DESIGNING THE INFORMATION SYSTEM SUPPORTING THE ADOPTION OF MEDICAL DECISIONS IN THE TREATMENT OF CARDIAC INSUFFICIENCY IN PATIENTS WITH ACQUIRED HEART DEFECTS

Full Text

Актуальность. В РФ достаточно остро стоит проблема приобретенных пороков сердца (ППС): их частота не уменьшается, а хирургическое лечение не всегда решает задачу коррекции сердечной недостаточности и восстановления функции сердца, хотя в настоящее время активная хирургическая позиция в отношении ППС доминирует среди кардиохирургов. ППС занимают третье место среди причин развития хронической сердечной недостаточности (ХСН). Примерно 80% от всех ППС составляют ревматические пороки сердца (РПС). Актуальной остается тактика ведения данных пациентов. Определение параметров функционирования организма, при которых терапевтический этап оказания медицинской помощи переходит в хирургический [10-14]. Существенную помощь при обработке и анализе полученных при обследовании больных оказывает быстрая и эффективная организация накопленной информации, что можно достигнуть созданием соответствующей структуры базы данных (БД) [4, 6]. Использование в работе врача ревматолога или кардиолога баз данных, содержащих результаты диагностических исследований пациентов с пороками сердца, становится чрезвычайно важным в связи с возможностями систематизации, обработки и обобщения диагностических и лечебных сведений, совместного анализа информации, полученной в результате различных исследований для отдельного больного, наблюдавшегося на протяжении длительного времени. Это позволит проводить долгосрочный анализ действенности применяемых методов лечения, выбор (с учетом накопленных данных) оптимального лечения в каждом конкретном случае и интенсивное наблюдение за динамикой состояния больных с возможностями выявления патологических изменений на ранних стадиях [5, 7, 15]. Материал и методы исследования. Методика построения информационной модели. Вопрос построения информационной модели клинико-диагностических исследований системы поддержки принятия решений в процессе диагностики и лечения больных с пороками сердца на основе рационализации выбора тактики лечения является очень актуальными и недостаточно проработанным в области ревматологии и кардиологии на сегодняшний день. Это объясняется большим количеством параметров, получаемых в результате клинико-диагностического обследования. В связи с этим важными являются исследования в области разработки структуры базы данных [3, 4]. При проектировании базы данных были выделены следующие основные задачи: • системный анализ предметной области, определение информационных объектов, связей между ними, то есть в аспекте нашей работы - выбор основных показателей, характеризующих результаты клинико-диагностических исследований; в результате получена так называемая концептуальная модель предметной области • построение модели базы данных, обеспечивающей адекватное представление концептуальной модели; • выбор системы управления базами данных (СУБД), поддерживающей построенную модель БД; • функциональное расширение посредством некоторой системы программирования возможностей СУБД с целью обеспечения решения задач обработки данных. Полученные результаты и их обсуждение. Результаты клинико-диагностических методов исследования представляются, с одной стороны, количественными показателями, характеризующими различные функции исследуемых органов и систем, с другой стороны качественным описанием тех или иных структур, процессов. Так обработка изображений, получаемых при рентгене и УЗИ исследованиях, слабо связана с формализованными вычислениями количественных показателей, в основном же оценка изображений основана на использовании символьных данных (качественных показателей) -оценке положения исследуемого органа (смещен - не смещен), границ (четкие - нечеткие, ровные - неровные. Поэтому показатели в БД могут быть следующих типов: текстовые, числовые, интервалы изменения признаков, логические, наиболее диагностически значимые изображения как объекты типа OLE. Таким образом, можно выделить следующие основные требования, которым должна удовлетворять оптимальная БД результатов клинико-диагностических исследований [1, 3, 8, 16-18]: •быстрая и эффективная организация накопленной информации; •простота в использовании за счет удобного пользовательского ин-терфейса; •отсутствие дублирующей информации, что позволяет работать с БД с максимальной производительностью и надежностью при коррекции данных; •создание гибких разветвленных структур данных, эффективных в использовании, при реализации запросов; •простота обработки статистических данных, вычисления итоговых значений; •представление итоговой информации в форме, удобной для восприятия; •возможность интеграции изображений и сопутствующей информации; •интегрируемость в состав других БД. При создании структуры БД результатов клинико-диагностических исследований в качестве СУБД для компьютерной реализации БД мы выбрали приложение MS SQL Server, которое является высоко популярной системой для работы с базами данных. Одна из основных причин такой популярности заключается в том, что это приложение вобрало в себя многие возможности систем управления реляционными базами данных архитектуры клиент/сервер, называемых также SQL базами данных. С помощью MS SQL Server можно создавать многопользовательские приложения, в которых файлы баз данных являются разделяемыми ресурсами в локальной сети. Реализована надежная система защиты от несанкционированного доступа к объектам базы данных [2, 9]. Поэтому основными критериями выбора MS SQL Server послужили простота эксплуатации, надежность, многофункциональность (точнее - широкий спектр предоставляемых возможностей) данной системы. Используя процедуры управляющей программы, разработанной в среде Delphi, и Object Pascal в качестве языка программирования можно создать комплекс программ для обработки и анализа информации в разработанной БД. Нами разработана в среде MS SQL Server общая структура базы данных результатов клинико-диагностических исследований больных с приобретенными пороками сердца, которая может быть модифицирована для различных научных и клинических приложений в соответствии с информационной моделью [4, 6, 9, 15]. В разработанной БД накапливаются результаты клинико-диагностических методов исследования, а также вся необходимая для со-поставления и анализа информация о клиническом состоянии каждого обследуемого пациента. БД состоит из совокупности таблиц - основных («Пациент» и «КДОi») и вспомогательных. Основная таблица «Пациенты» содержит анкетные данные, основной, сопутствующий диагноз, данные о проводимом лечении и другую необходимую информацию. Ключевое поле - ФИО (фамилия и инициалы пациента), вторичный ключ - номер истории болезни, через которые данная таблица связана с другими, содержащими результаты исследования. Для каждого типа исследования формируется своя таблица результатов «КДОi,», (i=l-N), которая, по сути, является зависимой от таблицы «Пациенты». Ключевые поля в этих таблицах - ФИО (фамилия и инициалы пациента), номер истории болезни, дата исследования. Введение дополнительного ключевого поля объясняется тем, что больным диагностические исследования проводятся, как правило, неоднократно; таким образом, одному и тому же пациенту в этой таблице может соответствовать несколько записей при проведении повторных диагностических исследования (в динамике). Только ключевые поля являются обязательными для заполнения. Строго говоря, информация в остальных полях может и отсутствовать как по объективным причинам (больной не был и не будет прооперирован и т.п.), так и по субъективным (не была зафиксирована дата поступления, не был измерены некоторые параметры и т.п.). Для основных таблиц созданы формы для более удобного и наглядного представления информации в БД. В данном случае был выбран вариант с заполнением таблиц через формы, во-первых, для удобства заполнения, во-вторых, во избежание большого числа ошибок, которые было бы трудно отследить; для этого используется возможность создания поля с подстановкой из вспомогательной таблицы. Поля подстановок позволяют выбирать с помощью раскрывающегося списка значение из другой таблицы или из списка фиксированных значений. Наиболее распространенным видом списка подстановок является список значений из ссылочной вспомогательной таблицы, содержимое которой служит основой для заполнения основных таблиц для организации в формах полей со списком вводимых данных; между таблицами установлена система взаимосвязи. Кроме подстановок из вспомогательных таблиц, происходит подстановка содержимого полей одной из основных таблиц в другие, т.е. на каждого пациента заводится его "персональная карточка" (запись в таблице "Пациенты"), до заведения которой занесение данных о проведенных исследованиях не-возможно, а затем по мере проведения клинико-диагностических исследований заполняются формы в соответствующих таблицах «КДО». Это необходимо для поддержания целостности базы данных и сведения к минимуму дублирующей информации, что позволяет работать с максимальной производительностью. Разработана система запросов, позволяющая создавать гибкие разветвленные структуры данных на основе нескольких таблиц, группировать и вычислять итоговые значения, проводить статистическую обработку с выделением наиболее информативных показателей, выявлением зависимостей (корреляций) между диагностическими показателями и всевозможных сопоставлений между данными при анализе информации. В системе запросов предусмотрено построение прогностических выводов на основе анализа данных исследований, проводимых в динамике с выявлением тенденций изменения показателей у различных групп больных, предсказанием изменений состояния больного и проверкой этих предсказаний. Разработанный программный комплекс состоит из программных модулей (управляющей программы), запросов (SQL запросы) и отчетов. Для расширенного статистического анализа диагностической ин-формации разработаны программные модули, которые можно условно разделить на диалоговые программы, требующие от пользователя выбор одного из предлагаемых вариантов статистической обработки и позволяющие производить вычисления, например, коэффициентов корреляции для задаваемого набора параметров, и программы, не требующие активного участия пользователя и выполняющие определенный набор операций. Итоговая информация представляется в виде отчетов, удобных для восприятия и анализа. Они служат для представления информации, полученной как с помощью запросов, так и содержащейся в основных таблицах в удобной для печати форме. При этом при разработке отчетов учтены пожелания врачей по размещению и последовательности выводимых полей и группировке данных. Отчеты представляют собой удобную и готовую для печати форму классификации и систематизации данных. Использование разработанных отчетов позволяет оперативно получать справки о соотношениях больных в тех или иных наблюдаемых группах, о проведенных для этих больных исследованиях, о динамике изменения состояния больных и т. п. (исходя из содержания запросов). Информацию, содержащуюся в базе данных, можно использовать для составления словесного описания состояния больного на текущий момент времени, а также для графического построения кривых изменения определенных параметров больного во времени. Выводы. В разработанном автоматизированном комплексе диагностики и лечения сердечной недостаточности у больных с приобретенными пороками сердца реализована возможность автоматического проведения корреляционного анализа между различными переменными; выделение значимых параметров исследования, сравнение результатов различных методов лечения в зависимости от поставленных практических задач, позволяет по данным полученным в ходе исследования определить наиболее оптимальную программу лечения конкретного пациента. Разработанная система может применяться в различных ЛПУ, особенно в условиях больших и малонаселенных территорий и ограниченного кадрового ресурса врачей. Также актуальным представляется возможность построения прогноза течения заболевания.

About the authors

O V Sudakov

Voronezh State Medical University

References