3. Автоматизированные системы диагностики заболеваний и прогнозирование результатов их лечения

3.1. Медицинские процессы с точки зрения информатики.

Автоматизированными системами диагностики заболеваний и прогнозирования результатов лечения называются диагностические программы и интеллектуальные информационные системы разных уровней и назначений. Они помогают решать многие вопросы в медицинских процессах с помощью ПК. Как рассматриваются такие процессы с точки зрения информатики?

Диагностика с точки зрения информатики− процесс обнаружения неисправности в некоторой системе. Неисправность - это отклонение от нормы. Такое трактование позволяет с единых теоретических позиций рассматривать и неисправность оборудования в технических системах, и заболевание живых организмов, и всякие естественные аномалии.

Прогнозирование позволяет логически выводить (предусматривать) возможные последствия из заданных ситуаций на основании анализа данных. Прогнозирование связано с моделированием разных ситуаций, т.е. создается модель и выведенные из этой модели следствия, составляют основу для прогнозов с вероятностными оценками.

Мониторинг- беспрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или других параметров за допустимые пределы.

Поддержка принятия решений- это совокупность процедур, обеспечивающих лицо, которое принимает решение, необходимой информацией и рекомендациями сформировать нужную альтернативу среди множества выборов при принятии ответственных решений.

Интерпретация данных- это одна из традиционных задач для информационных систем. Под интерпретацией понимается процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными.

3.2. Компьютерные диагностические системы (кдс): вероятностные консультативные и экспертные.

Медицинские процессы стали возможными для программирования уже в конце 50-х годов прошлого века. Появились первые диагностические алгоритмы - программы, в которых был использован балльный принцип, т.е. подсчет баллов за вопрос, на который давался ответ, когда каждый симптом (вопрос) оценивается количественно. Балльная диагностика - известный метод в медицине и некоторое время диагностические программы разрабатывались в этом направлении. Такие программы носили консультативный характер, так как не могли дать высокую вероятность правильной постановки диагноза из-за отсутствия полной информации о состоянии здоровья пациента (например, отсутствия лабораторных и инструментальных исследований). На ПК такая программа представляет тестовый опрос из таких вопросов, в которых ставится цель получить информацию о симптомах, имеющихся у обследуемого или отсутствующих. Модуль сбора информации имеет тип диалога - на вопрос надо отвечать только «да» или «нет». Данная информация формирует Базу данных и обрабатывается программным модулем обработки и анализа данных, после чего на экран выдается диагностическое сообщение. Современные усовершенствованные балльные методики используются в скрининговых системах, о которых будет сказано ниже.

Более совершенные программы-тесты используют другие методики диагностики (не балльные), включая в модуль обработки и анализа данных вероятностно-статистические методы (например, вероятностный метод, который заключается в вычислении вероятностей заболевания по формуле Байеса). Такие диагностические программы называются вероятностными и вероятность диагностики в них более высокая, чем у балльных программ. Они так же являются консультативными, так как решающее слово остается за врачом.

Со временем появляются диагностические программы такого уровня, в которых алгоритм получения диагноза близкий к мышлению врача, т.е. они имеют такой программный логический аппарат, который позволяет сопоставить с существующим медицинским опытом симптомы, выявленные при обследовании больного, а также быстро сделать сложную статистическую обработку клинического материала. Такие системы называются экспертными. Если в вероятностных диагностических программах данные обрабатывались на основе Базы данных, то в экспертных уже присутствовали новые по качеству базы данных, называемые Базами знаний. Для обработки и анализа данных БЗ используют довольно сложный математический аппарат. Таким образом, к началу 70-х годов ХХ столетия формируются различные типы направлений автоматизированных систем диагностики заболеваний и прогнозирования результатов их лечения, среди которых выделяются скрининговые и экспертные системы.