Введение к работе
Актуальность работы.
Эффективное функционирование современных медицинских служб и информационно-аналитических систем для них характеризуется комплексом требований к повышению качества оказания медицинской помощи, увеличению объемов анализируемой медицинской информации об экстренных и неотложных вызовах, необходимостью оперативной и достоверной обработки больших массивов разноформатных данных. Одним из путей выполнения комплекса таких противоречивых требований является организация cсоответствующего взаимодействия между медицинскими службами, прежде всего между станцией скорой медицинской помощи (ССМП) и амбулаторно-поликлиническими службами (АПС).
В настоящее время в системе здравоохранения проходит реформа, использующая передовые методы ситуационного управления для повышения значимости принятия решений по индивидуальному пациенту, оценки их последствий и выработке на их основе рациональных текущих рекомендаций врачебно-управленческому персоналу ССМП и АПС. В настоящее время ССМП и АПС в большинстве случаев функционируют самостоятельно, а решения принимаются обособленно, вследствие чего отсутствует скоординированная подготовка управленческих решений. Выходом из данной ситуации является разработка систем поддержки принятия решений (СППР), которая использует разнообразные методы принятия решений на основе согласованных данных, а также современные информационные технологии для их реализации, прежде всего технологии экспертных систем и нейронных сетей. Подобные ССПР будут призваны обеспечить в качестве оперативной накапливаемую информацию об обращаемости заявок жителей города по территориальным признакам, что приведет к рациональному перераспределению важнейших ресурсов в функционировании ССМП и АПС и повысит как качество оказания помощи, так и эффективность работы служб.
Проведенный анализ известных подходов к синтезу медицинских СППР показал, что в рамках большинства из них невозможно создать одновременно компактные, легко модифицируемые и обучаемые системы принятия решений. Кроме того, задача организации взаимодействия ССМП и АПС в существующих медицинских СППР и АСУ различного назначения не рассматривалась как самостоятельная.
Устранение этого объективного противоречия возможно путем создания систем поддержки принятия управленческих решений по организации взаимодействия между медицинскими службами.
Вопросы разработки и эффективного использования информационных систем в здравоохранении рассматривались в работах таких авторов, как С.А. Мартынчик, В.Г. Запорожченко, И.В. Ушаков, О.П. Маркова, В.М. Донин и др. Однако, вопросы организации взаимодействия различных медицинских служб на основе информационных систем скорой помощи и поликлинических служб, практически не рассматривались.
Научно-техническая задача состоит в повышении уровня обоснованности управленческих решений при организации взаимодействия скорой медицинской помощи и поликлинических служб, обеспечивающих сокращение частоты обращаемости в службы скорой медицинской помощи.
Целью диссертационной работы является разработка методов, алгоритмов и программного обеспечения системы поддержки принятия решений для повышения качества медицинской помощи.
Задачами диссертации являются:
1. Анализ современных подходов по созданию систем информационной поддержки принятия решений в системе скорой медицинской помощи и амбулаторно-поликлинических служб (АПС).
2. Разработка метода и математических моделей поддержки принятия решений на основе продукционных и нейросетевых технологий для АСУ ССМП и АПС.
3. Разработка структурно-функциональной организации АСУ ССМП и нейросетевой подсистемы поддержки решений.
4. Разработка алгоритмического и программного обеспечения системы поддержки принятия решений для ССМП.
Объектом исследования являются процессы взаимодействия станции скорой медицинской помощи и амбулаторно-поликлинических служб.
Предмет исследования – метод и алгоритмы информационной поддержки принятия решений по координации функционирования скорой медицинской помощи и поликлинических служб.
Методы исследования базируются на основных положениях теории моделирования экономических, социальных, медицинских систем, теории вероятностей и математической статистики, теории принятия решений, теории управления организационно-техническими системами, теории проектирования баз данных, теории нейронных сетей, теории алгоритмов и теории практического программирования.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Разработан метод и процедура поддержки принятия управленческих решений на основе продукционной базы знаний и технологии ситуационного управления, отличающийся возможностью визуализации медицинской ситуации и обеспечивающий высокую оперативность принятия управленческого решения.
2. Разработана структурно-функциональная организация нейросетевой подсистемы поддержки принятия решений для АПС на основе оперативной информации АСУ ССМП.
3. Разработан алгоритм поддержки принятия решений на основе нейросетевого консилиума, позволяющий повышать качество поддержки принимаемых решений за счет модификаций обучающей базы.
Практическая значимость Разработанные методы и алгоритмические средства позволили:
1. Разработать программный комплекс «Поликлиника», обеспечивающий необходимый уровень поддержки управленческих решений по координации взаимодействия ССМП и АПС и решений по индивидуальному управлению пациентом.
2. Повысить оперативность получения необходимой статистической информации по вызовам на ССМП различными медицинскими структурами за счет внедрения программного комплекса «Поликлиника».
3. Сократить обращаемость населения за неотложной медицинской помощью на ССМП, путем обоснованного перераспределения этих обращений на АПС, и повысив тем самым качество медицинской помощи.
Результаты функционирования программного комплекса «Поликлиника» апробированные в условиях г. Курска показали, что он может быть рекомендован для внедрения системы поддержки принятия решений для малых и средних регионов с населением от 10 тысяч человек.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Метод поддержки принятия управленческих решений на основе продукционной базы знаний и технологии ситуационного управления, отличающийся возможностью визуализации ситуаций для лица принимающего решение (ЛПР), и обеспечивающий высокую оперативность принятия управленческого решения.
2. Структурно-функциональная организация нейросетевой подсистемы поддержки принятия решений для АПС на основе данных обращаемости населения по территориальному признаку на ССМП.
3. Алгоритм поддержки принятия решений на основе нейросетевого консилиума, который позволяет получать обоснованные решения по индивидуальному управлению пациентами для АПС и расширяет базу обучения, обеспечивая повышение качества оказания медицинской помощи и обоснованное сокращение обращений населения за неотложной медицинской помощью на ССМП.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на IV специализированной конференции «Информационные технологии в медицине » (г. Москва 2002г.), на Международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий» (г. Москва, 2002 г.), на V специализированной конференции «Информационные технологии в медицине» (г. Москва 2003г.), на IX Международной научно-технической конференции «Медико-экономические информационные технологии» (г. Москва, 2006 г.).
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования использованы в практической деятельности станции скорой медицинской помощи и амбулаторно-поликлинических служб г. Курска, а также в учебном процессе Курского государственного технического университета на кафедре «Биомедицинская инженерия»
Публикации.
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 научных работах, в том числе 2 - по перечню центральных рецензируемых журналов и изданий, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ. Получено авторское свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателем предложены: [3] разработана структурно-функциональная организация нейросетевой системы поддержки принятия решений, в [5,7] проведена разработка алгоритмов и программного обеспечения, на основе которых осуществлен анализ компьютеризации контроля обращаемости на ССМП, в [6] разработан алгоритм системы поддержки принятия решений врачей АПС, в [8,9] проанализированы современные подходы к системам поддержки принятия решений медицинскими службами.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 85 источников. Работа изложена на 145 страницах, включает 16 таблиц и 31 рисунок.
