Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Рис. 1.ИТ-инфраструктура для запуска пилотного проекта

Оператор системы. Сотрудники поликлиники, работающие с системой и эксплуатирующие её. Оператор системы имеет следующий уровень доступа:имеет все необходимые атрибуты (паролем), обеспечивающие доступ к персональным данным;обладает конфиденциальными данными, к которым осуществляет доступ.Категории пользователей системы должны быть указаны для системы. Должно быть детализировано разделение сотрудников внутри категорий, в соответствии с типами пользователей.

По результатам анализа было принято решение, что данная информационная инфраструктура полностью покрывает требуемый функционал при пилотном запуске.

Обоснование медицинской и социальной эффективности проекта

Социальная эффективность – это степень достижения социального ре¬зультата. В отношении конкретного пациента – это излечение заболевания, удовлетворенность медицинской помощью. На уровне всей сферы – это улучшение здоровья населения, снижение уровня показателей осложнений, удовлетворенность общества в целом медицинской информационной системой искусственного интеллекта.

Социальная эффективность здравоохранения по своей сути довольно близка к медицинской эффективности. Однако их следует различать. Медицинская эффективность измеряется величиной медицинского эффекта непосредственно при медицинском вмешательстве на больном или здоровом, сдвигами и его здоровье с начала заболевания до полного выздоровления и восстановления трудоспособности. Социальная же эффективность, в свою очередь, характеризуется сдвигами в здоровье населения, снижением заболеваемости, снижением наступления осложнений, улучшением показателей стоматологического состояния, непрерывно возрастающим удовлетворением населения в медицинской помощи. Социальная эффективность медицинской системы заключается в предотвращении заболеваний у какой-то части населения, в снижении количества осложнений, а также в росте качества и культуры медицинского обслуживания и экономии времени пациентов при различных организационных формах медицинского стоматологического обслуживания[5-8].

За единицу измерения социального ущерба принимается частота возникновения среди населения отрицательных сдвигов в состоянии здоровья, характеризующих, с одной стороны, наличие болезненных состояний, а именно степень поражения заболеванием, а с другой – степень тяжести болезни и ее исход, другими словами патологические состояния в определенный период или момент времени. Социальная эффективность будет проявляться в улучшении всех этих показателей в результате внедрения системы искусственного интеллекта «Электронная медицинская карта пациента NeirCart», обеспечивающей возможность работы с данными пациента, профилактику и лечение заболеваний, укрепление здоровья.

Под медицинской эффективностью следует понимать степень достижения поставленных задач в области профилактики и диагностики заболеваний, учитывая критерии качества, адекватности и результативности. Медицинская эффективность может измеряться сравнением результата с потраченными усилиями и затратами: при прочих равных условиях медицинская информационная система может быть более эффективной; если научный уровень и уровень исполнения обеспечивают лучший и больший медицинский результат.

Медицинскую эффективность можно проследить на примере работы ЭМК NeirCart в условиях терапевтического отделения. В общем виде функционирование системы в данном отделении характеризуется числом прошедших пациентов и показателями средней длительности диагностики. Однако характеристика этих показателей не дает полной картины, так как в действительности медицинская эффективность может определяться только качеством лечения и диагностики, выражающимся в улучшении состояния полости рта пациента, другими словами, измеряться только оценкой величины сдвигов в состоянии здоровья. Разнообразность методов лечения и диагностики, используемых при различных заболеваниях слабо позволяют сформировать универсальный метод оценки медицинской эффективности по совокупности количественных и качественных показателей. Однако для идентичных отделений одной мощности и структуры такая задача представляется возможной.

Так как, здравоохранение является сложнейшей динамичной сферой, медицинская, социальная и экономическая эффективность информационных систем не может иметь какого-либо универсального показателя. Эффективность их может измеряться только суммой особых критериев и показателей, каждый из которых характеризует какую-либо сторону явления или процесса в сфере медицины. Следует заметить, что в последние годы ученые пытаются найти синтетические, интегрированные показатели, которые характеризовали бы медицинскую, социальную и экономическую стороны[1].

Социальная эффективность измеряется путем вычисления размеров предотвращенного социального ущерба, то есть абсолютного числа заболеваний, и осложнений, возникновение которых было предупреждено в результате работы медицинской информационной системы. Это измерение возможно с достаточно высокой достоверностью в тех случаях, когда имеется выраженная зависимость между конкретными мероприятиями и интенсивностью распространения и формой тяжести какого-либо заболевания.

Величину социального эффекта по снижению заболеваемости или предупреждении наступления осложнений при постоянном населении можно определить по формуле (1):

Еs=А0× t - (A1+A2+A3+ … +At) (1)

где, Es – социальный эффект, который выражается числом предотвращенных случаев заболеваемости и осложнений;

А0 – количество случаев заболеваний или осложнений в базисном году;

At – количество случаев заболеваний или осложнений в конечном наблюдаемом году;

t – количество лет наблюдения.

Рассчитаем социальную эффективность использования системы искусственного интеллекта «Электронная медицинская карта пациента NeirCart».

В среднем в стоматологическую поликлинику каждый день обращается примерно 40 новых пациентов. Поликлиника работает около 257 дней в году. И того около 10 280 пациентов в год.Попробуем предсказать динамику заболеваемости на следующие 10 лет.По данным исследования Министерства Здравоохранения РФ число стоматологических заболеваний в основе которых лежат кариозные процессы варьируется от 60 до 90 %. Повышение скорости диагностики, которому способствует внедрение медицинской системы приводит к снижению образования кариозных процессов на 25-30 %.Заболеваемость в 2017 году: возьмем наименьшее значение кариозной заболеваемости, равное 60 % и наименьшее снижение кариеса – 25%.

Тогда, количество предотвращенных заболеваний

10 280×0,6 × 0,25)=10 280×,15 = 1542.

10 280 – 2 313 = 8 738 – количество заболеваний в 2017 году.

Аналогично проведем расчет на 10 лет и рассчитаем социальный эффект:

Еs = 10 280 × 10 - (8 738 + 7 427 + 6 313 + + 5 366 + 4 561 + 3 877+3 296+2 801+2 381 + +2 024) = 100 280 – 46 784 = 53 496

Таким образом мы можем говорить о том, что в результате использования системы искусственного интеллекта «Электронная медицинская карта пациента NeirCart» можно добился снижения количества заболеваний и осложнений на 53 процента в течение 10 лет.

Сопоставление совокупности качественных показателей, демонстрирующих состояние здоровья больных с одними и теми же заболеваниями и одного уровня тяжести до обращения за стоматологической помощью, после окончания лечения и при полном выздоровлении, может характеризовать уровень медицинского эффекта использования медицинской информационной системы в сравнении с неавтоматизированными отделениями, а при сопоставимых затратах – медицинскую эффективность.

Величина медицинского эффекта может быть определена путем сравнения продолжительности и полноты диагностики пациента, например, в условиях работы с системой NeirCart и в неавтоматизированном отделении.

Математически, расчет медицинской эффективности записан формулой (2):

(2)

Где, Em - коэффициент медицинской эффективности;

Σⁿ_i=1– число дней лечения в отделении, использующем ЭМК NeirCart;

Σ^s_j=1– число дней лечения в неавтоматизированном отделении;

d – время осмотра и диагностики, при посещении стоматолога;

r – время лечения при посещении стоматолога.

Если Еm < 1, то при использовании медицинской информационной системы достигнут медицинский эффект.

Eсли Em = 1, то эффективность лечения одинакова.

При Em> 1 использование информационной системы не привело к лучшим результатам лечения.

Рассчитаем медицинский эффект от использования системы искусственного интеллекта «Электронная медицинская карта пациента NeirCart».

В среднем, до полного излечения заболеваний кариозной природы проходит 2-4 посещений стоматолога. В результате ранней диагностики проблем полости рта, вполне возможно сокращение времени да 1-3 посещений.Диагностика полости рта занимает в среднем от 5 до 10 минут, включая заполнение амбулаторной карты.

Система в процессе заполнения данными укажет стоматологу ключевые моменты осмотра и позволит сократить время диагностики до 2-4 минут.Лечение занимает в лучшем случае 20 минут. Оставим время лечения неизменным.

Проведем расчет: возьмем за основу средние результаты.

Так как Еm< 1, то можно говорить об успехе использования медицинской информационной системы NeirCart, в результате которой достигнут положительный медицинский эффект.

Оценим общую и емкостную сложность алгоритма.Пусть n – количество объектов в предметной области, а t – количество правил в БЗ. Заметим, что данный алгоритм исполняется только для тех показателей, которые еще не участвовали в логическом выводе. Из этого следует, что каждый показатель в алгоритме обрабатывает не более одного раза. Для показателей, чьи значения не влияют на значения устанавливаемого объекта, алгоритм не выполнится ни разу. Число же операций шага 2 алгоритма будет порядка t, так как каждое правило используется не более одного раза. Все это дает общую сложность алгоритма в виде формулы (3):

O(n+t) (3)

Далее перейдем к оценке емкостной сложности. В основе данной модели находятся ссылки. Каждая ссылка занимает фиксированный объем памяти. Поэтому размер модели напрямую зависит от общего числа ссылок в ней.

Проведем оценку количества ссылок, необходимых для введения нового правила. Каждая пара «[показатель]=[значение]» из части «ЕСЛИ» правила требует по одной ссылке соответственно на объект и его значение и еще одну для создания ветвления. Для такой же пары из части «ТО» потребуется только две ссылки. Одна – для элемента показателя, вторая – на значение. Таким образом, количество добавленных ссылок зависит только от количества пар «[показатель]=[значение]» в частях «ЕСЛИ» и «ТО» правила и не зависит от количества правил в БЗ.

Легко видеть, что число ссылок во всей БЗ равно формуле (4)

О(n + m +h + k) (4)

где,

n – количество объектов;

m – общее количество разрешенных значений для всех объектов;

h – количество пар в части «ЕСЛИ»;

k - количество пар в части «ТО».

При написании данной работы проводилось изучение нормативно – правовых документов, регламентирующих деятельность стоматологической поликлиники, внутренними нормативными документами МУЗ «Стоматологическая поликлиника № 3» г. Магнитогорска.

Результатом использования системы NeirCart станет достижение положительных показателей социальной и медицинской эффективности и снижение количества осложнений заболеваний полости рта на 53 процента в течение следующих 10 лет после внедрения системы.На основании результатов можно говорить о том, что система NeirCart при успешной реализации и внедрении имеет социальную и медицинскую эффективность.Данная система рекомендована для использования в стоматологических поликлиниках различного профиля. В перспективе, при соответствующей модернизации, система может быть использована в сфере лечения терапевтических заболеваний, с внедрением в соответствующее лечебное учреждение.