Лекція №2 Інформаційні, експертні та інтелектуальні системи в медицині та фармації. Основні розділи лекції



Скачати 35,16 Kb.
Дата конвертації29.01.2017
Розмір35,16 Kb.

Лекція №2

  • Інформаційні, експертні та інтелектуальні системи в медицині та фармації.

Основні розділи лекції

  • Інформаційні системи.
  • Експертні системи.
  • Інтелектуальні системи.

1.1.Інформаційні системи

  • Система – сукупність засобів, організованих по визначеному принципі для виконання поставленої задачі. Може характеризуватися з погляду:
  • розв'язуваної задачі;
  • технічних засобів, необхідних для рішення поставленої задачі;
  • процесів (алгоритмів) перетворення вихідних даних, у необхідний результат.
  • Інформаційна система (ІС) являє собою сукупність засобів обчислювальної техніки і ПЗ та призначена для рішення різних задач зв'язаних з людською діяльністю.

1.1.1.Види інформаційних систем

  • Автоматизована інформаційна система забезпечує можливість виконання як ручних, так і автоматизованих процесів - користувач (оператор) і комп'ютерні засоби працюють спільно з метою обробки і подальшого використання вхідної інформації.
  • Автоматична інформаційна система забезпечує можливість виконання процесів обробки інформації без участі людини по наперед заданому алгоритму.

Види інформаційних систем

1.1.1.Медичні ІС

  • Медична автоматизована інформаційна система (МАІС) являє собою сукупність програмно-технічних засобів, баз даних і знань, призначених для автоматизації різних процесів, що протікають у лікувально-профілактичному заснуванні.
  • МАІС забезпечує потребу медичного і керуючого персоналу в систематичній інформації з всіх аспектів діяльності для прийняття рішень, що сприяють підвищенню якості надання медичної допомоги.

1.2.Коротка історя МІС

  • Середина 50-х рр.- перші спроби створення МАІС у США.
  • Кінець 50-х рр. – перша МАІС - проект МЕDІNЕ, розроблений фірмою "Дженерал Електрик" (США).
  • В 80-х рр. сформувалися два основні напрямки розвитку МАІС – інтегровані комплекси на базі мейнфреймів та розподілені (мережеві) системи.

1.2.Коротка історя МІС

1.3.Призначення МАІС

  • Основні напрямки розробки МАІС:
  • розробка спеціалізованого ПЗ для допомоги лікарям у прийнятті рішень (експертні системи);
  • розробка автоматизованих робочих місць окремих фахівців (АРМ);
  • створення електронної історії хвороби.

1.3.Призначення МАІС

  • Збір, реєстрація та документування даних;
  • Забезпечення обміну інформацією.
  • Контроль протікання захворювання (лікарський контроль);
  • Зберігання та пошук інформації (електронні архіви);
  • Статистичний аналіз даних;
  • Підтримка процесів прийняття рішення;
  • Навчання персоналу.

1.4.Класифікація МАІС

  • Грунтується на ієрархічному принципі та відповідає багаторівневій структурі охорони здоров'я:
  • базовий рівень (МІС для лікарів різного профілю);
  • рівень закладу (поліклініка, стаціонар, диспансер, лікарня швидкої допомоги);
  • територіальний рівень (МІС для профільних і спеціалізованих медичних служб і регіональних органів управління охороною здоров'я);
  • державний рівень (МІС МОЗ).

1.4.Класифікація МАІС

1.4.Класифікація МАІС

  • За призначенням:
  • Системи електронних медичних записів;
  • Адміністративно-господарські медичні системи;
  • Системи лабораторних та діагностичних досліджень;
  • Системи інформаційного та бібліографічного пошуку;
  • Експертні та інтелектуальні системи;
  • Системи навчання;
  • Інтегровані системи медичного закладу.

Адміністративно-господарські ІС

  • Призначення адміністративно-господарських МАІС:
  • забезпечення інформаційної підтримки функціонування медичного закладу, включаючи автоматизацію адміністративних, фінансових і виконавчих функцій персоналу, (підготовка, ведення і перегляд поточної документації, складання підсумкової звітності /реєстрація пацієнтів, облік лікарських препаратів, бухгалтерський облік/),
  • рішення деяких задач керування закладом: складання графіків роботи, використання приміщень і устаткування, призначення хворим часу прийому в лікаря й інші подібні функції, пов'язані з плануванням діяльності.
  • До адміністративно-господарських МАІС відносяться:
  • бухгалтерські системи;
  • системи обліку лікарських препаратів
  • системи реєстрації пацієнтів та клінічного обстеження;
  • системи реєстрації медичної документації та автоматизації діловодства;

Адміністративно-господарські ІС

  • Оформлення:
  • приходу, реалізації, переміщення товарів від контрагента на склади аптек і навпаки, між складами, вроздріб;
  • документів інвентаризації товарів;
  • чеків, звітів, прибуткових і витратних касових ордерів, переміщення грошових коштів;
  • Робота з еквайринговими системами, облік оплат товарів по платіжних картах, облік договорів еквайрингу; Контроль фальсифікатів і протермінованих лікарських засобів;
  • Підтримка торгового обладнання: фіскальні реєстратори, термінали збору даних, сканери штрихкодів, вагове обладнання, дисплеї покупця, платіжні термінали, рідери магнітних карт.

Адміністративно-господарські ІС

Адміністративно-господарські ІС

Адміністративно-господарські ІС

  • Програмне забезпечення для аптек "СКАРБ" - автоматизація аптек і облік товару в аптечних мережах:
  • Формування дефектури і відправки замовлень постачальникам
  • Прийом товару та його оприбуткування
  • Формування роздрібних цін відповідно до законодавства
  • Розподіл товару по точках
  • Продаж кінцевим покупцям

Адміністративно-господарські ІС

Адміністративно-господарські ІС

Адміністративно-господарські ІС

Адміністративно-господарські ІС

    • АСУ «Фармасеть». Інформаційний портал
    • www.pharm-system.com

Основні компоненти мережі

Адміністративно-господарські ІС

  • Аналітика ринку фармпрепаратів

Адміністративно-господарські ІС

  • Система керування замовленнями

Адміністративно-господарські ІС

  • Маркетингова інформаційна система - це постійно діюча система, призначе­на для збирання, обробки, аналізу, оцінки й розподілу інформації, необхідної для прий­няття управлінських рішень в торгівельній діяльності.

Адміністративно-господарські ІС

  • Проблеми автоматизації:
  • Задачі автоматизації
  • Бюджет (розробки, впровадження, володіння)
  • Роботи по впровадженню
  • Підготовка персоналу
  • Супроводження

ІС eлектронних медичних записів

  • Призначення ІС eлектронних медичних записів - ведення електронної медичної картки (ЕМК) пацієнта:
  • Анамнез життя, хвороби, алергологічний анамнез
  • Історія хвороби з зазначенням попереднього лікування;
  • Скарги на момент огляду, огляду;
  • Попередній та заключний діагнози;
  • Направлення на лабораторні та інструментальні види досліджень, дані досліджень та висновків по ним;
  • Необхідні консультації, призначення;
  • Дані за проведеними операціями;
  • Щоденникові записи, відмітки про виконання (або невиконання) призначень;
  • Етапні епікризи, виписний епікриз.  

ІС eлектронних медичних записів

  • Приклади:
  • - комерційні продукти:
  • «ЭМСИМЕД» http://www.medexpert.com.ua/
  • «Доктор Елекс» http://www.doctor.eleks.com
  • Госпітальна ІС «Каштан» http://www.ciet.kiev.ua
  • - рішення з відкритим кодом :
  • OpenEMR http://www.open-emr.org/

ІС eлектронних медичних записів

ІС eлектронних медичних записів

Системи для лабораторних і діагностичних досліджень

  • Особливо розповсюдженими серед діагностичних систем є:
  • РасS-системи (Рісturе Archiving and Control Systems - системи, призначені для обробки, збереження й одержання зручного доступу до зображень).
  • RIS-системи (Рradiology Information Systems - системи, призначені для автоматизації роботи радіологічного відділення).
  • LIS-системи (Laboratory Information Systems - системи, призначені для автоматизації роботи клінічної лабораторії).

RIS vs. PACS

Системи для лабораторних і діагностичних досліджень

  • Наприклад, LIS-система вирішує задачі:
  • забезпечення інтерфейсу з лабораторним обладнанням;
  • автоматичної реєстрації, збереження й аналізу даних лабораторних і діагностичних досліджень;
  • забезпечення інтерфейсу з базами даних для надання результатів.

Системи для лабораторних і діагностичних досліджень

Системи інформаційного і бібліографічного пошуку

  • Такі системи покликані вирішувати наступні задачі:
  • створення і ведення електронного каталогу;
  • автоматична ідентифікація видань і читачів;
  • підготовка реферативної інформації;
  • забезпечення доступу до наявної інформації за допомогою Internet технологій;
  • створення і ведення професійне орієнтованих баз даних, наприклад: реєстр лікарських препаратів і їхньої сумісності, реєстр видів медичних послуг і нормативно-правові акти і стандарти.

Системи інформаційного і бібліографічного пошуку

  • Приклади:
  • MedLine www.ncbi.nlm.nih.gov
  • Державний Реєстр Лікарських Засобів www.drlz.kiev.ua;
  • Наукові журнали Тернопільського державного медичного університету імені І.Я.Горбачевського ojs.tdmu.edu.te.ua;

Системи інформаційного і бібліографічного пошуку

Системи інформаційного і бібліографічного пошуку

Системи інформаційного і бібліографічного пошуку

Експертні медичні системи

  • Застосування експертних систем найбільше ефективно при рішенні задач діагностики, інтерпретації даних, прогнозування перебігу захворювання й ускладнень, моніторингу перебігу захворювання і планування лікувально-діагностичного процесу.
  • Сучасні експертні медичні системи підтримують інтеграцію з іншими видами медичних інформаційних систем, зокрема з шпитальними інформаційними системами і системами для лабораторних досліджень.

Навчальні системи

  • Особливо ефективними є комп’ютерні навчальні системи з засобами мультимедійного представлення інформації.
  • До складу навчальної системи, як правило, входять наступні компоненти:
  • гіпертекстова база даних, для розвитку знань учнів;
  • база даних, що містить тестові завдання по техніці виконання лікувальних заходів;
  • масив відеосюжетів, що наочно демонструють правильне виконання лікувальних заходів.
  • Приклад: СДО Moodle

Навчальні системи

Інтегровані системи

  • Інтегровані ІС поєднують у собі на основі електронної історії хвороби функціональні можливості АІС декількох класів і призначені для комплексного рішення, у залежності від специфіки конкретного закладу, таких задач:
  • адміністративно-господарського і фінансового характеру;
  • підтримки лікувально-діагностичних заходів;
  • забезпечення інформаційної підтримки роботи лікарів-фахівців;
  • інформаційної підтримки оцінки ефективності лікування;
  • довідково-інформаційного і бібліографічного обслуговування медичного персоналу.

Інтегровані системи

2.Експертні системи

  • Призначення експертних систем (ЕС).
  • Структура типової ЕС.
  • Методика побудови ЕС.
  • Представлення знань в ЕС.

2.1.Призначення ЕС

  • Мета досліджень ЭС: розробка ПЗ підтримки прийняття ефективних рішень, важких для експерта-людини;
  • ЕС застосовуються для рішення тільки важких практичних задач;
  • По якості й ефективності рішення ЕС не повинні поступатися рішенням експерта-людини.
  • Рішення ЕС володіють прозорістю - можуть бути пояснені користувачу.
  • Особливість ЕС – здатність самостійно поповнювати знання (самонавчання).

2.1. ЕС - Digital dashboard

2.2. ЕС – «Консиліум»

2.2. ЕС - Clinical decision support system

2.2.Структура типової ЕС

  • Вирішувч (інтерприатор).
  • Робоча пам’ять (РП або база даних БД).
  • База знань.
  • Компонент набуття знань.
  • Пояснюючий компонент.
  • Діалоговий кормпонент

2.2.1.Структура типової ЕС

2.3.Методика побудови ЕС

  • Розробка ЕС можлива при таких умовах:
  • Існують експерти в даній області;
  • Оцінки рішень експертів сходяться;
  • Експерти здатні пояснити прийняті рішення;
  • Рішення вимагає міркувань а не дій;
  • Предметна область повинна бути формалізована та структурована (для експерта);
  • Для рішення неохідна велика кількість спеціалізованих знань а не загальних понять.

2.3.1.Застосування ЕС

  • Застосування ЕС виправдано:
  • рішення задачі принесе значний ефект, наприклад економічний;
  • використання людини-експерта неможливо (недостатня кількість експертів, або через необхідність виконувати експертизу одночасно в різних місцях);
  • при передачі інформації експерту відбувається неприпустима втрата часу чи інформації;
  • необхідно вирішувати задачу в оточенні, ворожому для людини

2.3.2.Етапи створення ЕС

  • В даний час склалася визначена технологія розробки ЭС, що включає наступні шістьох етапів:
  • Ідентифікація - визначення задачі, мети розробки, експертів і типів користувачів;
  • Концептуалізація - змістовний аналіз проблемної області, виявлення використовуваних понять і їх взаємозв'язків, визначення методів рішення задачі;
  • Формалізація – вибір ІС, визначення способів представлення видів знань, способів їх інтерпретації, моделювання роботи ЕС, оцінка адекватності цілям ЕС зафіксованих понять, методів рішень, засобів представлення і маніпулювання знаннями;
  • Виконання - наповнення експертом бази знань. Найважливіший етап розробки ЕС.

2.4.Представлення знань в ЕС

  • Для функціонування типової ЕС необхідні наступні знання:
  • про процес рішення задачі (керуючі знання) - використовуються інтерпритатором (вирішувачем) .
  • про мову спілкування і способи організації діалогу - використовуються лінгвістичним процесором (діалоговим компонентом);
  • про способи представлення і модифікації знань - використовуються компонентом придбання знань;
  • підтримуючі структурні і керуючі знання - використовуються пояснюючим компонентом.

2.5.Теорема Баєса

  • В медицині велика частина інформації не є точною а має вірогіднісний характер. Тому розробники ЕС медичного призначення використовують теорему Баєса:
  • Імовірність здійснення деякої гіпотези H при наявності визначених підтверджуючих свідчень Е обчислюється на основі апріорної імовірності цієї гіпотези без підтверджуючих свідчень і імовірності здійснення свідчень при умовах, що гіпотеза вірна чи невірна.

2.5.1.Теорема Баєса

  • P(H) - імовірність результату у випадку відсутності додаткової інформації;
  • P(E : H) і P(E : не H) — відповідно імовірності одержання відповіді “Так" на деяке питання, якщо можливі результат вірний і невірний

2.5.2.Використання теореми

  • p - апріорна імовірність результату P(H);
  • j - номер відповідного симптому;
  • py - P(E : H) - імовірність одержання відповіді “Так" на питання, якщо можливий результат вірний;
  • pn - P(E : не H) - імовірність одержання відповіді “Так" на питання, якщо можливий результат невірний.

2.5.2.Використання теореми

  • Приклад практичної реалізації бази знань ЕС, що базується на беєсівській системі логічного виводу

2.5.2.Використання теореми

  • Експертна система медико-діагностичного призначення

3.Інтелектуальні системи

  • Поняття про інтелектуальні системи (ІС).
  • Застосування систем штучного інтелекту.
  • Функціональна структура систем штучного інтелекту.

3.1.Поняття про ІС

  • Штучний інтелект (ШІ)властивість автоматичних систем брати на себе окремі функції інтелекта людини – наприклад, вибирати і приймати оптимальні рішення на основі раніше отриманого досвіду і раціонального аналізу зовнішніх впливів.
  • Центральні задачі ШІ полягають у тому, что б зробити ЕОМ більш корисними конкретним користувачам у сільському господарстві, гірничовидобувній промисловості, виробництві (складання і контроль якості), допомога в постановці діагнозів в медицині, інформаційне забезпечення в освіті.

3.2.Застосування ІС

  • Основні напрямки використання ІС:
  • Доведення теорем.
  • Теорія ігр.
  • Системи розпізнання образів.
  • Системи підтримки прийняття рішень.
  • Адаптивне програмування.
  • Електронна творчість (музика, поезія).
  • Обробка даних природною мовою.
  • Системи з самонавчанням (нейромережі).

2.3.Структура ІС

  • Типова ІС складається з трьох комплексів обчислювальних засобів:
  • Перший - сукупність засобів, що виконують програми (виконавча система), спроектованих з позицій ефективного рішення задач, має в ряді випадків проблемну орієнтацію.
  • Другий - сукупність засобів інтелектуального інтерфейсу, що мають гнучку структуру і забезпечує можливість адаптації в широкому спектрі інтересів кінцевих користувачів.
  • Третій - за допомогою якого організується взаємодія перших двох, - база знань, що забезпечує використання обчислювальними засобами перших двох комплексів цілісної і незалежний від обробних програм системи знань про проблемне середовище.

Висновки

  • У даній лекції висвітлено такі питання:
  • Інформаційні системи
  • Експертні системи.
  • Інтелектуальні системи.

Джерела додаткової інформації

  • Метеріали на веб-порталі університету:
  • http://intranet.tdmu.edu.ua/


База даних захищена авторським правом ©vaglivo.org 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка