Введение
«Бысокий уровень клинической диагностики невозможен без знания огромного числа симптомов, синдромов и заболеваний, что подчас представляет большие трудности, особенно в отношении редких болезней, в распознавании которых у врача нет личного клинического опыта»[1]. Кроме того, на всех этапах диагностического процесса может иметь место искажение или потеря диагностической информации [2,3]. Другой проблемой клинической медицины является дефицит времени для анализа медицинской информации и принятия решения. Развитие информационных технологий и компьютеризация клинической работы позволяет компенсировать указные проблемы. В связи с этим разработка методов компьютерной обработки первичной клинической информации является актуальной задачей. Цель работы
Оптимизация диагностики успешности и эффективности биоуправляемого игрового тренинга посредством интерактивного анализа симптомов в реляционной базе данных. Работа выполнена при поддержке проекта РНПВШ.2.2.3.3/4307 и в соответствии с планами проблемной комиссии по хронобиологии и хрономедицине РАМН и научным направлением медицинского факультета БелГУ «Разработка универсальных методологических приемов хронодиагно-стики и биоуправления на основе биоциклических моделей и алгоритмов с использованием параметров биологической обратной связи».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задач:
Обосновать информационно-логическую модель основной диагностической процедуры.
Разработать структуру реляционной базы данных симптомов заболеваний для поиска и ввода данных.
Разработать принципы формализации и ранжирования основных симптомов заболеваний.
Материалы и методы
Для решения поставленных задач использованы методы системного анализа, системотехнического моделирования и алгоритмизации.
Представленные в табл.1 информационные объекты находятся в определенных иерархических взаимоотношениях друг с другом, таким образом, что их реквизиты являются источниками друг друга. Иерархические отношения отражают этапы диагностической процедуры: ввод данных, анализ данных, диагностика синдромов, оформление результатов.
Диагностический процесс представляет собой сложную многостороннюю процедуру, включающую различные этапы анализа клинической информации [4,5]. Б наиболее обобщенном виде диагностический алгоритм может быть представлен следующим образом [6,7]: определение круга синдромов при данной группе симптомов, определение ведущего синдрома, проведение внутрисиндромной дифференциальной диагностики с выходом на нозологический диагноз. Далее в идеальном случае проводится верифицирующая процедура, которая либо подтверждает диагноз, либо его отвергает. Б последнем случае диагностический процесс возвращается на предыдущие этапы. Конечным его результатом является точный, своевременный диагноз. С использованием компьютерных технологий диагностическая процедур реализуется в несколько этапов: 1) ввод данных; 2) анализ данных; 3) формирование заключения.
На первом этапе из базы данных отбираются симптомы заболеваний для конкретного диагностического случая. Структура реляционной базы данных должна обеспечивать быстрый поиск и ввод данных. Для этого все симптомы группируются иерархическим способом в соответствии с планом клинического обследование больного. Поиск симптомов в персональном компьютере реализуется методом выбора конкретного реквизита в последовательно раскрывающихся на экране окнах. Отобранные симптомы помещаются в отдельную таблицу («диагностический случай») и в дальнейшем подвергаются интерактивному анализу, оптимизируя диагностическую процедуру.
Реляционная база данных, содержащая с одной стороны симптомы, а с другой - синдромы, для процедуры поиска синдрома по совокупности симптомов должна содержать промежуточный объект. Этот объект, в нашем случае «диагностируемые симптомокомплексы», должен быть связан с предыдущими объектами связью «один-ко-многим» и содержать сведения о принадлежности симптомов к тем или иным синдромам, а также количественную оценку диагностической значимости.
Семиотический анализ показывает, что реквизиты симптомов связанные с их диагностической значимостью имеют полуколичественный вид. Для формализации этой информации предложено устанавливать трехуровневую шкалу. Принципы ранжирования можно определить следующим образом:
Бысокоспецифичный симптом, имеющий максимальную оценку в этой шкале, это признак, встречающийся в очень узком круге синдромов. Позволяет верифицировать какое-либо состояние или дифференцировать его в рамках близкого круга заболеваний.
Специфичный симптом, это признак в наибольшей степени характерный для группы заболеваний в рамках патологии одной системы.
Малоспецифичный симптом - встречается относительно часто, наблюдается при заболеваниях различных систем организма.
Соответствующим симптомам в порядке значимости присваивается числовое значение 1, 2 или 3. Суммируя количество числовых значений в симптомокомплексе, рассчитывается его информационная значимость. При необходимости расчет может быть проведен на основе параболической зависимости, когда предварительно числовые значения возводятся в куб.
В рамках процедуры выбора ведущего синдрома проводится сравнительная клиническая оценка синдромов между собой. Поскольку количество отдельных симптомов в различных синдромах неодинаково, то для корректного сравнения необходимо специфичность симптома представить в относительных единицах, например в процентах, по формуле:
ni= (p1+p2+...+pi)/pi (%)
где, ni -относительная диагностическая специфичность конкретного симптома в симптомокомплексе,
p - ранг симптома в симптомокомплексе,
I - количество симптомов в конкретном симптомокомплексе.
Для выбора ведущего синдрома в предложенной реляционной базе данных необходимо представить список всех синдромов, встречающиеся при данных симптомах и ранжировать их по степени выраженности. Такая процедура реализуется в виде стандартной операции - «запроса на выборку» и представляется в виде сводной таблицы. При этом в интерактивном режиме легко получить сведения сколько, какие и с какой диагностической значимостью симптомы входят в каждый синдром. Удобство и оперативность анализа представленных данных существенно оптимизирует диагностическую процедуру. Выводы.
В результате проведенной работы обоснована и создана информационно-логическая модель предметной области для выполнения диагностической процедуры на основе реляционной базы данных. Разработана ее структура, позволяющая реализовывать поиск, ввод данных и моделировать диагностический алгоритм. Обоснованы принципы формализации и ранжирования основных симптомов заболеваний в диагностических целях. Создан диагностический модуль управления базой данных симптомов и синдромов для их интерактивного анализа в целях оптимизации диагностического процесса.
Список литературы
1. Синдромная диагностика внутренних болезней [Текст] /М.П.Ильин, К.И.Крякунов, В.И.Немцов, В.И.Трофимов, Б.М.Услонцев, Г.Б.Федосеев, А.В.Емельянов, А.Е. Линцов; под общей ред. Г.Б.Федосеева. - Санкт-Петербург: «Специальная литература», 1996. - Т.3. - 440с.
2. Артамонов,Р.Г. Алгоритмыклинической диагностики [Текст] / Артамонов Р.Г. // Медицинский научный и учебно-методический журнал. - 2002. - №11. - С.7-20.
3. Султанов, И.Я. Этапы диагностики с позиции теории диагноза и классификация диагностических ошибок в клинике внутренних болезней. [Текст] / И.Я.Султанов // Бестник Российского университета дружбы народов - 1998. - №1. - С.168-174.
4. Тарасов, К.Е. Логика и семиотика диагноза (методологические проблемы) [Текст] / К.Е.Тарасов, Б.К.Беликов, А.И.Фролов - М.:Медицина, 1989. - 272с. : ил.
5. Чазов, Е.И. Опыт философско-методологического анализа врачебной диагностики [Текст] / Е.И.Чазов, Г.И.Царегородцев, Е.И.Кротков // Бопр. философии. - 1986. - №9. - С.65-85.
6. Постовит, Б.А. Диагноз и диагностика в клинической медицине [Текст]: Учебное пособие./ Б.А.Постовит - Л.: издЛПМИ., 1991. - 91с.
7. Ивашкин, Б.Т. С.П.Боткин и Г.А. Захарьин - введение в теорию и практику диагноза [Текст] / Б.Т. Ивашкин // Медико-социальные аспекты отечественного здравоохранения: сб. лекции для практикующих врачей / Общероссийский общественный фонд «здоровье человека» - Москва, 2007. - С.46-57.