Устройство определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по компонентам лечения онкологических заболеваний

Полезная модель относится к медицине, онкологии, к организации медицинской помощи в лечебно-профилактических учреждениях, обеспечивающих в полном объеме специализированную стационарную и поликлиническую помощь онкологическим больным территории. Предложенное устройство позволяет определять объем и нагрузку специализированного онкологического лечебного учреждения по компонентам лечения онкологических заболеваний с учетом того факта, что потребность в компонентах лечения зависит от того, больной поступает впервые или продолжает свое лечение. В состав устройства включены блоки медицинской памяти. Содержимое блоков медицинской памяти получено на основании статистического анализа записей в госпитальном раковом регистре ГКОД и использовании свойств цепи Маркова, которая дает возможность вычислить вероятность любого отрезка траектории системы (больной - компонента лечения), если известно состояние на настоящий момент времени. 1 н.п.ф., 1 з.п.ф., 4 илл.

Полезная модель относится к медицине, а именно к устройствам для статистической обработки массивов данных о поступающих в онкологическое лечебное учреждение, оказывающее помощь онкологическим больным в полном объеме.

Известен способ прогнозирования числа случаев рака щитовидной железы, основанный на изучении показателей заболеваемости и прироста численности населения, отличающийся тем, что прогноз проводится на основании изучения всех узловых нетоксических заболеваний и выявления в их структуре показателей периодических изменений числа случаев рака щитовидной железы (заявка РФ №2003110368, А61В 5/00, опубл. 2004.11.27).

Недостатком этого способа является то, что в нем не используется адекватная математическая модель, необходимая для выявления периодических изменений числа случаев заболевания для группы больных.

Известен способ прогнозирования заболевания на основе программно-управляемого процесса, в котором определяют индивидуальные параметры, совокупность А, сформированные из характеристик в момент обращения пациента к врачу на основе клинического и лабораторно инструментального обследования, затем определяют совокупность Б на основе имеющегося анализа пациента, после чего определяют недостающие для согласования параметры из совокупности А и Б, определяют возможность получения дополнительных параметров, проводят согласование совокупностей А и Б, строят прогнозную кривую по каждому из согласованных параметров, формируют совокупность В с совокупностями А и Б индивидуальных параметров и сравнивают с совокупностью Г стандартных параметров для популяции и получают предварительную величину рассогласования, при этом строят совокупность прогнозных кривых индивидуальных параметров и прогнозирование осуществляют по оптимально-прогнозной кривой, характеризующейся величиной рассогласования, которая является системным параметром, описываемым матрицей с минимальными количественными характеристиками, и дальнейшее прогнозирование осуществляют с учетом лечебного воздействия на основе построения i-й совокупности прогнозных кривых, характеризующих последовательное изменение совокупности параметров А, Б и В в процессе протекания заболевания, и устройство, на котором осуществляют этот способ, содержащее рабочее место оператора,

блок выбора первичных и вторичных больных, блоки учета первичных и вторичных больных, блок медицинской памяти (патент РФ №2187108, G01N 33/48, А61В 5/00, опубл. 2002.08.10).

Недостатком этих способа и устройства является то, что вследствие учета широкого и ничем не ограниченного круга заболеваний нормированные вероятности носят персонифицированный характер, и достоверность перенесенных на группу больных данных снижается.

Одной из задач, которая стоит перед лечебно-профилактическим учреждением (ЛПУ), обеспечивающими в полном объеме специализированную стационарную и поликлиническую помощь онкологическим больным территории, является перспективная оценка стоимости лечения каждого больного. Но для этого надо знать, каким в перспективе будет это лечение при очередной госпитализации при комбинированном лечении. Вот так возникает задача определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по видам лечения онкологических заболеваний. Таким образом, предметами в данной заявке являются:

Объем - количество больных (это интегральная характеристика) за некоторый период времени - например, за год. Связано с мощностью учреждения. Одна из характеристик - пропускная способность.

Нагрузка специализированного онкологического лечебного учреждения - количество больных одновременно находящихся на лечении в учреждении.

Качество лечения - комплексная характеристика. Один из аспектов качества - лечение у специалистов. Химиотерапевтическое лечение проводит специалист по химиотерапию.

Вид лечения. В онкологии часто используются хирургическое лечение, химиотерапия, лучевая терапия.

Вычислительная техника: Комплекс технических средств и программных средств для решения некоторой задачи.

Медицинская память: Набор данных для решения различных задач.

Может быть реализована с использованием запоминающих устройств ЭВМ, в виде архива медицинских карт и многими средствами и способами.

Госпитальный раковый регистр:

- В традиционном понимании (как указано в материалах 111 съезда онкологов и радиологов СНГ, В.М.Мерабишвили и др.) Госпитальный регистр является оперативно пополняемой специализированной базой данных, содержащих учетную и справочную информацию обо всех пациентах, госпитализированных в лечебном учреждении. Состав и объем информации о каждой госпитализации пациента определяется перечнем обязательных отчетных форм и той совокупностью запросов, которая необходима для обеспечения информационно-справочной поддержки процессов принятия решений.

- Специализированная база данных содержит сведения об онкологическом больном в процессе лечения.

- Госпитальный раковый регистр необходим для обоснования правильности выбора лечения.

Решение ее позволяет оптимизировать организацию медицинской помощи больным. Эта задача сформулирована в Методических указаниях Минздрава РФ №2001/128 от 26.07.2001 - «Алгоритмы объемов диагностики и лечения злокачественных новообразований». Эта задача решается за счет создания

устройства, в котором использован сумматоры, данные в которые заносятся с учетом частоты распределения различных видов лечения по первичным или вторичным обращениям онкологических больных в ЛПУ.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в устройстве определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по компонентам лечения онкологических заболеваний, содержащем рабочее место оператора, блок выбора первичных и вторичных больных, блоки учета первичных и вторичных больных, блок медицинской памяти, к по крайней мере одному блоку медицинской памяти дополнительно подключены сумматоры для учета потребности по видам лечения, при этом в блоке учета первичных больных размещены данные частоты разных видов лечения первично обратившихся в учреждение онкологических больных по видам лечения, определенные на основе статистической обработки данных Госпитального ракового регистра, а в блоке учета вторичных больных размещены данные частоты изменения потребности в разных видах комбинированного лечения онкологического больного после первой госпитализации, и накопители числа коек, в которых размещены данные, определенные путем перемножения частоты различных видов лечения и общего количества онкологических больных, по хирургической компоненте, химиотерапевтической компоненте и лучевой терапии комбинированного лечения, при этом все накопители подключены к блоку хранения Госпитального ракового регистра.

Полученную потребность в койко-местах по видам лечения умножают на стоимость одного койко-места по виду лечения и

определяют уточненные затраты лечебного учреждения для данного вида лечения.

Определение полного объема потребности ЛПУ в обеспечении разных видов лечения обеспечивается тем, что учитывается не только статистика обращений больных по определенной выборке, но и статистика обращений вторичных больных.

Полученные данные показывают, что по сравнению со средне статистическими показателями

1. можно уменьшить число хирургов, но необходимо увеличить число специалистов по химиотерапии, не изменяя число специалистов по лучевой терапии. Факт, который здесь выявлен, очевиден для многих участников процесса лечения онкологических больных, но изложен и может быть оценен количественно с помощью предлагаемого устройства с необходимым обоснованием впервые.

2. В нашей заявке рассмотрено устройство, обеспечивающее достижение конечного результата - улучшение обслуживания больных. Устройство применимо не только для медицинского учреждения в целом, но и для анализа деятельности специализированного отделения онкологического стационара.

Основу медицинской технологии при лечении злокачественных новообразований составляют наборы диагностических и лечебных мероприятий для конкретной нозологической формы с учетом анатомической однородности (см. Алгоритмы объемов диагностики и лечения злокачественных новообразований. Методические указания. Под редакцией академика РАМН, проф. В.И.Чиссова. М, Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А.Герцена, 2002. - 912 стр.).

Особенности алгоритмов объемов (медицинской помощи) по специальности «Онкология» определяются комплексным лечением, которое включает применение ряда специальных методов у одного больного и может быть проведено в нескольких отделениях в течение одной госпитализации. Обычно в ЛПУ проводится, в основном, единственный вид комплексного или комбинированного лечения (следствие применения системы ОМС).

Необходимость повторных госпитализаций определяется планом лечения, а также возникает при выявлении рецидивов или метастазов опухоли, то есть при нарушении плана лечения.

Актуальность решения этого вопроса обусловлена тем фактом, что до 70% - больных продолжают свое лечение и имеют две или более госпитализаций для продолжения лечения. При определении объема и нагрузки необходимо учитывать изменение потребности в видах лечения.

С помощью предложенного устройства возможно определять объем и нагрузку специализированного онкологического лечебного учреждения по видам лечения онкологических заболеваний с учетом того факта, что потребность в видах лечения зависит от того, больной поступает впервые или продолжает свое лечение.

Устройство поясняется с помощью фиг.1-3. На фиг.1 показана схема устройства определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по видам лечения онкологических заболеваний, на фиг.2 - виды комбинированного лечения, на фиг.3 - схема записи в госпитальном раковом регистре одной госпитализации, на фиг.4 - матрицы переходов от одного вида лечения к другому при очередной госпитализации.

Устройство определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по компонентам лечения онкологических заболеваний содержит рабочее место оператора 1, ЭВМ 2, блок выбора первичных 3 и вторичных 4 больных, блоки учета первичных 5 и вторичных 6 больных, по крайней мере один блок медицинской памяти 7, к блоку медицинской памяти подключены сумматоры 8, 9, 10 для учета потребности по видам лечения, при этом в блоке учета первичных больных размещены данные частоты разных видов лечения первично обратившихся в учреждение онкологических больных по видам лечения, определенные на основе статистической обработки данных Госпитального ракового регистра, а в блоке учета вторичных больных размещены данные частоты изменения потребности в разных видах комбинированного лечения онкологического больного после первой госпитализации, и накопители числа коек 11, 12, 13, в которых размещены данные, определенные путем перемножения частоты различных видов лечения и общего количества онкологических больных, по хирургической компоненте, химиотерапевтической компоненте и лучевой терапии комбинированного лечения, при этом все накопители подключены к блоку хранения Госпитального ракового регистра 14.

Устройство работает следующим образом. Оператор (врач) заносит данные в блоки выбора первичных и вторичных больных 3 и 4, после чего данные поступают в блоки учета первичных 5 и вторичных 6 больных и далее в блок медицинской памяти 7, к блоку медицинской памяти подключены сумматоры 8, 9, 10 для учета потребности по видам лечения, при этом в блоке учета первичных больных размещены данные частоты разных видов

лечения первично обратившихся в учреждение онкологических больных по видам лечения, определенные на основе статистической обработки данных Госпитального ракового регистра с помощью цепей Маркова, а в блоке учета вторичных больных размещены данные частоты изменения потребности в разных видах комбинированного лечения онкологического больного после первой госпитализации, и накопители числа коек 11, 12, 13.

Таким образом, идет непрерывный процесс ввода в блок 1, накопление производится в блоке 2 (ЭВМ), в блоке 3 и в блоке 4 производится выбор первичных и вторичных больных.

Раз в квартал, полугодие, год принимается решение по корректировке реальной потребности в видах лечения. ЭВМ обеспечивает пересчет значений, которые содержатся в таблицах медицинской памяти по методу цепей Маркова, как это предлагается в нашей заявке. Содержимое блоков медицинской памяти 7 обновляется с помощью вычислений в ЭВМ - блоке 2, которое переносится по крайней мере в один блок 7, или несколько блоков по каждому специализированному отделению. Производится расчет нагрузки путем перемножения последовательности больных находящихся в блоках 5 и 6 на коэффициенты, содержащиеся в блоках медицинской памяти, которые соединены с блоком 7, а результаты передаются в сумматоры 8, 9, 10 по видам нагрузки. Результаты накапливаются в накопителях 11, 12 и 13. Объемы накапливаются в госпитальном раковом регистре - блоках 14, 15, 16.

Примерами реализации предлагаемого устройства могут быть запоминающие устройства ЭВМ, объединенные в компьютерную сеть. Возможны варианты: общая база данных, к которой имеют

доступ компьютеры-рабочие станции, или распределенная база данных, фрагменты которой находятся на рабочих станциях.

Обычный способ определения нагрузки по видам лечения - определяется общее количество госпитализаций по каждому из видов лечения. На основании данных определяется потребность в каждом виде лечения.

Мы предлагаем коррекцию усредненных данных не только по учреждению в целом, но и специализированным отделениям. Поэтому устройство может быть реализовано, как показано на фиг.1, в форме размещения база - госпитальный раковый регистр

- База отделения 1

- База отделения 2

- База отделения n.

Это позволяет учесть реальную потребность по конкретным отделениям.

Основой работы устройства является определение частоты разных видов лечения первично обратившихся в учреждение онкологических больных по видам лечения, частоты изменения потребности в разных видах комбинированного лечения онкологического больного после первой госпитализации на основе использования цепи Маркова. Предпосылками для ее использования служат некоторые внешние ограничения стандарта лечения онкологического больного:

- Ограниченное число видов лечения (в нашем случае n не превышает 6),

- Выбор вида лечения при очередной госпитализации не является детерминированным. Имеется возможность появления нового очага, реакция организма на выбранную терапию может быть различной, могут иметь значения

сопутствующие заболевания и надо учитывать их влияние на состояние больного,

- Непрерывность лечения больного, которое может длиться пожизненно, и необходимость осуществления ряда обследований как в течение догоспитального периода, так и в стационаре, с целью диагностики и мониторинга в процессе лечения,

- Наличие неопределенных интервалов времени между госпитализациями и курсами лечения,

- Однородность выборки.

Цепь Маркова описывает процесс с дискретным временем и конечным или счетным множеством состояний. В приложении к нашему случаю каждое событие (тот или иной вид терапии) соответствует некоторому состоянию, а курсы лечения проводятся в дискретные моменты времени. Цепь Маркова определяется набором вероятностей перехода р_ij(n), то есть вероятностями на n-ом шаге перейти из состояния i в состояние j. Свойством цепи Маркова является возможность вычислить вероятность любого отрезка траектории системы (больной - вид лечения), если известно состояние системы на настоящий момент времени.

Первая совокупность данных содержит значения p_i0(0), а второй блок медицинской памяти содержит значения p_i0i1 (1).

Зная вероятности перехода р_ij (n) на следующий шаг, можно вычислить вероятности перехода на один или несколько шагов р_ij(m, n). Справедлива формула

При поступлении больного всегда известно, какая госпитализация у больного первая госпитализация или повторная. С другой стороны всегда можно определить распределение больных по видам лечения с пометкой, какая по счету госпитализация имеет место. Имея в наличие эти данные, можно определить, какая нагрузка на ЛПУ будет при следующем состоянии системы.

Применение цепи Маркова поясняется с помощью примера, включающего только 3 вида лечения. При поступлении больного происходит регистрация, какой является госпитализация, первичной или продолжением лечения. Таким образом, известен, состав больных, находящихся в ЛПУ. В зависимости от этого признака происходит обращение к первой или второй совокупности данных. Далее формируется объем и нагрузка ЛПУ по видам лечения, которые показаны на фиг.1, где О - оперативное вмешательство, Х - химиотерапия, Л - лучевая терапия. Для нашего примера реализации данные приведены в таблице 2.

Объем и нагрузка специализированного онкологического лечебного учреждения по видам лечения онкологических заболеваний.

Пример применения.

1. По данным базы Госпитального ракового регистра виды комбинированного лечения онкологического больного среди госпитализированных больных имеют следующие частоты (см. фиг.2):

- хирургическое лечение составляет 20%,

- химиотерапия 76%,

- лучевая терапия 4%.

2. Фундаментальные свойства Марковского процесса позволяют вычислить вероятность того или иного вида комбинированного лечения при последующих госпитализациях. По данным ГРР, до 70% больных продолжают лечение.

3. Этот подход открывает возможность популяционных исследований для онкологических больных.

4. По данным матрицы переходов возможно определять деятельность специализированного онкологического лечебного учреждения. Например, после первой госпитализации потребность в койках меняется: частоты хирургического лечения уменьшаются с 20% до 8,6%, частоты химиотерапии увеличиваются с 76% до 87%, частоты лучевой терапии остаются на прежнем уровне около 4%.

Для некоторой группы больных определены частоты различных видов комбинированного лечения на основании информации, содержащейся в базе данных госпитального ракового регистра ГКОД. Результаты содержатся в табл.1.

Таблица распределения по видам лечения.

Здесь и далее приняты обозначения: О - хирургическое вмешательство, Х - химиотерапия, Л - лучевая терапия.

Далее составлена матрица переходов между различными госпитализациями, то есть, какое лечение получит больной при следующей госпитализации, если сегодня он получает один из видов лечения, указанных выше.

Виды комбинированного лечения в относительных значениях.

Настоящая матрица устроена следующим образом. В первом столбце содержится перечень видов комбинированного лечения. В последующих столбцах содержится частота различных видов, если во время текущей госпитализации имеет место хирургическое вмешательство (первая строка), во второй строке - химиотерапия, а в третьей строке лучевая терапия.

На рис.3 представлено графическое представление настоящей матрицы переходов.

Напомним, что приведенная выше матрица имеет иллюстративный характер для 3 видов комбинированного лечения.

При наличии базы ГРР и матрицы переходов можно ответить, используя систему запросов, на следующие вопросы:

1. Общее число записей в базе и их распределение по видам терапии

- Хирургия 20%.

- Химиотерапия 76%.

- Лучевая терапия 4%.

2. Среди тех, кто получил хирургическое лечение, следующее лечение было

- Хирургия 7.2%.

- Химиотерапия 11.6%.

- Лучевая терапия 1.4%.

3. Среди тех, кто получил химиотерапию, следующее лечение было

- Хирургия 1.4%.

- Химиотерапия 74%.

- Лучевая терапия - менее 1,4%.

4. Среди тех, кто получил лучевое лечение, следующее лечение было

- Хирургия - менее 1,4%.

- Химиотерапия 1.4%.

- Лучевая терапия 2.8%.

На 100 человек, которые будут продолжать лечение, надо иметь 9 мест для хирургического лечения, 87 мест для химиотерапии, 4 места для лучевого лечения.

Предлагаемое устройство позволяет повысить степень автоматизации и достоверности при оценке нагрузки специализированного медицинского учреждения за счет использования сумматора, данные в который помещаются с помощью математического аппарата, учитывающего оптимальное количество факторов.

Устройство определения объема и нагрузки специализированного онкологического лечебного учреждения по видам лечения онкологических заболеваний, содержащее рабочее место оператора, ЭВМ, блок выбора первичных и вторичных больных, блоки учета первичных и вторичных больных, блок медицинской памяти, отличающееся тем, что к по крайней мере одному блоку медицинской памяти дополнительно подключены сумматоры для учета потребности по видам лечения, в которые включены оперативное вмешательство, лучевая терапия, химиотерапия, гормонотерапия, иммунотерапия и биотерапия, при этом в блоке учета первичных больных размещены в том числе данные частоты n видов лечения первично обратившихся в учреждение онкологических больных, определенные на основе статистической обработки данных Госпитального ракового регистра, а в блоке учета вторичных больных размещены также данные частоты изменения потребности в разных видах комбинированного лечения онкологического больного после первой госпитализации и накопители числа коек, в которых размещены данные, определенные путем перемножения частоты n различных видов лечения и общего количества онкологических больных, при этом все накопители подключены к блоку хранения Госпитального ракового регистра.