Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общие принципы оценки качества медицинских услуг. 15
1.1. Общая характеристика качества медицинской услуги 15
1.2. Основные принципы построения системы технического качества ЛПУ 17
1.2.1. Понятие системы качества медицинских услуг в ЛПУ 17
1.2.2. Понятие системы технического качества медицинских Услуг 18
1.2.3. Теоретическая модель системы технического качества МУ 24
1.2.4. Обобщенная модель системы технического качества МУ 29
Выводы 30
Глава 2. Модель оптимизации медико-технического оснащения кабинета УЗИ (на базе метода Саати) 32
2.1. Проблемы многокритериальной оценки 32
2.2. Критерии оценки качества 34
2.3. Методы многокритериальной оценки качества 37
2.3.1. Методы теории полезности 38
2.3.2. Методы теории проспектов 39
2.3.3. Методы Электра 40
2.3.4. Эвристические методы 40
2.3.5. Метод анализа иерархий 41
2.4. Формирование обобщенного критерия качества 55
Выводы 57
Глава 3. Методика и модель оценки научно-технического уровня УЗ исследований 59
3.1. Иерархия частных критериев оценки качества УЗИ 59
3.2. Экспертные оценки качества УЗДМС 61
3.3. Ранжирование частных критериев 65
3.4. Оценка качества альтернатив 69
3.5. Обобщенная оценка качества альтернатив 72
3.6. Ошибка принятия решения 74
Выводы 77
Глава 4. Автоматизированная система оценки качества УЗ диагностических медицинских систем 78
4.1. Общие принципы формирования Федеральной АИС «Мониторинг МИ» 78
4.2. Информационная модель АС оценки качества УЗ диагностических медицинских систем 81
4.3. Интерфейсы АС оценки качества УЗДМС 84
4.4. Практические рекомендации по составлению и внедрению типового табеля оснащения кабинета-сонолога в ЛПУ 94
Выводы 97
Заключение 99
Список литературы 104
Приложения
- Основные принципы построения системы технического качества ЛПУ
- Формирование обобщенного критерия качества
- Информационная модель АС оценки качества УЗ диагностических медицинских систем
- Практические рекомендации по составлению и внедрению типового табеля оснащения кабинета-сонолога в ЛПУ
Введение к работе
Актуальность темы. Качество медицинской помощи во многом определяет уровень здоровья и качества жизни населения, поэтому во всех развитых странах большое внимание уделяется созданию действенных механизмов обеспечения качества медицинского обслуживания. Более того, программа Европейского Регионального Бюро Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) "Здоровье для всех" прямо указывает на необходимость формирования во всех государствах - членах "соответствующих структур и механизмов обеспечения непрерывного повышения качества медико-санитарной помощи и совершенствования соответствующего развития и использования технологии здравоохранения". Поэтому каждое исследование, направленное на повышение качества, разработки методологии его контроля следует считать актуальным.
Несмотря на многообразие различных взглядов в вопросах создания средств и механизмов контроля качества медицинской помощи, до сих пор нет единого подхода к решению данной проблемы, который удовлетворял бы запросы практического здравоохранения. Внедрение медицинского страхования еще более актуализирует эту проблему.
Качество медицинской услуги (МУ) в условиях современного лечебно-профилактического учреждения (ЛПУ), насыщенного разнообразными техническими устройствами, прежде всего, медицинского назначения, существенно зависит от качества медико-технического оснащения (МТО) ЛПУ. Последнее включает в себя все аспекты взаимодействия человека (врача, пациента, сотрудников технической и сервисной служб) с медицинской техникой (МТ) на всех этапах её жизненного цикла, начиная от обоснования закупки и кончая утилизацией МТ [1].
Многосторонность и комплексность проблемы МТО ЛПУ делает необходимым применение для её решения, в том числе, для создания системы качества (СК), системной методологии [2]. Современная методология обеспечения качества исходит из постулата о том, что обеспечить качество можно лишь в рамках СК, построенной и поддерживаемой на основе четких принципов и системно обусловленных ими процедур. Для промышленных комплексов и их элементов указанная методология проработана и уже воплощена в нормативные документы, из которых базовыми служат стандарты серии 9001:2000 Международной организации по стандартизации (ISO).
В области здравоохранения системная методология обеспечения качества не разработана, в то время как отдельные аспекты проблемы исследованы и представлены в многочисленных публикациях [3-15].
В работе рассматривается один из возможных подходов к созданию общей системы оценки и контроля качества медицинских услуг, основанной на анализе системообразующего элемента структурного качества медицинских услуг- МТО ЛПУ [16].
Современное состояние проблемы качества МТО ЛПУ отражает усиливающееся противоречие между возрастающими требованиями общества к качеству МУ, с одной стороны, и фактическим уровнем их МТО, с другой.
В настоящее время (по материалам проверки Счетной палаты РФ) выявлено следующее: 1) в системе здравоохранения более 75% средств направляется на закупку импортной МТ, которая (как правило, имея аналогичные медико-технические характеристики) существенно дороже отечественной, что при ограниченности бюджетного финансирования приводит к удовлетворению потребности ЛПУ в МТ только на 30 - 40%; 2) в ЛПУ эксплуатируется до 80% физически изношенной и морально устаревшей МТ, что существенно ухудшает качество медико-технического оснащения ЛПУ [17].
Так, например, по данным Автоматизированной информационной системы мониторинга медицинских изделий (АИС «ММИ») за 2005 г. в Санкт- Петербурге средний износ МТ, имеющейся на балансе городских ЛПУ, составлял более 85 % [18].
В настоящее время в здравоохранении РФ проявляются следующие основные тенденции: внедрение обязательного медицинского страхования, внедрение принципов системной методологии качества (в соответствии с требованиями Международных стандартов качества), повышение роли лицензионно - аккредитационных служб, применение сложных современных медицинских технологий.
В соответствии с теорией качества медицинской помощи ведущего эксперта ВОЗ А. Донабедиана выделяются три основных аспекта: качество структуры (организация, планирование и управление, медико-техническая оснащенность, инженерно-техническое обеспечение, подготовка персонала и др.), качество процесса (применяемые медицинские технологии, сервис медицинского обслуживания) и качество результата (исходы медицинской помощи) [19].
Понятно, что необходимо рассматривать все элементы «качества структуры», «качества процесса» и «качества результата» в их взаимосвязи, так как только такой подход предоставляет наибольшие возможности при оптимизации управления ЛПУ [20].
В настоящее время пока достаточно трудно анализировать первые два аспекта, не говоря о том, что не существует стандартной интегральной системы оценки качества медицинской помощи. В то же время осознание того, что точность диагностики, правильность лечения и тактики ведения больного будут подвергнуты объективному контролю, налагает на врача значительную долю ответственности.
В этих условиях повышается роль МТО МУ, что ставит перед здравоохранением задачу создания организационной структуры, обеспечивающей и контролирующей эффективность МТО МУ [16]. В соответствии с Основными положениями стандартизации в здравоохранении, утвержденными Минздрсоцразвития России, Госстандартом России и Федеральным фондом ОМС, в настоящее время проводится работа по созданию ряда нормативных документов, включая протоколы ведения больных и др. Одним из важнейших элементов этой работы является стандартизация технического оснащения ЛПУ -"разработка правил оснащения государственных и муниципальных медицинских организаций оборудованием, его применения и обновления, предусмотрев ранжирование медицинского оборудования по классам, стандартизацию фопдооснащенности медицинским оборудованием различных типов медицинских технологий..." [21].
Однако на сегодня методология этого вопроса разработана недостаточно. На основании приказа Минздрава РФ № 266 от 05.09.97 г. "О разработке регламентов материально-технического оснащения учреждений здравоохранения" в целях стандартизации условии оказания медицинской помощи населению, обеспечения ее качества и безопасности, унификации требований к учреждениям здравоохранения (при проведении их лицензирования и сертификации) разработана система комплексного оснащения рабочих мест медицинских работников, являющаяся основой для подготовки примерных табелей оснащения медицинскими изделиями различных типов учреждений здравоохранения в зависимости от их профиля и мощности.
Однако, только в январе 2005 г. было принято совместное решение Минпромэнерго России, Минздравсоцразвития России и ряда общественных объединений медицинской индустрии о внесении в Правительство РФ проектов изменений в Федеральные законы и постановления Правительства РФ, направленных на скорейшую разработку и принятие табелей оснащения ЛПУ. Разработка этих табелей позволит стандартизировать вопросы МТО ЛПУ и, что очень важно, установить приоритет закупок МТ в соответствии с этими табелями.
Однако до сего времени в стране отсутствует методология разработки указанных табелей оснащения ЛПУ.
В тоже время, например, только в Санкт-Петербурге разработкой и производством МТ занимаются около 250 предприятий и организаций, которые выпускают или готовят к выпуску более 3500 наименований МТ, а объем ее выпуска при наличии платежеспособного спроса может достигать более 2,5 млрд. рублей в год [22].
Принципиальным ограничением по удовлетворению спроса на импортозамещающую (отечествешгую, производимую в городе) МТ является отсутствие обоснованных табелей оснащения городских ЛПУ, находящихся в подчинении Комитета по здравоохранению Правительства Санкт-Петербурга.
По этой причине ежегодный городской заказ по медико-техническому обеспечению муниципальной системы здравоохранения не может быть эффективным без решения вопроса о типовых табелях оснащения ЛПУ разного уровня.
Практически во всех документах, посвященных данной проблеме, на разных уровнях отмечается обязательность решения следующих задач:
1) стандартизация медицинских технологий и разработка протоколов ведения больных;
2) разработка нормативов оснащенности медицинских учреждений;
3) приведение оснащения в соответствие с требованиями нормативов;
4) внедрение формулярной системы, разработка норм обеспечения
медицинской техникой, медикаментами и расходными материалами.
Однако до настоящего времени ни в Минздравсоцразвития РФ, ни в других государственных органах нет единого мнения о методах и системных принципах решения проблемы качества МТО ЛПУ. В приказе Министра здравоохранения и социального развития РФ от 1.12.2005г. №753 «Об оснащении диагностическим оборудованием амбулаторно-поликлинических и стационарно-поликлинических учреждений муниципальных образований» приведены табели оснащения различных ЛПУ, в которых перечислены только виды приборов. Например, кабинет врача-кардиолога районной (городской, центральной районной) и др. поликлиник должен быть укомплектован двумя электрокардиографами: одноканальным и многоканальным, а кабинет УЗ диагностики (УЗИ) -аппаратом УЗ диагностическим медицинским с доплеровским каналом (датчик конвексный, линейный) [23].
Очевидно, что этих требований совершенно недостаточно для правильного принятия решения о закупке соответствующей МТ.
Одним из широко используемых в медицинской практике видов МТ является ультразвуковая (УЗ) аппаратура, номенклатура, ассортимент и количество которой в последние годы стремительно расширяется. Это в полной мере относится и к ультразвуковым диагностическим медицинским системам (УЗДМС), которыми оснащаются рабочие места врача-сонолога в многопрофильных больницах.
Однако, методология разработки системы оптимизации медико-технического оснащения подразделений ЛПУ, в том числе кабинетов УЗ диагностики (УЗИ) многопрофильных больниц (с последующим составлением их табелей оснащения) в настоящее время отсутствует [58].
Поэтому разработка такой системы (на примере кабинета УЗИ), основанной на предложенных в работе новом элементе качества МУ -техническом качестве МУ, его модели и методике определения, является актуальной задачей.
Целью диссертационного исследования является создание системы технического качества кабинетов УЗИ многопрофильных больниц, информационное обеспечение которой основано на методе анализа иерархий медико-технических характеристик МТ.
Практическая направленность работы связана с разработкой рекомендаций по внедрению типового табеля оснащения кабинета УЗИ в одной из многопрофильных больниц Санкт-Петербурга.
В соответствии с целью и практической направленностью в работе были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть общие принципы оценки качества медицинских услуг в ЛПУ.
2. Разработать основные положения создания системы технического качества медицинских услуг в ЛПУ.
3. Разработать модель оптимизации медико-технического оснащения одного из подразделений многопрофильного ЛПУ - кабинета УЗИ на основе метода анализа иерархий (метода Т. Саати).
4. Разработать методику оценки одного из 4-х критериев технического качества УЗИ - научно-технического уровня используемого УЗ оборудования в кабинете сонолога многопрофильного ЛПУ.
5. Разработать информационную модель и интерфейсы автоматизированной системы оценки качества УЗДМС (на базе Федеральной автоматизированной информационной системы мониторинга медицинских изделий (АИС «ММИ»).
6. Разработать практические рекомендации по составлению и внедрению табеля оснащения кабинета-сонолога в одном из многопрофильных ЛПУ Санкт-Петербурга.
В работе использованы методы системного анализа, теории управления в медицинских системах, основные положения теории вероятностей и математической статистики, экспертного оценивания, методы математического моделирования и оптимизации.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем: 1. Впервые предложены принципы создания системы технического качества подразделений ЛПУ на базе следующих критериев: адекватность, научно-технический уровень (НТУ), экономичность и эффективность используемой МТ;
2. Впервые разработана модель оптимизации медико-технического оснащения одного из подразделений многопрофильного ЛПУ - кабинета УЗИ на основе метода анализа иерархий (метода Т. Саати).
3. Разработана многоуровневая модель оценки качества одного из видов МТ - УЗ диагностической медицинской системы, предназначенной для кардиологических исследований (с выделением одного из критериев технического качества УЗИ - научно-технического уровня используемого оборудования).
4. Разработаны информационная модель автоматизированной системы оценки качества УЗДМС для кабинета УЗИ, основанная на методе анализа иерархий медико-технических характеристик МТ.
Практическую ценность работы представляют:
1. Алгоритм оптимизации медико-технического оснащения кабинета УЗИ (на основе метода Т. Саати) как типовая модель оптимизации медико-технического оснащения различных подразделений и служб ЛПУ разного уровня.
2. Структура и интерфейсы автоматизированной системы оценки качества УЗДМС для кабинета ультразвуковой диагностики многопрофильных ЛПУ (на базе АИС «Мониторинг МИ»), позволяющие разработать аналогичные системы для любого подразделения ЛПУ, в состав которого входит наукоемкая и сложная МТ.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Для построения системы оценки технического качества подразделений ЛПУ необходимо использовать критерии: адекватность, научно-технический уровень, экономичность и эффективность используемой МТ;
2. Для оптимизации медико-технического оснащения МТО подразделений многопрофильного ЛПУ целесообразно использовать метод анализа иерархий медико-технических характеристик МТ (метод Т. Саати).
3. Информационная модель автоматизированной системы оценки качества МТ для подразделений многопрофильных ЛПУ должна содержать шкалы критериев, иерархии медико-технических характеристик и альтернативы выбора конкретной МТ из АИС «МММ».
Реализация работы. Основные элементы системы технического качества кабинетов ультразвуковой диагностики внедрены в Детской городской инфекционной больнице №5 и СПб государственном медицинском университете им. акад. И.П. Павлова.
Работа выполнена в соответствии с проектом Региональной комплексной программы "Развитие медицинской промышленности Северо-Западного региона Российской Федерации на период с 2007 по 2009г.г." («Медтехника Северо-Запада-2009"), утвержденной Советом Ассоциации предприятий медицинской промышленности «СЕВЕРО-ЗАПАД» (Протокол № 12 от 18.02.2007г.).
Апробация работы: Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях «Диагностика, информатика, метрология, экология и безопасность - 98» (Санкт-Петербург, 30.06 - 2.07. 1998г.), НТОРЭС им. А.С. Попова (Санкт-Петербург, 2004 -2007г.г.), Международной научно-технической конференции «Медицинские информационные системы - «МИС-2006» (г. Таганрог, май, 2006г.) и научно-практических конференциях профессорского - преподавательского состава СПб ТЭТУ (2005-2007г.г.) Публикации: По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 4 статьи, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 4 доклада в трудах различных конференций, в том числе международной.
В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежат: в [56] - впервые разработанная многоуровневая модель оценки качества УЗ систем для кардиологических исследований в многопрофильном ЛПУ (на основе метода Т. Саати) и структурная схема итерационного алгоритма определения собственных значений матрицы суждений; в [15] - обоснование критериев эффективности функционирования системы качества МТО, включающие в себя такие понятия, как адекватность, научно-технический уровень, экономичность и эффективность, входящие в обобщенную модель технического качества МУ; в [6] - разработка идеологии и алгоритма построения АРМ менеджера в сфере обращения УЗ медицинских систем; в [13] - впервые разработанная на основе системного подхода модель системы качества медико-технического оснащения (МТО) ЛПУ (определяемая как совокупность медико-технической, метрологической и информационной баз, организационной структуры и функций, реализуемых в форме плановых мероприятий технического обслуживания, выполняемых с участием медико-технического персонала ЛПУ и направленных на обеспечение требуемого качества медицинских услуг, предоставляемых пациенту) в виде дуального динамического объекта;
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 72 наименования и 3-х приложений. Основная часть работы изложена на 113 страницах машинописного текста. Работа содержит 25 рисунков и 19 таблиц.
Основные принципы построения системы технического качества ЛПУ
Для успешного оказания МУ все возможные ее разновидности должны иметь следующие эффективные виды обеспечения: медицинское, кадровое, организационное, техническое, информационное, финансовое и правовое. Все перечисленные составляющие МУ имеют сложную взаимосвязь и образуют единую систему качества. На всех уровнях организации учреждений здравоохранения их необходимым структурным элементом является МТО ЛПУ. Этот элемент не может быть изолированным, а должен быть включен в обшую систему и связан с другими элементами такой сложной организационной системы, как ЛПУ. В силу специфики здравоохранения применение требований ISO 9004 "Общее руководство качеством и элементы системы качества" к ЛПУ невозможно без их адаптации к понятию МУ. На рис. 1.1 представлены по аналогии с типичными этапами жизненного цикла продукции адекватные им основные этапы жизненного цикла МУ. В табл. 1.1 указаны основные элементы качества производственной услуги, предоставляемой Заказчику Поставщиком в соответствии с ISO 9004-2 "Управление качеством и элементы системы качества", и соответствующие элементы технического обеспечения МУ, предоставляемых пациенту медицинским учреждением [26-31]. Адаптация общей методологии обеспечения качества к условиям работы ЛПУ предполагает выявление содержания и особенностей МУ и на этой основе составление модели жизненного цикла МУ. При анализе указанных аспектов важной задачей является установление взаимосвязей, прямо или косвенно влияющих на качество МУ, что необходимо при разработке системы обеспечения качества и управления качеством предоставляемой МУ. Разложение системной функции позволяет определить комплекс частных функций, охватывающий весь жизненный цикл МУ (рис. 1.2).
Система качества МУ в ЛПУ может быть определена как совокупность инженерно-технической и медико-технической баз, фармакологического обеспечения, организационной структуры и функций, реализуемых в форме плановых организационных, медицинских и технических мероприятий, выполняемых с участием персонала ЛПУ и направленных на обеспечение требуемого качества МУ, предоставляемых пациенту [32]. Как было отмечено, в соответствии с теорией качества МУ ( 2МУ) выделяются три его основных аспекта - качество структуры (Qc), качество процесса (Оп) и качество результата ( 9р) МУ. Все три составляющие можно представить в виде "треугольника качества" МУ" (рисунок 1.3). Структурное качество - компонент качества МУ, описывающий условия оказания МУ. Понятие "условия" включает в себя: квалификацию кадров, состав и состояние МТ и оборудования, состояние зданий и помещений, лекарственное обеспечение в ЛПУ, наличие и пополнение расходных материалов, рациональность использования всех видов ресурсов и т.д. Структурное качество может определяться на 2-х уровнях: как по отношению к медицинскому учреждению в целом, с его материально-технической базой, кадровым обеспечением, организацией работы, сервисными условиями (в этом случае говорят о возможностях ЛПУ оказывать медицинские услуги должного уровня), так и к каждому медицинскому работнику в отдельности. В последнем случае оцениваются его профессиональные качества, т.е. сумма умений, знаний, навыков выполнения конкретных лечебно-диагностических манипуляций [20]. Качество процесса - это компонент качества МУ, описывающий, насколько комплекс лечебно-диагностических мероприятий, оказанных конкретному больному, был оптимален. Качество технологии оценивается только на одном уровне - по отношению к конкретному больному, с учетом клинического диагноза, видов сопутствующей патологии, возраста больного и других биологических факторов. К качеству процесса необходимо отнести и медико-техническое обслуживание (медико-технический сервис) [20]. Качество результата - это компонент качества МУ, описывающий отношение фактически достигнутых результатов с реально достижимыми (планируемыми): т.е., насколько достигнутые результаты близки к возможным. В зависимости от оцениваемого объекта под планируемыми результатами можно понимать динамику состояния здоровья конкретного пациента, результаты лечения всех больных в ЛПУ за отчетный период, состояние здоровья населения территории [20]. Понятно, что необходимо рассматривать все отмеченные элементы в их взаимосвязи, так как только такой системный подход предоставляет наибольшие возможности при оптимизации управления ЛПУ. В настоящее время пока достаточно трудно анализировать первые два аспекта, не говоря о том, что не существует стандартной интегральной системы оценки качества МУ. В то же время осознание того, что точность диагностики, правильность лечения и тактики оздоровления (ведения) больного будут подвергнуты объективному контролю, налагает на врача значительную долю ответственности. В этих условиях значительно повышается роль одного из важнейших элементов структурного качества - медико-технического оснащения ЛПУ. Предлагается ввести новое понятие - техническое качество МУ и, соответственно, специальную организационную структуру, обеспечивающую и контролирующую эффективность применения технических средств в ЛПУ, - так называемую, систему технического качества (СТК) МУ [32]. Рассматривая качество МУ с позиций «структуры», «процесса» и «результата» (классическая триада качества А. Донабедиана), становится понятным, что МТ, являясь важнейшим ресурсом во всех трех составляющих качества, должна применяться в соответствии с обязательным учетом 4-х критериев, предложенных ВОЗ для оценки качества МУ: научно-технический уровень, адекватность, экономичность и эффективность. Эти критерии, адаптированные на медицинскую технику, и составляют суть такого понятия, как "техническое качество медицинской услуги (МУ)". Система технического качества МУ в ЛПУ может быть определена как совокупность медико-технической, метрологической и информационной баз, организационной структуры и функций, реализуемых в форме плановых мероприятий технического обслуживания, выполняемых с участием медико-технического персонала ЛПУ и направленных на обеспечение требуемого качества МУ, предоставляемых пациенту [32].
Формирование обобщенного критерия качества
В постановке задач многокритериальной оптимизации центральное место занимают вопросы сравнения частных критериев и задания требований к возможным соотношениям их значений в точке оптимума, т.е. требований к оптимальности решения, на основании которых формируется глобальный критерий качества.
В [46] эти вопросы рассмотрены без учета различий между критериями и ограничениями, которые одинаковым образом участвуют в формировании глобального показателя качества в случае, если они описаны функциями желательности.
В рамках рассматриваемого подхода к описанию критериев вопросы их сравнения решаются просто и естественно, поскольку степень удовлетворения критерию в той или иной точке пространства возможных решений численно характеризуется значеігаями его функций желательности в этих точках.
Если А и В - критерии, заданные своими функциями желательности /гА(х),цв(х\хеХ, то точка xl удовлетворяет критериям А и В в одинаковой степени, если juA (г,) = //й (х,), и точка х2 удовлетворяет критерию А в большей степени, чем критерию В, если рА{х2) -мв(х2),. Сформулированный способ сравнения частных критериев будем использовать в качестве основы формирования свертки критериев.
При формулировке задачи многокритериальной оптимизации в качестве требования к оптимальности решения в [46] вводится условие обязательного удовлетворения всем частным критериям и ограничениям, т.е. в. точке оптимума все функции желательности должны быть отличными от нуля. Также требуется, чтобы в оптимуме критерии удовлетворялись в максимально возможной степени. Иными словами, полагается нежелательным, чтобы значение обобщенного критерия возрастало при улучшении ряда показателей качества за счет ухудшения остальных. В терминологии теории принятия решений последнее требование эквивалентно условию принадлежности точки оптимума множеству Парето [47]. Анализ способов формирования глобального показателя качества на основе сформулированных требований к оптимальности проводится, начиная с простейшего случая двух равнозначимых частных критериев. Для этого случая в [46] доказана следующая теорема: Пусть на множестве X заданы равноценные частные критерии А и В, описываемые функциями желательности A(x),/iB(x),xeX имеющими единственные максимумы в точках хА и хВ соответственно. При этом выполняются соотношения: Тогда в точке оптимума будет достигаться максимум функции которую можно рассматривать как свертку частных критериев А и В, описывающую обобщенный критерий эффективности С. В точке оптимума при этом реализуется максимум пересечения частных критериев. Как видно из рис. 2.7, даже широко распространенные аддитивная и мультипликативная свертки не позволяют получить оптимум, удовлетворяющий условиям сформулированной выше теоремы [46]. Проведенный в [48-55] анализ подтверждает предпочтительность максиминной стратегии отыскания оптимума при описании частных критериев функциями желательности. Как указывается в этих работах, максиминный подход обеспечивает гарантированный результат. Применительно к исследуемой проблеме это означает, что степени удовлетворения частным критериям в точке оптимума не ниже степени удовлетворения наименее значимому критерию. 1. Сформулированы и изучены особенности задачи оценки качества МТ, эксплуатируемой в ЛПУ. Выявлены основные проблемы, подлежащие решению (многоуровневость системы частных критериев оценивания, неравноценность критериев, наличие нечисловых критериев, несогласованность экспертных данных и т.п.) и отличия от уже решенных задач такого же класса (отсутствие статистически представительных данных, ограниченный объем информации у экспертов, большое количество критериев оценки и альтернатив для оценивания, и т.п.). Проведен обзор опубликованных в литературе решений. На основе полученной информации сделан вывод о невозможности использования готового решения в нашей работе. 2. Изучены и классифицированы возможные способы формирования критериев оценки качества на основе экспертных данных. Проанализирована их применимость в условиях ограничений поставленной задачи. В результате, сформулирована методика проведения экспертных опросов, учитывающая как объективные особенности процесса в ЛПУ (невозможность собрать экспертов вместе, ограниченное время на проведение опроса, и т.д.), так и субъективные особенности (отсутствие у экспертов информации о большей части оцениваемых альтернатив, различные способы работы экспертов с медицинским оборудованием, невозможность получения корректной оценки слишком большого количества критериев, и т.д.). 3. Проанализированы методы обработки информации, применяемые в задачах принятия решений. На основе изучения их достоинств и недостатков обосновано использование для решения задачи оценки качества МТ в ЛПУ метода анализа иерархий (МАИ) - метод Т Саати. Математический аппарат метода адаптирован к условиям задачи, сформулированной в диссертации. 4. Разработаны структурные схемы алгоритма обработки экспертной информации по методу Саати и итерационного алгоритма определения собственных значений матрицы суждений экспертов. 5. Разработана математическая модель интерпретации результатов, полученных при реализации метода МАИ, на основе понятий теории нечетких множеств. В частности, предложено использовать для получения обобщенных результатов нечетко-интервальное расширение оценок качества, полученных от разных экспертов для каждой альтернативы.
Информационная модель АС оценки качества УЗ диагностических медицинских систем
Задача оценки качества связана с необходимостью хранения, системати-зации и обработки больших объемов разнородной информации, а также доста-точно сложными и многочисленными вычислениями. Кроме того, задача эта исследовательская, следовательно, подразумевает ведение различных видов анализа и сравнение их результатов. Для облегчения этой работы нами создана автоматизированная система оценки качества (АСОК) УЗДМС. В соответствии с назначением АСОК УЗДМС решает следующие задачи: Систематизация информации о частных критериях, используемых для оценки качества УЗДМС; видах критериев (числовые, качественные, словесные описания); способах их оценки (диапазоны, шкалы). Возможность импорта информации из внешних систем (таких, как АИС «ММИ»). Формирование иерархий на основе имеющихся частных критериев; анализ эффективности иерархий. Систематизация информации об известных УЗДМС с учетом созданных для оценки их качества иерархий. Создание шаблонов анкет для экспертного опроса на основе иерархий критериев; автоматическое формирование пунктов анкеты в зависимости от типа критерия и его положения в иерархии; задание принципов обработки отсутствующей информации. Хранение и упорядочивание опросных листов, заполненных экспертами. Формирование схемы анализа оценки качества; настройка отдельных элементов алгоритма (виды нормировки, виды свертки и т.п.). Оценка качества на основе заданной иерархии критериев и схемы анализа; отображение промежуточных результатов. Визуализация результатов анализа; хранение и печать полученных результатов. На рисунке 4.2 представлена информационная модель разработанной системы.
В основе всей системы лежит справочник критериев (таблица criteria.db) и связанный с ним список шкал оценки критериев (таблица scale.db). Данные в справочник критериев могут импортироваться из внешних систем, таких как АИС «ММИ», или заполняться вручную. Далее, критерии группируются в иерархические структуры (таблицы ierarhia.db и ierstruct.db). Все последующие действия производятся уже с учетом выбранной иерархии. На ее основе заполняются описания альтернатив (таблица altern.db). При формировании этого списка также возможен импорт информации из внешних систем. С другой стороны, с учетом иерархии формируются шаблоны анкет (таблицы template.db, templqst.db). Результаты экспертных опросов на основе созданных анкет заносятся в таблицу expert.db. Информация о «реальных» приборах из списка альтернатив сопоставляется с описанием «идеального» прибора из опросных листов экспертов. В основе этого сопоставления лежит алгоритм реализации метода МАИ (метода Т. Саати). Настройки этого алгоритма хранятся в отдельной таблице algoriphm.db. Полученные результаты оценивания могут быть сохранены в базе данных (таблица result.db), выведены на печать или экспортированы во внешний файл. Программное обеспечение АСОК функционирует под управлением операционной системы (ОС) Windows95-98-Me/NT-2000-XP, не предъявляя специальных требований к программно-аппаратным средствам. Базовая конфигурация компьютера в составе комплекса технических средств АИС «ММИ» определяется общими соображениями оптимизации работы Windows и минимальным уровнем требований версии ОС к техническим средствам. Комплекс ПО позволяет производить обработку данных пользователям, имеющим общие навыки работы в среде Microsoft Windows. Первым этапом в работе системы является заполнение базовых справочников «критериев» и «шкал». Соответствующие интерфейсы показаны на рисунках 4.3 и 4.4. В системе предусмотрены разные типы критериев: «числовые» и «логические» для хранения количественных характеристик; «шкалируемые», «шкалируемые с предопределенным списком возможных значении» и «словесные описания» для работы с критериями качественного (не числового) характера, «верхнего уровня» для работы с узлами иерархической структуры. На рисунке 4.5 показан этап формирования иерархии на основе частных критериев. При любом изменении структуры иерархии для нее автоматически вычисляется эффективность группировки частных критериев. На основе сформированной иерархии заполняются сведения о существующих УЗМДС (альтернативах). Большинство нечисловых критериев при этом оценивается в бинарной системе «Есть-Нет» (т.е. присутствует или отсутствует соответствующая характеристика в конкретном приборе). Пример заполнения информации об альтернативах приведен на рисунках 4.6 и 4.7. Следующим этапом работы будет формирование на основе иерархической структуры шаблона анкеты для экспертного опроса. В зависимости от типа критерия автоматически предлагаются различные структуры вопросов. По существу, специалист, работающий с системой, лишь определяет порядок следования вопросов в анкете, словесную формулировку вопроса и задает значение, которое будет использоваться в расчетах при отсутствии информации эксперта по данному пункту. В первую очередь задаются вопросы по критериям самого нижнего уровня, в последнюю - по критериям промежуточных уровней иерархии. Иллюстрация формирования шаблонов анкет приведена на рисунках 4.8, 4.9 и4.10.
Практические рекомендации по составлению и внедрению типового табеля оснащения кабинета-сонолога в ЛПУ
В основу практических рекомендаций по составлению табеля оснащения кабинета-сонолога в ЛПУ положены следующие принципы: 1. Разработка анкеты для заполнения независимыми специалистами в области УЗ-исследований, в которой используются две разновидности шкал оценивания. Каждая из этих шкал имеет 5 градаций, которым поставлено в соответствие числа от 1 до 9 в порядке усиления степени выраженности того или иного признака: 2. Каждый эксперт должен заполнить анкетный лист для каждой альтернативы отдельно, при этом эксперт должен оценить не конкретный, знакомую ему УЗ-прибор, а некий «идеальный», не существующий на практике прибор, которым бы они хотели пользоваться в работе. Оценка каждого частного критерия для конкретного прибора строится по правилу аі=тіп(аіВД, а;р), где а;ид - оценка і-критерия, данная экспертом идеальному прибору, сс;р - значение і-критерия для реального прибора (обе оценки пронормированы к диапазону [0;1]). Так как важность критерия пропорциональна его оценке по шкале частоты использования или шкале достаточности, то ранги критериев можно оценивать на основе той же информации, которая указана в анкете. Матрица парных сравнений при этом строится по правилу {ajj}=aj/aj, где осі - числовое значение і-критерия, a,- - числовое значение j-критерия. В случае качественных критериев соответствующие числовые значения определяются по шкалам. 3. Оценки альтернатив по каждому из критериев формируются путем сравнения технической документации на соответствующий прибор и «идеального прибора», описанного экспертом в анкете. Значения качественных критериев для конкретного прибора могут иметь только две градации: критерий присутствует или отсутствует в приборе. Этим градациям ставится в соответствие максимальное (хтах,) и минимальное (xmin ,) значения шкалы, по которой эксперт оценивал полезность соответствующего /-критерия для качественного решения своих задач. Тогда оценкой /-критерия для альтернативы А будем считать следующее выражение: где хид І - оценка, данная экспертом /-критерию по шкале Ш„ а хреал , -значение /-критерия для конкретного прибора А. На базе оценок критериев нижнего уровня строится оценка критериев более высокого уровня.
Для этого вычисляется сумма: где j - критерий верхнего уровня; /=1, ..., п - критерии нижнего уровня, входящие в иерархическую группу у -критерия; yt - ранги критериев нижнего уровня; с» І - оценки критериев нижнего уровня. 4. Обобщение оценок всех экспертов производится методом усреднения, где простейший способ такого усреднения - среднее арифметическое значение: аА = сг/1, где I - число опрошенных экспертов. В случае, когда распределение оценок носит не симметричный или многоэкстремальный характер, в качестве обобщенной оценки рекомендуется использовать значение, соответствующее глобальному максимуму распределения, при этом, в случае многоэкстремального распределения, рекомендуется максиминная свертка. В качестве примера в работе сделан анализ научно-технического уровня УЗ прибора «Aloka SSD-1100» (Япония), где анализировались такие характеристики, как: основные режимы, дополнительные режимы, дополнительные программные функции, качество изображения и оснащенность датчиками. 5. Результаты расчета сводятся в итоговую таблицу, образец которой для сопоставительного определения одного из критериев технического качества УЗ приборов (предназначенных для кардиологических исследований) - научно-технического уровня (НТУ), представлен ниже: 6. Рассчитав значение обобщенного показателя НТУ анализируемого УЗ прибора, необходимо аналогичным образом произвести расчет для других альтернатив, из которых необходимо выбрать лучший образец. 1. Создана автоматизированная система оценки качества ультразвуковых диагностических медицинских систем - АСОК УЗДМС, предназначенная для решения следующие задач: Систематизация информации о частных критериях, используемых для оценки качества УЗДМС; видах критериев (числовые, качественные, словесные описания); способах их оценки (диапазоны, шкалы). Возможность импорта информации из внешних систем (таких, как АИС «ММИ»). Формирование иерархий на основе имеющихся частных критериев; анализ эффективности иерархий. Систематизация информации об известных УЗДМС с учетом созданных для оценки их качества иерархий. Создание шаблонов анкет для экспертного опроса на основе иерархий критериев; автоматическое формирование пунктов анкеты в зависимости от типа критерия и его положения в иерархии; задание принципов обработки отсутствующей информации. Хранение и упорядочивание опросных листов, заполненных экспертами. Формирование схемы анализа оценки качества; настройка отдельных элементов алгоритма (виды нормировки, виды свертки и т.п.). Оценка качества на основе заданной иерархии критериев и схемы анализа; отображение промежуточных результатов.
Визуализация результатов анализа; хранение и печать полученных результатов. 2. Реализованный в АСОК универсальный программный инструмент позволяет выполнить полный цикл исследований по оценке качества различных сложных объектов. Инструмент не привязан к конкретной предметной области. Характер исследований определяется конкретным наполнением базы данных. 3. Предусмотрена возможность импорта данных из существующих программ, обеспечивающих мониторинг рынка соответствующей техники. В частности, возможен импорт информации о МТ из принятой к обязательному внедрению на Федеральном уровне автоматизированной информационной системы мониторинга медицинских изделий (АИС «ММИ»). 4. Программно реализована методика оценки качества МТ на основе метода анализа альтернатив Т. Саати (метод МАИ). Предусмотрена возможность варьирования алгоритма оценивания в рамках выбранного метода. 5.Разработана структура базы данных, позволяющая выполнять обработку разного рода информации об исследуемых объектах, в том числе нечислового характера
