CC BY
5= ^^
Научные статьи
УДК 612.85 + 004.514+ 004.048
СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОНИТОРИНГА НАРУШЕНИЙ СЛУХА МИГРАНТОВ СЕВЕРА
Л. И. Покидышева1, И. А. Игнатова2, М. В. Рыжков1
THE STRUCTURE OF SOFTWARE FOR MONITORING OF HEARING MIGRANTS OF THE NORTH NATIVE AND ALIEN KRASNOYARSK TERRITORY
L. I. Pokidysheva, I. A. Ignatova, M. V. Ryzhkov
1 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», Красноярск
(Ректор - акад. РАН, проф. Е. А. Ваганов)
2 ФГБУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН, Красноярск
(ВрИО директора - проф. С. В. Смирнова)
В статье приведена структура программного комплекса для мониторинга нарушений слуха мигрантов Севера коренного и пришлого населения, включающего оториноларингологический осмотр, аудио-метрическое обследование, лабораторные исследования, оценки риска развития нарушений слуха. На основе обследования формируется код заболевания и выводится предварительный диагноз заболевания.
Ключевые слова: тугоухость, программный комплекс для мониторинга нарушений слуха, база данных.
Библиография: 10 источников.
The article contains a structure of software for monitoring of hearing North indigenous migrants and migrant populations, including otorhinolaryngological examination, audiometric examination, laboratory tests, evaluation of the risk of hearing loss. Based on the survey the code of disease is formed and preliminary diagnosis of the disease is output.
Key words: hearing loss, hearing impaired, software for monitoring of hearing, the database.
Bibliography: 10 sources.
В ходе переселения мигрантов из районов Крайнего Севера (ежегодно в среднем, 40-50 тыс. человек) перед ними встают как задачи социально-экономического обустройства и проживания на новой для них территории, так и комплекс медико-психологических проблем, связанных с адаптацией к новым для них климатическим условиям [1, 6, 10].
Отоларингологические заболевания являются большой социально-экономической проблемой, связанной не только со стремительным ростом распространенности и вариабельности форм патологии слуха, но и с тяжестью течения этих заболеваний [2-5]. Существенными моментами являются получение оценки этиопатогенеза тугоухости среди обследованной группы лиц и обнаружение региональных особенностей распространенности различных форм данной патологии [7, 8]. Четко следует понимать, что для этого необходимы универсальное описание клинических, аудиологических, анамнестических и других сопутствующих данных, соответствующее международным рекомендациям [рекомендации 2002: Таварткиладзе Г. А. и др., 2006], а также строгий учет лиц, страдающих тугоухостью и глухотой.
Нами разработана структура программного комплекса для обследования пациентов в области
оториноларингологии с учетом медико-психологических проблем, связанных с адаптацией мигрантов.
Задачи комплекса:
- постановка предварительного диагноза на основе полученных при обследовании пациента данных;
- определение риска развития нарушений слуха на основе специального опроса пациента в целях принятия профилактических мер;
- определение степени развития тугоухости и ее вида на основе анализа введенных пользователем данных, полученных с аудиометра;
- визуализация введенных пользователем данных, полученных с аудиометра в виде графика, статистических данных;
- хранение результатов и данных проведенных обследований во внутренней базе данных.
Структура системы изображена на рисунке. После подключения к системе предоставляются два режима работы: пользователю (врачу) для работы с пациентами. Пользователь может не иметь доступа к некоторым функциям, в этом случае, они ему не будут видны. Переключение между режимами возможно через главное меню. При выборе режима «Управление пользователями» перед руководителем выводится полный список
Российская оториноларингология № 2 (69) 2014
Рис. Структура системы.
всех доступных ему подчиненных пользователей и становятся доступны функции управления ими.
В разработанной системе постановка предварительного диагноза будет автоматизирована за счет применения эвристических правил.
База данных хранит информацию о пациентах (с их письменного согласия на обработку данных), пользователях, обследованиях. Информация о пользователях включает данные о пользователе, права доступа к пациентам и обследованиям. В базе хранятся данные пациентов, результаты проведенных обследований. В базу включены также информация о существующих в программе обследованиях и правила принятия решений на каждое обследование.
Проектируемая база данных содержит двадцать четыре таблицы, которые используются для работы программы и хранения данных пользователей (уникальные имена медицинских работников, регистрационные данные, права доступа), пациентов, информации о проведенных обследованиях и правил по определению результатов обследований.
Основная задача программы - предоставление пользователю интерфейса - врачу - для ввода данных проведенного обследования, автоматического определения результата - имеющегося у пациента заболевания - и сохранение этой информации в базе.
База данных хранит результаты проведения аудиометрического обследования, анамнеза и оториноларингологического осмотра, результаты проведения лабораторного обследования.
На первом этапе реализации программного комплекса нами разработано несколько модулей - видов обследований:
• аудиометрическое обследование;
• анамнез;
• оториноларингологический осмотр.
Работа модулей организована по принципу:
выясняется анамнез, анализируется оторинола-рингологический статус и в случае необходимости проводится аудиометрическое обследование.
Аудиометрическое обследование. Пользователь проводит обследование и вносит данные пациента, разработанный модуль проверяет их корректность. Модуль состоит из двух частей: непосредственно анализ данных и определение вида и степени тугоухости, а также визуализация данных в виде графика для удобства диагностирования болезни врачом.
Алгоритм работы модуля «Оториноларингологический осмотр» и «Анамнез». Для представления знаний системе и описания зависимостей предлагается использовать нечетко-продукционную модель следующего вида [9]:
ЕСЛИ х = А^), х2 = А^2) И ... хп = Ап (м/п), ТО у = В [СР],
(1)
где х^^ - входные переменные; w¡ - веса условий, из диапазона [0, 1]; А^ - четкое значение входа; у - выходная переменная; В - четкое значение выхода; СР - достоверность правила из диапазона [0, 1].
После выбора пользователем значений параметров программа формирует код-правило, в котором закодирована информация о клиническом состоянии пациента. Например, программа проанализировала выбранные пользователем признаки и получила следующий код: 00000012000000000000. Он означает, что у паци-
ента имеются признаки: шум в ушах и одностороннее снижение слуха.
Формирование кода производится следующим образом: каждый признак содержит ограниченное число значений, среди которых пользователю требуется выбрать одно, имеющееся у пациента на момент проведения обследования. Признаки и их значения для программы выбирались разработчиками в процессе консультаций с экспертом - врачом-оториноларингологом. Каждому значению признака соответствует порядковый номер в раскрывающемся списке. Этот номер используется для формирования правила.
Например, в оториноларингологическом осмотре имеется признак «цвет носовых раковин». Он имеет значения в раскрывающемся списке: норма (0), гиперемия (1), бледно-голубоватый (2), голубоватый с пятнами В. И. Воячека (3), язвенный (4). Число в скобках обозначает индекс элемента в раскрывающемся списке, оно используется для формирования последовательности цифр. Данная последовательность состоит из значений всех имеющихся в модуле признаков. Эта последовательность и является кодом-правилом.
Для нашего варианта: 00000012000000000000-Болезнь Меньера. Если перенести это правило в более понятную форму, получим:
Научные статьи
ЕСЛИ шум в ушах И снижении слуха одностороннее, ТО болезнь Меньера.
Программа, сформировав код-правило, произведет выборку из таблицы записей с этим кодом. Совпадение кода программы с табличным означает предположение, что пациент страдает соответствующим заболеванием.
Результаты исследования. По результатам экспедиционных данных мониторинга слуха северян в Минусинске (всего 376 человек) создана электронная база данных мигрантов-северян. Всем обследуемым проведено повторное комплексное аудиологическое обследование и дана оценка состояния органа слуха.
Заключение. Изучена предметная область, выбрана программная среда для разработки системы мониторинга нарушения слуха, разработана структура программного комплекса для мониторинга нарушения слуха, спроектирована и наполнена база данных мигрантов Севера, разработаны алгоритмы модулей «Анамнез», «Оториноларингологический осмотр»,
«Аудиометрическое обследование», лабораторные исследования, алгоритм оценки риска развития нарушений слуха.
Исследования проведены при поддержке гранта РФФИ № 13-07-00908.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н. А., Баевский Р. М., Берсенева А. П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. - М.: Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.
2. Игнатова И. А., Капустина Т. А. Некоторые аспекты заболеваемости уха, горла и носа детского населения г. Игарка // Сибирское мед. обозрение. - 2002. - Т. 21, № 1. - С. 47-51.
3. Игнатова И. А., Покидышева Л. И. Мониторинг слуха и факторы риска, способствующие развитию патологии слуха школьников г. Красноярска // Рос. оторинолар. - 2011. - № 3 (52). - С. 58-62.
4. Капустина Т. А., Кин Т. И., Игнатова И. А. Клинико-эпидемиологическая характеристика нарушений слуха у жителей Севера // Сибирский мед. журн. - 2002. - Т. 34. - № 5. - С. 81-85.
5. Количественно-качественная характеристика микрофлоры слизистой носовых ходов при аллергической ри-носинусопатии / И. А. Игнатова [и др.] // Сибирский мед. журн. - 2005. - Т. 53, № 4. - С. 37-40.
6. Покидышева Л. И., Белоусова М. А., Смирнова Е. В. Метод корреляционной адаптометрии в оценке секреторной функции желудка у детей в условиях Севера // Вестн. Рос. акад. мед. наук. - 1996. - № 5. - С. 42-45.
7. Программный комплекс «Экспертная система оториноларинголога» / С. В. Игнатов [и др.] // Рос. ринология. - 2009. - № 2. - С.76.
8. Сравнительная оценка клинических результатов лечения тугоухости флюктуирующими токами в разных этнических группах Восточной Сибири / И. А. Игнатова [и др.] // Сибирский мед. журн. - 2000. - Т. 23. - № 4. -С. 65-67.
9. Ротштейн А. П. Интеллектуальные технологии идентификации: нечеткая логика, генетические алгоритмы, нейронные сети. - Винница: Универсум-Винница, 1999. - 320 с.
10. Pokidysheva L., Ignatova I. Principal Component Analysis Used in Estimation of Human's Immune System, Suffered from Allergic Rhinosinusopathy Complicated with Clamidiosis or without It / Advances in Intelligent Analysis of Medical Data and Decision Support Systems // Springer. - 2013. - P. 147-156.
Покидышева Людмила Ивановна - канд. техн. наук, профессор каф. вычислительной техники Сибирского федерального университета. Россия, 660026, г. Красноярск, ул. Киренского, д. 26; тел.: 8-913-551-00-37, е-mail: pok50gm@gmail.com
Игнатова Ирина Акимовна - докт. мед. наук, вед. н. с. отделения аллергологии и патофизиологии НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН. Россия, 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 3г; профессор каф. специальной психологии, руководитель научно-практической лаборатории «Инновационные методы обследования и коррекции сенсорных систем человека» Красноярского ГПУ им. В. П. Астафьева. Россия, 660049, г. Красноярск, ул. Ады Лебедевой, д. 89; тел./факс: 8-391-228-06-83, е-mail: ignatovai@mail.ru
Рыжков Михаил Владимирович - студент Сибирского федерального университета.Россия, 660026, г. Красноярск, ул.Киренского, д. 26; тел.: 8-391-248-21-12, е-mail: 2007mik007@mail.ru
