По способу решения задачи диагностики различаютвероятностные системы и экспертные системы..

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 18

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Самые важные области применения экспертных систем:

- неотложные и угрожающие состояния;

- дефицит времени;

- ограниченные возможности обследования;

- скудная клиническая симптоматика;

- быстрые темпы развития заболевания.

Необходимо отметить, что работа с экспертными системами может вестись удаленно.

Общий принцип, положенный в основу формирования ЭС диагностических заключений, – включение в базу знаний синдромов, позволяющих контролировать все основные системы организма.

Выводы, основанные на опыте работы с экспертной системой, весьма конкретны и обоснованы:

- структурное представление медицинских знаний в виде иерархически организованных описаний;

- этап формирования эталонных описаний развивает у молодых специалистов навыки систематизированного и логически обоснованного описания и представления клинической картины заболевания;

- язык, встроенный в систему для описания заложенных в оболочку ЭС алгоритмов вывода заключений, должен быть прост и доступен практикующему врачу.

Основные участники создания медицинских экспертных систем:

- врач;

- математик;

- программист.

Основная роль в разработке такой системы – роль врача – постановщика задач. Такая расстановка обязанностей не уменьшает значение разработчиков ЭС, а лишь упорядочивает взаимоотношения между участниками совместной работы.

Появился новый подход к решению задач искусственного интеллекта – представление знаний. Созданы MYCIN и DENDRAL – ставшие классическими экспертные системы для медицины и химии.

16. Модуль математического моделирования. Перечислить основные этапы построения и применения модели. Расчётный пример для фармако-кинетической модели (однокамерная) модель с выведение лекарства). Случаи разовой инъекции и инъекции через капельницу.

Моделирование физиологических процессов и систем,основан на решении математических уравнений.

Решение диференц. Уравнений решениеанализпринятие решений

Пример:фарм –кинеетическая модель-класс модели,которая позволяет получить значение конц. Вещ-ва в организме человека.

Решает вопрос дозировки С(x,t)модель циркуляции крови-гемодинамика(3 круга кровообращения)

1)модуль математического моделирования физиологических процессов и систем.пример фарм-кинетическая модель.задача:описание концентрации лекарственного вещества во времени С(t,x),определяется деятельностью сердечно-сосудистой системы.

17. Дайте понятие об информационной медицинской системе, ИМС (определение, назначение). Зарубежная классификация ИМС. Какие требования предъявляются к ИМС?

Информационная медицинская система — это совокупность ин­формационных, организационных, программных и технических средств, предназначенных для автоматизации медицинских про­цессов и(или) организаций. Основными задачами, решаемыми с помощью ИМС, явля­ются:

• информационная поддержка оказания медицинской помощи населению;

• информационная поддержка управления отраслью здраво­охранения.

Зарубежные классификации. В зарубежных источниках почти все авторы в последнее время поддерживают деление систем на Com­puterized Physician Order Entry и Patient Care Information Systems. Та­кое деление условно соответствует следующим понятиям: автома­тизированные рабочие места специалистов или системы поддер­жки принятия решений (Decision Support Systems) и информаци­онные медицинские системы. Среди систем Computerized Physician Order Entry различают:

• системы, используемые врачами;

• системы, используемые медицинскими сестрами;

• системы, используемые фармакологами.

В результате исследования пяти ведущих (в плане информати­зации) больниц США были выявлены основные типы систем, используемых в стационарах:

• Computerized Results — системы, предоставляющие компью­терные отчеты о доступных для использования диагностических процессах;

• Computerized Notes — системы, позволяющие вводить различ­ные сведения о лечебно-диагностическом процессе, включающие элементы электронной истории болезни;

• Computerized Ordering — системы управления лечебно-диагно­стическим процессом;

• Computerized Event Monitoring and Notification — системы ком­пьютерного мониторирования и оповещения. Эти системы обес­печивают поиск важных для лечебно-диагностического процесса симптомов и оповещают о найденных отклонениях;

• Clinical Administration Systems — экономические, администра­тивные и справочные системы;

• Decision Support — системы поддержки решений, при пользо­вании которыми может осуществляться взаимодействие с систе­мами типа Computerized Results.

Все большее развитие получают электронные истории болезни (Electronic patient record).

В зависимости от вида системы приводятся требования к ин­формационному, программному, техническому, лингвистическо­му, метрологическому, методическому, организационному и дру­гим видам обеспечения проектируемой и внедряемой автомати­зированной системы.

Состав и содержание работ по созданию системы. Подраздел должен включать перечень этапов работы по разработке автома­тизированной системы и список документов, предъявляемых по их завершению.

Порядок контроля и приемки системы. Описываются виды, объем и методы испытаний автоматизированной системы и ее состав­ных частей (при наличии подсистем). В этом подразделе приводят­ся перечень организаций, участвующих в испытаниях, сроки и место их проведения, статус приемочной комиссии (ведомствен­ная, межведомственная, государственная).

Требования к составу и содержанию работ по подготовке объек­та автоматизации к вводу системы в действие. Подраздел должен содержать перечень основных мероприятий, которые необходимо выполнить до ввода системы в действие: приведение информа­ции, поступающей в систему, к виду, пригодному для обработки с помощью компьютера; изменения, которые необходимо осуще­ствить в объекте автоматизации; создание необходимых для функ­ционирования автоматизированной системы служб и подразделе­ний; сроки обучения персонала.

Требования к документированию. Подраздел включает согласо­ванный заказчиком и разработчиком перечень подлежащих разра­ботке видов документов, соответствующих требованиям государ­ственных стандартов, перечень документов, выпускаемых на ма­шинных носителях.

Источники разработки. Подраздел включает документы и ин­формационные материалы (например, технико-экономическое обоснование, материалы об отечественных и зарубежных аналогах и др.), которые использовались при создании системы.

Таким образом, процесс разработки и сдачи в эксплуатацию ИМС является строго регламентированным. Это дает возможность заказчику четко формулировать свои требования и получать про­дукт, соответствующий им.

18. Что представляет собой ИМС? Охарактеризуйте отечественную классификацию ИМС. Какие требования предъявляются к ИМС?

Информационная медицинская система — это совокупность ин­формационных, организационных, программных и технических средств, предназначенных для автоматизации медицинских про­цессов и(или) организаций. Основными задачами, решаемыми с помощью ИМС, явля­ются:

• информационная поддержка оказания медицинской помощи населению;

• информационная поддержка управления отраслью здраво­охранения.

Классификация С.А.Гаспаряна. В 1978 — 2005 гг. С.А.Гаспарян опубликовал три варианта классификации ИМС. Рассмотрим клас­сификацию, включающую пять классов:

1) технологические информационные медицинские системы (ТИМС);

2) банки информации медицинских служб (БИМС);

3) статистические ИМС;

4) научно-исследовательские ИМС;

5) обучающие (образовательные) ИМС.

1. Технологические информационные медицинские системы обес­печивают информационную поддержку отношений врач —боль­ной. Основанием для деления ИМС в классе ТИМС на виды была характеристика цели обработки медико-биологической информа­ции.

2. Банки информации медицинских служб обеспечивают инфор­мационную поддержку отношений совокупность больных — вра­чи. Основанием для деления БИМС на виды была широта охвата обслуживаемого населения.

Банк данных — совокупность баз данных, а также программные, язы­ковые и другие средства, предназначенные для централизованного на­копления

данных и их использования с помощью электронных вычис­лительных машин.

База данных — объективная форма представления и организации со­вокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.

3. Статистические информационные медицинские системы обес­печивают информационную поддержку отношений популяция (в смысле населения обслуживаемого региона) — органы, управ­ляющие системой медицинского обслуживания. Деление стати­стических ИМС на виды было основано на различии объектов опи­сания, представленных в статистических отчетах ЛПУ и террито­риальных органов управления здравоохранением.

4. Научно-исследовательские информационные медицинские си­стемы позволяют рассматривать объекты и документы науки. Раз­деление на виды основано на различиях объектов описания.

5. Обучающие информационные медицинские системы обеспечи­вают информационную поддержку отношений обучаемые —пре­подаватели. Образовательные ИМС разделяются на виды в соот­ветствии с педагогическими принципами оценки уровня освое­ния знаний учащимся.

Классификация Г. А. Хая. Другую классификацию ИМС предло­жил Г. А. Хай (2001), разделивший ИМС на следующие типы:

1) медико-технологические;

2) справочные;

3) базы данных;

4) приборно-компьютерные системы или измерительно-вычис­лительные комплексы (ИВК);

5) микропроцессорные системы;

6) передачи и обработки изображений;

7) сервисные;

8) автоматизированные системы управления (АСУ).

Медико-технологические системы обеспечивают ее ин­формационную поддержку. К таким системам относятся:

• системы вычислительной диагностики;

• системы автоматизации скрининга;

• системы статистического прогнозирования и угрозометрии;

• системы выбора решающих правил для принятия оптималь­ных решений о лечебных мероприятиях.

Приборно-компьютерные системы также относятся к медико- технологическим. Их основой является математическая обработка физиологических сигналов. Самостоятельную группу систем обра­ботки медико-биологической информации составляют, в частно­сти, комплексы программ для лабораторных исследований.

Микропроцессорные системы — это автоматизированные си­стемы, основой которых является микропроцессор. Их применя­ют в самых разных областях: от искусственных органов и управ­ляемых протезов до автоматизации управления инфузионной те­рапией или искусственной вентиляции легких. Особую группу составляют робототехнические системы (от автономных датчи­ков для исследования полых органов до управления манипуля­торами).

Системы передачи и обработки изображений используются дос­таточно давно. Рентгенограммы, ЭКГ, макро- и микропрепараты передаются на любые расстояния по каналам связи. В настоящее время обмен изображениями для осуществления дистанционной диагностики реализуется в основном с помощью телемедицин­ских технологий.

Справочные ИС позволяют врачу всегда иметь под рукой необ­ходимую для него информацию. В отличие от консультативных медицинских систем справочные носят чисто информационный характер. Справочные системы могут хранить в себе и немедицин­скую информацию (в узком смысле этого слова). Понятно, что основываются справочные системы на БД.

Базы данных пациентов позволяют врачу хранить информацию о своих больных в течение неограниченного времени, оперативно получая из нее нужные сведения.

К сервисным системам относятся программы, не имеющие не­посредственного отношения к медицине и лечебному процессу, но активно использующиеся, такие как электронная почта, Ин­тернет, системы напоминания, учебные программы и т.д.

Автоматизированные системы управления ЛПУ связаны с уп­равлением деятельностью лечебного учреждения в целом. Такие системы включают в себя ряд подсистем: управления потоками больных, работой врачей, ведением медицинской документации, кадрами, материально-техническими ресурсами, финансами, до­кументооборотом, учетом и отчетностью.

19. Значение стандартов в создании и обеспечении взаимодействия информационных медицинских систем.Стандарт HL7. Международная систематизированная номенклатура SNOMED. Для чего используется стандарт DICOM?

При использовании информационных технологий ключевыми и наиболее сложными для стандартизации являются терминоло­гические проблемы представления и кодирования медицинской информации, а также форматы обмена данными. Мировое сооб­щество в течение многих лет занимается этой проблемой. Предло­жен ряд стандартов, нашедших относительно широкое примене­ние.

Один из самых известных — североамериканский стандарт Health Level Seven (HL1), разрабатывается учеными и экспертами из раз­ных стран мира с целью создания единых правил обмена, обра­ботки и интеграции медицинской информации. Данный стандарт основан на базовой информационной модели (Reference Information Model), которая определяет технологию обмена данными между различными ИС, структуру медицинской документации, реали­зацию назначений, формирование заказов и получение результа­тов исследований, лабораторных тестов и т.д. Стандарт использу­ется для электронного обмена информацией как внутри, так и между учреждениями здравоохранения в США, Австралии, Авст­рии, Великобритании, Германии, Канаде, Нидерландах, Новой Зеландии, Японии и др.

В стандарте HL1 много внимания уделяется не только обеспе­чению передачи самого документа, но и его смысла, который должен однозначно восприниматься и человеком, и другой ИС. Достигается это путем создания документов на основе архитекту­ры CDA (Clinical Document Architecture) с использованием обще­принятых номенклатур, классификаторов и кодификаторов.

Номенклатура — совокупность понятий и связей между ними, упо­требляющихся в какой-либо отрасли знаний, технике и т.п.

Классификатор — это систематизированный перечень объектов, каж­дому из которых присвоен определенный код.

Кодификатор — перечень закодированных объектов, не учитывающий их соподчиненность.

Международная систематизированная номенклатура медицин­ских терминов SNOMED International состоит из 11 связанных вза­имными ссылками классификаторов, называемых модулями: то­пография (детальные термины анатомии); морфология (термины для описания структурных особенностей); функции; микроорга­низмы (включая все вызываемые ими патогенные факторы); хи­мические, лекарственные и биологические продукты; физиче­ские воздействия; профессии; социальная среда (условия и отно­шения); классы заболеваний и диагнозы; процедуры (админист­ративные, диагностические, терапевтические); модификаторы (пе­речень вспомогательных и служебных слов и словосочетаний, ис­пользуемых для связи или модификации терминов других моду­лей).

Используемая в HL1 номенклатура SNOMED СТ (SNOMED Clinical Terms) содержит свыше 300 тыс. концептов (понятий с уникальным смыслом), которые разделены на группы и выстрое­ны в сложную иерархическую структуру. Смысловые связи между концептами определяются с помощью формальных ссылок. Но­менклатура SNOMED СТ обеспечивает передачу смысла при об­мене информацией о заболеваниях, их этиологии, симптомах и клинических проявлениях, проведенном лечении, процедурах и исходе.

Номенклатура SNOMED СТ объединяет в себе SNOMED RT (содер­жит справочную медицинскую терминологию, с помощью которой можно унифицировать и интернационализировать содержание записей в элект­ронных историях болезни) и C7V3 (клиническую терминологию третьей версии кодов Рида).

Систематизированная номенклатура SNOMED International и система клинических терминов Рида тесно связаны с Междуна­родной классификацией болезней, травм и причин смерти (МКБ) путем перекрестных ссылок.

Номенклатура лабораторных и клинических исследований LOINC (Logical observation identifier names and codes) содержит на­звания и коды логических идентификаторов исследований. Этот тезаурус представляет собой систему универсальных идентифика­торов для использования в электронных документах, в первую очередь для лабораторных исследований.

Стандарт DICОМ (Digital Imaging and Communications in Medicine) распространяется на передачу растровых медицинских изображе­ний, получаемых с помощью различных методов лучевой диагно­стики (рентгенография, ультразвуковая диагностика, эндоскопия, компьютерная и магнитно-резонансная томография и др.). Стан­дарт включает паспортные данные пациента и сведения об усло­виях проведения исследования, положении пациента в момент его проведения и т. п. Он содержит описания типов данных и пра­вил кодирования, используемых при передаче информации из одной ИМС в другую. В настоящее время принят стандарт DICOM3.

20. Как регламентируется работа медицинских учреждений в условиях функционирования ИМС?Организационное и правовое обеспечение ИМС.

Организационное обеспечение представляет собой совокупность организационно-технологических решений, определяющих поря­док взаимодействия работников в условиях функционирования системы.

В процессе создания системы разработчик должен предусмот­реть обучение персонала работе с компьютерной системой, раз­работать технологические инструкции для всех категорий персо­нала, эксплуатирующих ИМС, которые должны содержать мето­дические указания по действию как в режиме нормальной работы системы, так и при аварийных ситуациях.

Правовое обеспечение должно включать приказы и распоря­жения, регламентирующие работу медицинских учреждений в ус­ловиях функционирования ИМС. Приказы и распоряжения долж­ны определять:

• сроки, формы и порядок представления регулярной входной и выходной информации и лиц, ответственных за ее представле­ние и достоверность;

• перечень лиц и подразделений, имеющих право на запросы с указанием типов и форм запросов (права доступа сотрудников);

• лицо, ответственное за сохранность архивных данных и выда­чу информации из архива;

• перечень лиц, отвечающих за меры безопасности, использу­ющиеся для обеспечения сохранности, неизменности (целостно­сти) и достоверности информации БД.

Организационное обеспечение функционирования ИМС прин­ципиально важно для эффективной работы как собственно ин­формационной системы, так и использующего его лечебного уч­реждения или органа управления здравоохранением. Особое зна­чение это приобретает в связи с планирующимся созданием еди­ного информационного медицинского пространства и переходом к широкому обмену электронными документами в системе охра­ны здоровья населения.

21. Дайте определение базы данных (БД). По каким признакам классифицируют базы данных (перечислите признаки, по которым классифицируют БД (1) по характеру хранимой информации, (2) по способу хранения информации, (3) по структуре хранимых данных.

База данных — это организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования. Также БД мож­но определить как объективную форму представления и организа­ции совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью стандартных или специальных программ.

Обычно БД можно рассматривать как информационную мо­дель реальной системы.

Классификация БД. Базы данных классифицируют на основе разных признаков. Одним из системообразующих признаков мо­жет быть характер хранимой информации. По нему БД подразделяют на фактографические и документальные. Фактогра­фические содержат в себе данные в строго фиксированных форма­тах и краткой форме, являясь электронным аналогом каталогов. Документальные БД похожи на архив документов.

Другим системообразующим признаком является способ хранения информации. По нему БД подразделяются на цен­трализованные и распределенные. В централизованной БД вся ин­формация хранится на одном компьютере. Это может быть от­дельный компьютер, но чаще — сервер, к которому подключены клиенты-пользователи. Распределенные БД функционируют в ло­кальных и глобальных сетях. В этих случаях фрагменты БД могут храниться на разных компьютерах или серверах.

Локальная сеть объединяет компьютеры одного подразделения или учреждения, расположенного в одном здании.

Региональные и глобальные сети — это интегрированные локальные сети определенной территории, обеспечивающие функционирование ИС определенной направленности (территориальное здравоохранение, он­кологическая служба и т.д.).