Введение к работе
Актуальность работы. Быстрое ' увеличение объема- и сложности медицинских знаний, постоянное их обновление, растущие возможности медицинской техники, интенсификация и индустриализация лечебнодиагностичского процесса делают более сложным для врача выбор оптимальных организационных, лечебно -диагностических и врачебно - экспертных решений. Существенную помощь в решении этой проблемы могут оказать компьютерная техника и создаваемые на ее основе автоматизированные системы поддержки врачебных решений.
Рост числа решаемых в режиме диалога медицинских задач, их сложности, повышение требований к . своевременности, достоверности и полноте представляемой информации обуславливает необходимость дальнейшего совершенствования методологии проектирования диалоговых систем для медицины, которая должна учитывать как требования по обеспечению маскимальной эффективности использования технического, программного и информационного обеспечения диалоговых систем и их типизации, так и особенности человека (ограниченный объем внимания, забывчивость, потерю внимания при длительном ожидании ответа и др.), должна предоставлять возможность максимально полно использовать свои способности для решения задачи лечения. При создании ". диалоговых систем приходится также принимать во внимание, что пользователи образуют группу, неоднородную по потребностям и уровню подготовки. Кроме того, характеристики каждого пользователя заметно изменяются во времени.
Таким образом при проектировании и создании эффективных диалоговых систем необходимо учитывать широкий круг различных па'раметров: разнообразие и взаимосвязь решаемых пользователем задач, используемых при их решении данных, неравномерность, слабую предсказуемость и различную приоритетность поступающих запросов и т.д.
Разработка эффективных диалоговых систем представляет собой комплексную проблему, включающую в себя анализ и типизацию информационных требований пользователей, синтез типовой модели процесса диалога для заданного множества . пользователей, информационные запросы которых принадлежат одной предметной области, синтез информационного и прикладного программного обеспечения диалоговых систем, о птимального по заданным
критериям эффективности.
Широкий масштаб работ по созданию и внедрению в медицинскую практику диалоговых систем различного класса и назначения, недостаточное развитие работ в области создания формализованных моделей и методов их анализа и синтеза обуславливают высокую актуальность предлагаемой работы.
Цель работы. Целью работы является разработка методов и процедур, позволяющих максимально эффективно осуществлять проектирование и реструктуризацию информационных систем для применения в клинических отделениях интенсивной терапии. Эти методы должны охватывать практически все стадии разработки информационных систем и ; в итоге составить поэтапный формализованный процесс принятия строго обоснованных и оптимальных решений в ходе анализа задач пользователей и их требований, проектирования, реализации, отладки и внедрения новой системы.
Методы исследования. Основными методами, используемыми в работе являются методы теории графов, алгоритмы Маркова и теория семантических сетей.
Научная новизна работы заключается в разработке, обосновании и исследовании.метода преобразования семантической сети, приводящего к генерации множества семантических сетей с различным уровнем конкретизации объектов,. а также в разработке методики применения алгоритмов Маркова для оптимизации распределения ресурсов в медицинских информационных системах реального времени. Впервые проведено исследование эффективности пользовательского интерфейса диалоговых систем применительно к специфике работы отделения интенсивной терапии.
Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждены корректным обоснованием и анализом моделей предложенных решений, их наглядностью, а также результатами практического использования предложенных в диссертационной работе методов, алгоритмов и программных средств.
Практическая ценность. Предложенные в диссертационной
работе методы позволяют формализовать и оптимизировать процесс
разработки интеллектуальных информационных систем реального
времени для последующего их применения при решении задач прак-
г' тической медицины. Разработанная технология особенно критична
при создании медицинских информационных систем для отделений интенсивной терапии. '
Реализация результатов. ' Научные и практические результаты диссертационной работы использованы при разработке, реализации и отладке комплекса программ автоматизированного рабочего места врача анестезиолога "ПРОТОКОЛ АНЕСТЕЗИИ". В результате проделанной работы был разработан программный комплекс автоматизированного ведения протокола анестезии, предназначенный для сбора,. коррекции, хранения, непосредственной оценки и последующей статистической обработки показателей ' срстояния онкологических больных и лечебных мероприятий во время оперативного и послеоперативного лечения.
Программа "ПРОТОКОЛ АНЕСТЕЗИИ" ориентирована на эксплуатацию её пользователем, не имеющим специальных навыков работы с вычислительной техникой.. Весь диалог представлен в виде нотаций, максимально близких предметной области решаемых задач.
Разработанный программный комплекс в настоящее временя используются в клинической практике Онкологического Научного Цента Российской Академии Медицинских Наук. Планируется также внедрение этого программного комплекса в других онкологических учреждениях практической медицины Российской Федерации.
Апробация работы. Основные методы и результаты исследований, положенные в основу диссертационной работы докладывались на:
всесоюзной научной конференции "Системы упраления" (Суздаль, 1991г. )'-.
всесоюзном совещании "Пути повышения интеллектуализации САПР" (Судак, 1992г)
'- съезде врачей- онкологов стран СНГ (Москва, 1996г.)
Публикации. По результатам 'выполненных исследований опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объен диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 108 стр., в том числе 24 рисунка и 8 таблиц.
На защиту выносятся:
- методика преобразования семантической сети, приводящая
к генерации множества семантических сетей с различным уровнен
конкретизации объектов предметной области,
метод применения алгоритмов Маркова для оптимизации распределения ресурсов в медицинских информационных системах реального времени,
результаты исследования эффективности пользовательского интерфейса диалоговых систем применительно к специфике работы отделения интенсивной терапии,
программный комплекс "ПРОТОКОЛ АНЕСТЕЗИИ", разработанный в рамках 1-го этапа создания АРМ врача анестезиолога.
