Интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей
Полезная модель относится к специализированным системам вычислительной техники и может быть использована для создания автоматизированных систем медицинской диагностики, в частности, для диагностики врожденного сифилиса у новорожденных с учетом косвенных признаков и характеристик. Система содержит блок памяти признаков заболеваний, блок ввода признаков заболеваний, блок определения уточняющих признаков заболеваний, блок формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний, блок формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, три блока формирования диагностических показателей и блок формирования диагноза. 1 п.ф., 1 ил.
Полезная модель относится к специализированным системам вычислительной техники и может быть использована для создания автоматизированных систем медицинской диагностики, в частности, для диагностики врожденного сифилиса у новорожденных с учетом косвенных признаков и характеристик.
Известна система, содержащая блок приема запросов экспертов, блок идентификации источников информации, блок коммутации каналов выдачи данных на рабочие места экспертов, блок интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, блок приема данных, блок селекции адресов источников информации, блок формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, блок вычисления, блок приема записей базы данных сервера и блок селекции цикла опроса источников информации [RU 2310230, C1, G06F 17/30, 10.11.2007].
Недостатком системы является относительно узкие функциональные возможности, поскольку она относится к экспортно-диагностическим системам, предназначенным для работы в социальной сфере, но не может быть использована для медицинских диагностических исследований.
Известна также система, содержащая блок приема запросов экспертов, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами системы, при этом, информационный вход блока приема запросов экспертов предназначен для приема запросов экспертов с автоматизированных рабочих мест экспертов, синхронизирующий вход блока приема запросов экспертов предназначен для приема синхронизирующих сигналов с автоматизированных рабочих мест экспертов, один информационный выход блока приема запросов экспертов соединен с первым информационным входом блока коммутации каналов выдачи данных, информационные выходы группы которого являются информационными выходами группы системы, блок приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы, информационный вход блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе предназначен для приема данных с автоматизированных рабочих мест источников данных, синхронизирующий вход блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе предназначен для приема синхронизирующих сигналов с автоматизированных рабочих мест источников данных, один информационный выход блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе является информационным выходом системы, предназначенным для выдачи данных на информационный вход сервера базы данных, блок приема записей базы данных сервера, информационный и синхронизирующий входы которого являются третьими информационным и синхронизирующим входами системы, информационный вход блока приема записей базы данных сервера предназначен для приема записей базы данных сервера, а синхронизирующий вход блока приема записей базы данных сервера предназначен для приема синхронизирующих сигналов сервера базы данных, блок формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, адресный выход которого является адресным выходом системы, блок интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, один синхронизирующий выход которого является первым синхронизирующим выходом системы, предназначенным для выдачи синхронизирующих импульсов записи данных на вход первого канала прерывания сервера базы данных, а другой синхронизирующий выход блока интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера является вторым синхронизирующим выходом системы, предназначенным для выдачи синхронизирующих импульсов считывания данных на вход второго канала прерывания сервера базы данных, а третий синхронизирующий выход блока интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера соединен с синхронизирующим входом блока формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, блок идентификации источников информации, информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока приема запросов экспертов, синхронизирующий вход блока идентификации источников информации подключен к одному синхронизирующему выходу блока приема запросов экспертов, информационный выход блока идентификации источников информации соединен с первым информационным входом блока формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, а первый синхронизирующий выход блока идентификации источников информации подключен к одному входу блока интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, при этом другой синхронизирующий выход блока приема запросов экспертов соединен с первым синхронизирующим входом блока коммутации каналов выдачи данных, второй синхронизирующий выход блока идентификации источников информации подключен ко второму синхронизирующему входу блока коммутации каналов выдачи данных, первый и второй управляющие входы которого соединены с первым и вторым управляющими выходами блока идентификации источников информации соответственно, блок селекции адресов источников информации, информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе, а синхронизирующий вход блока селекции адресов источников информации подключен к синхронизирующему выходу блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе, при этом информационный выход блока селекции адресов источников информации соединен с другим информационным входом блока формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, а синхронизирующий выход блока селекции адресов источников информации подключен к другому синхронизирующему входу блока интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, блок вычисления нарастающего итога состояния социальной напряженности в обществе, информационный вход которого соединен с соответствующим выходом блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе, синхронизирующий вход блока вычисления нарастающего итога состояния социальной напряженности в обществе подключен к синхронизирующему выходу блока приема данных о состоянии социальной напряженности в обществе, а выход блока вычисления нарастающего итога состояния социальной напряженности в обществе соединен с вторым информационным входом блока коммутации каналов выдачи данных, третий информационный вход которого подключен к выходу блока приема записей базы данных сервера, и блок селекции цикла опроса источников информации о социальной напряженности в обществе, вход которого соединен с первым синхронизирующим выходом блока интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, а выход является третьим синхронизирующим выходом системы, предназначенным для выдачи сигнала завершения приема данных от источников информации [RU 59285, U1, G06F 12/00, 10.12.2006].
Недостатком этой системы также является относительно узкие функциональные возможности, поскольку она относится к экспертно-диагностическим системам, предназначенным для работы в социальной сфере, но не может быть использована для медицинских диагностических исследований.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является система, содержащая источник постоянного напряжения, коммутатор, индикатор названия болезней, матрицу коэффициентов симптомов болезней, устройство ввода симптомов, корректирующий конденсатор, аналоговый компаратор, индикатор вероятности заболевания, генератор тактовых импульсов, первый счетчик импульсов, цифровой компаратор, элемент ИЛИ, блок памяти граничных значений факторов риска заболеваний, источник опорного напряжения, ключ, элемент И, генератор счетных импульсов, второй счетчик и блок определения уточняющих симптомов болезней, содержащий блок памяти симптомов болезней, ключи первой и второй групп, дешифратор и индикатор симптомов [RU 2007755, C1, G06F 15/42, 15.02.1994].
В отличие от предыдущих аналогов, система может быть использована для автоматизированной диагностики заболеваний. Однако наиболее близкое техническое решение также обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку она позволяет получить информацию о симптомах болезней, которые нуждаются в проверке для уточнения диагноза, но не позволяет сформировать сам диагноз.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в систему, содержащую блок памяти признаков заболеваний, блок ввода признаков заболеваний и блок определения уточняющих признаков заболеваний, введены блок формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний, вход которой соединен с выходом блока памяти признаков заболеваний, блок формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, вход которого соединен с выходом блока формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний и с первым входом блока определения уточняющих признаков заболеваний, второй вход которого соединен с выходом блока ввода признаков заболеваний, а также первый, второй и третий блоки формирования диагностических показателей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами блока формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, а вторые входы -соединены с выходом блока определения уточняющих признаков заболеваний, и блок формирования диагноза, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами, соответственно, первого, второго и третьего блоков формирования диагностических показателей.
На чертеже представлена функциональная схема интеллектуальной системы диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей.
Интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей содержит блок 1 памяти признаков заболеваний, блок 2 ввода признаков заболеваний и блок 3 определения уточняющих признаков заболеваний.
Кроме того, интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей содержит блок 4 формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний, вход которой соединен с выходом блока 1 памяти признаков заболеваний, блок 5 формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, вход которого соединен с выходом блока 4 формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний и с первым входом блока 3 определения уточняющих признаков заболеваний, второй вход которого соединен с выходом блока 2 ввода признаков заболеваний.
Интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей содержит также первый 6-1, второй 6-2 и третий 6-3 блоки формирования диагностических показателей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами блока 5 формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, а вторые входы - соединены с выходом блока 3 определения уточняющих признаков заболеваний, и блок 7 формирования диагноза, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами, соответственно, первого 6-1, второго 6-2 и третьего 6-3 блоков формирования диагностических показателей.
Система содержит элементы, охарактеризованные на функциональном уровне, и описываемая форма их реализации предполагает использование программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, поэтому ниже, при описании работы системы представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения таким средством конкретной предписываемой ему в составе данной системы функции, в частности, вычислительный алгоритм или соответствующее математическое или условно-логическое выражение.
Работает интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей следующим образом.
Согласно принятой системе статистического учета в регистрация случаев врожденного сифилиса (ВС) основывается только на подтвержденных случаях, отвечающих клиническим и/или серологическим критериям, принятым для определения клинического диагноза. Однако на практике рассматриваются и случаи возможного развития заболевания ВС у новорожденных, которые основаны на предположении, что новорожденный инфицирован, если нет подтверждения адекватного и своевременного лечения матери, то есть отсутствие лечения, лечение препаратами непенициллинового ряда, либо пенициллиновая терапия была закончена в период менее, чем за 30 дней до родов. Сюда же могут быть отнесены случаи адекватного лечения матери, у которых не наблюдался адекватный серологический ответ на проведенное лечение.
Дм диагностики в предложенной системе предлагается использовать все имеющиеся признаки заболевания, включая косвенные признаки и характеристики. Для дифференциальной диагностики ВС с учетом латентных форм и его трансплацентарной передачи антител от матери рассматривались комплексные характеристики, учитывающиеся в сведениях о матери: диагноз, сроки его установления, качество проведенного лечения и результаты серологических показателей во время родов. В сведениях о ребенке - отсутствие клинических проявлений, состояние и масса плаценты, соотношение массы плаценты и массы плода, положительные результаты серологического тестирования, результаты гистологического исследования плаценты и пуповины. А также отсроченное принятие решения о диагнозе скрытого раннего ВС, не менее, чем на 3-6 месяцев.
Очевидно, что сложность и разнообразие признаков, с которыми сталкивается врач в своей практической деятельности, принципиально затрудняет своевременный выбор определения случая рождения ребенка от матери, перенесшей сифилис, что порождает диагностические ошибки как в сторону гипо- либо гипердиагностике заболевания. Ввиду нечеткости и возможной неполноты исходной информации о признаках заболеваний у новорожденного и состоянии матери до родов целесообразно ввести три варианта диагноза: врожденный сифилис «ВС», отклоненный диагноз «ВС», т.е. «Не ВС» и неустановленный диагноз - группа риска «ГР».
Для автоматизированного определения варианта диагноза в блок 1 памяти признаков, который может быть выполнен в виде блока памяти, заносятся имеющиеся архивные сведения, например, за несколько предыдущих лет о характере прохождения беременности матерей и их предыдущих заболеваниях и процедурах и результатах лечения, а также показателях диагностических исследований новорожденных, зафиксированных при родах, а также поставленные и подтвержденные диагнозы.
Эти признаки поступают в блок 4 формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний. В зависимости от целей диагностики из всего множества признаков заболеваний в блоке 4 выделяются наиболее существенные признаки, например, по степени «важности» его для диагностики с точки зрения экспертов (врачей) и по степени «популярности» его в массиве данных, иными словами, у скольких пациентов из архивных данных они присутствовали. Это позволяет сформировать представительную проблемно-ориентированную базу признаков, значения которых поступают в блок 5 формирования плотностей значений признаков заболеваний, в котором для каждого из возможных ранее подтвержденных диагнозов «ВС», «Не ВС» и «ГР» вычисляются условные плотности распределения вероятностей значений признаков из проблемно-ориентированной базы признаков.
Кроме того, при проведении диагноза для конкретного новорожденного с учетом сведений о матери, вся совокупность признаков заболеваний заносится в блок 2 ввода признаков заболеваний, выполненного в виде блока памяти. Из этих текущих признаков в блоке 3 определения уточняющих признаков заболеваний выделяются (фильтруются) только те признаки, которые были выделены в блоке 4 для представительной проблемно-ориентированной базы признаков. Текущие значения выделенных признаков из блока 3 подаются на соответствующие входы первого 6-1, второго 6-2 и третьего 6-3 блоков формирования диагностических показателей. Каждый из этих блоков производит умножение текущего значения показателя на весовой коэффициент, определяемый условной плотностью распределения для соответствующего диагноза, которые были определены в блоке 5, и производят суммирование полученных сумм. Следовательно, на выходах первого 6-1, второго 6-2 и третьего 6-3 блоков формирования диагностических показателей формируются значения показателей для соответствующих диагнозов, например, для «ВС», «Не ВС» и «ГР», соответственно. Три сформированных показателя поступают в блок формирования диагноза, который может быть выполнен в виде блока выделения максимального сигнала. На выходе блока формируется признак соответствующего диагноза: «ВС», «Не ВС» и «ГР».
Таким, образом, благодаря усовершенствованию известного технического решения существенно расширяются функциональные возможности системы, поскольку созданы условия не только для получения информации о существенных симптомах (признаках) заболеваний, но и для формирования диагноза заболевания новорожденных от инфицированных матерей.
Система позволяет автоматизировать и унифицировать оценку состояния новорожденных и является инструментом для практикующих врачей с небольшим опытом работы. Она снижает риск диагностических ошибок и позволяет избежать необоснованных вмешательств для детей, не требующих лечения.
Интеллектуальная система диагностики заболеваний новорожденных от инфицированных матерей, содержащая блок памяти признаков заболеваний, блок ввода признаков заболеваний и блок определения уточняющих признаков заболеваний, отличающаяся тем, что введены блок формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний, вход которой соединен с выходом блока памяти признаков заболеваний, блок формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, вход которого соединен с выходом блока формирования проблемно-ориентированной базы признаков заболеваний и с первым входом блока определения уточняющих признаков заболеваний, второй вход которого соединен с выходом блока ввода признаков заболеваний, а также первый, второй и третий блоки формирования диагностических показателей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами блока формирования плотностей распределения значений признаков заболеваний, а вторые входы соединены с выходом блока определения уточняющих признаков заболеваний, и блок формирования диагноза, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего блоков формирования диагностических показателей.
