Інформаційна технологія класифікації клінічних діагнозів на основі семантико-синтаксичної моделі (стр. 2 из 6)
Апробація результатів дисертації.Основні результати роботи доповідалися й обговорювалися на міжнародних конференціях: “Теорія і техніка передачі, прийому і обробки інформації” (Харків 2003 р.) та “Математичне й програмне забезпечення інтелектуальних систем” (Дніпропетровськ 2004, 2005, 2006 р.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 робіт, 1 монографія, 6 статей у фахових виданнях, 1 стаття в міжнародному науковому журналі, отримано 2 авторських свідоцтва на твір.
Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п’яті розділів, висновків, списку використаних джерел з 224 найменувань вітчизняних та іноземних авторів. Робота викладена на 165 сторінок тексту, містить 80 ілюстрацій, 29 таблиці.
Автор висловлює щиру подяку своєму науковому керівнику, д.мед.н. Коваленко О. С., завідувачу кафедри факультетської хірургії та хірургії інтернів, професору, д.мед.н. Березницькому Я. С., завідувачу кафедри ЕОМ ДНУ, професору, д.т.н. Хандецькому В. С. та безлічі інших людей без чуйної участі яких ця робота ніколи не стала би об’єктивною реальністю.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтована актуальність проблеми, сформульовані мета та задачі, об’єкт, предмет та методи дослідження, надані його наукова новизна та практичне значення.
У першому розділі надається аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури про сучасний стан в галузі ГІС і стандартів репрезентації, передачі медичних даних. Особлива увага надана аналізу сучасних термінологічних систем і питанням їх впровадження у ГІС. Розглянуті структура та основні вимоги до сучасних термінологічних систем. Показано, що на цей час не існує єдиної термінологічної системи, яка відповідала б всім цим вимогам. На території України та, взагалі, країн СНД основною термінологічною системою для кодування діагнозів є класифікація МКХ-10. З погляду оцінки розвитку та розповсюдження сучасних термінологічних систем (UMLS, GALEN, SNOMEDCT), а також розглядаючи загальну тенденцію до їх інтеграції, зроблено висновок, що перехід до однієї з цих систем є неминучим; при цьому основним претендентом слід вважати SNOMED CT. Наведено основні недоліки та проблеми щодо впровадження цих систем в умовах України: великі кошти на переклад та адаптацію, складність використання та обслуговування таких систем.
Розуміючи неможливість швидкого переходу до будь-якої закордонної термінологічної системи, слід розробити модель, структуру термінологічної системи, яка буде враховувати досвід побудови попередників і також лишатися корисною при здійсненні такого переходу, враховуючи при цьому вимоги, особливості та умови вітчизняних закладів. Почати побудову такої термінологічної системи слід з предметної області діагнозів як найважливішої для пріоритетних задач аналізу лікувально-діагностичної практики та створення стандартів страхової медицини.
В другому розділінадано побудовану структурно-інформаційну модель дослідження та визначені основні етапи і задачі дослідження.
Основним методом при розробці технології класифікації клінічних діагнозів є формалізація клінічного діагнозу в рамках семантико-синтаксичної моделі відповідно визначеним вимогам до застосування в ЛПЗ України.
Визначено методику моделювання клінічного діагнозу, яка складає три рівня: 1) рівень абстрактної моделі яка об’єднує семантичну та синтаксичну складові та дозволяє віднести мову опису класифікації до формалізованих мов, визначити її переваги і недоліки, можливі шляхи розвитку і інтеграції з іншими термінологічними системами; 2) рівень фреймової репрезентації, який інтегрує дві формальні моделі, використовуючи поняття фреймів, слотів, граней та дозволяє спростити і удосконалити структурну та функціональну складові класифікації; 3) рівень концептуальної та даталогічної моделі (у контексті об’єктно-орієнтованого проектування), які визначають основні класи, їх відношення, атрибути і методи, тобто структурну і функціональну складові контуру класифікації.
Обґрунтовано застосування апарату логіки предикатів і дескрипційних логік для формалізації семантичної складової та апарату граматик Хомського для формалізації синтаксичної складової моделі клінічного діагнозу.
Для розробки і реалізації контуру класифікації та всієї госпітальної системи визначено найбільш ефективним еволюційний підхід і тісно пов’язану з ним технологію об’єктно-орієнтованого аналізу та проектування інформаційних систем. Стосовно методів розробки госпітальної інформаційної системи визначено переваги і обґрунтовано застосування метаінформаційного підходу для проектування та реалізації підсистем статистики і аналітики ГІС в рамках шаблону Protectedvariations.
В третьому розділі визначено вимоги до класифікації клінічних діагнозів стосовно лікувального закладу України, серед яких основними слід вважати: компактність надання множини клінічних діагнозів, базуючись на композиційній архітектурі класифікації; врахування семантичних особливостей, пов’язаних із задачею формування семантично-коректних понять; наявність механізмів формування синтаксично-правильних описів діагнозів. На базі визначених вимог та форми клінічного діагнозу надається загальна формальна модель клінічного діагнозу з використанням логіки предикатів:
(1) 
(2) 
(3) 
(4) 
(5) 
(6) 
(7) 
(8) 
(9) 
(10) 
(11) 
(12)Група клінічних діагнозів які відрізняються різноманітними клінічними проявами, може бути описана у вигляді фрейму, тобто деякої структури, що описує безліч ситуацій, які можуть мати місце при формуванні діагнозу. Ядром кожного такого фрейму має бути визначена нозологія або клас захворювань, у якості якого може виступати один з елементів статистичної класифікації − міжнародної класифікації хвороб D(K) (1), і при цьому фрейм діагнозу не може бути порожнім (2). Фрейм діагнозу F(d) містить слоти клінічних характеристик Zi і слова-константи, що не залежать від слоту КХ С0 (3). Слот КХ(4,5) містить у собі знаки-роздільники Ii: I1i,I2i, змінні КХ Xi, знаки які визначають обов'язковість, умовність і можливість наявності декількох значень даної КХ одночасно Si:s1i,s2i,s3i, слова-константи які відносяться до змінної Cx: С1i,С2i, слова-константи C3i за слотом КХ, ряд вкладених слотів зі змінними P(Xi). Вкладений слот P(Xi) залежить від виконання відношення R¢(I¢i,S¢i,X¢i,С¢i) (6). Кожній змінній як основної, так і залежної клінічної характеристики, відповідає хоча б одне можливе значення даних D¢(Xi) (7,8), D¢(Xij) (9). Значення основної змінної КХ D¢(Xi) може бути простим xik і комплексним F¢¢(Xi) (8), а значення залежної змінної (КХ) D¢(Xij) − тільки простим x¢ijm (9). У випадку комплексного значення змінної маємо справу з фреймом другого рівня F¢¢(Xi) (10), модель якого еквівалентна F(d). Особливістю фрейму другого рівня є виключення зон залежних КХ (11). Як дані D¢(X¢¢ij) пов'язані з клінічними характеристиками фрейма другого рівня, можуть виступати тільки прості значення x¢¢ils (12).
Семантикою формальної моделі є множина клінічних діагнозів, яка може бути представлена у вигляді набору формул, основаних на аксіомах, що виступають в ролі метамови і вказують на засоби та шляхи побудови цих формул. Доменом інтерпретації цих формул є скінчена кількість класів клінічних діагнозів та їх клінічних характеристик.
Наступним кроком є побудова модель синтаксичної складової класифікації яка складається з множини граматик, кожна з яких є компактним записом усіх варіантів певного діагнозу. Мета-модель, яка полягає в основі моделей (граматик) і здатна відображати як загальний процес трансформації деякої кодової комбінації в Т-термінальний ланцюжок (натурально-мовне описання клінічного діагнозу), або порядок завдання деякого діагнозу за правилами граматики, так і можливу структуру шаблону діагнозу, що задає відповідну граматику, описана правилами (13)-(25).
Кожний клінічний діагноз може бути віднесеним до одного з шаблонів, пов’язаним зі статистичним діагнозом (нозологією МКХ-10):
. (13)Правило (14) показує структуру шаблону, яка складається з початкового термінального рядка бi, який може бути пустим, тобто віднесеним до множини терміналів з пустим ланцюжком, та набору слотів-атрибутів, пов’язаних з даним шаблоном:
. (14)Правило (15) показує структуру набору слотів-атрибутів розширеного опису діагнозу, пов’язаного з кодом Ki :
. (15)