Пользовательский поиск

Программное обеспечение диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы

Необходимость в качественно быстрой и многоаспектной обработке результатов иридодиагностики радужки обусловила создание диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы, центральным звеном которой является компьютер. Как известно, для решения диагностических задач в персональные компьютеры вводится совокупность точно сформулированных правил – алгоритмов, которые содержат описание процесса обработки данных. ЭВМ же в свою очередь воспринимает задачу только в виде особого набора команд – программы, изложенной на машинном языке. Поэтому для функционирования диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы наряду с алгоритмом необходимо программное обеспечение, имеющее определенную структуру и выполняющее необходимые для решения задач функции. Структура машинных программ влияет на способ взаимодействия ее элементов, а функция характеризует метод преобразования входных данных в конечные результаты. Подготовка программ для решения практических задач требует концентрации больших средств и усилий, в значительной степени зависит от возможностей операций, которые способны выполнять ЭВМ, а также от достоинств языка, на котором осуществляется программирование.

Продолжение ниже

Методы медицинской и лабораторной диагностики

Гипердиагностика – это диагностика «заболевания», которое никогда не вызовет симптомов или смерти на протяжении жизни пациента. Она является проблемой, потому ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Разработка программного обеспечения для диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы осуществлена с помощью языка «Бейсик». Выбор данного языка обусловлен его возможностями по удовлетворению следующих важных требований: полное использование мощности компьютера, близость к естественному языку описанной задачи, возможность ее экономической записи, а также использование на любой персональной ЭВМ отечественного или импортного производства.

При выборе языка «Бейсик» для программирования наряду с техническими его достоинствами учитывалась его распространенность. Тиражирование программы и ее дальнейшее совершенствование обусловливают необходимость ее ориентации на наиболее перспективные персональные компьютеры третьего поколения с полным использованием их преимуществ и возможностей. Наряду с этим не исключается ее эксплуатация и на машинах меньшей мощности. Именно этим, казалось бы, трудно сопоставимым условиям и отвечает избранный язык.

Одна из многочисленных конструктивных особенностей внешних устройств персональных компьютеров нового поколения – винчестеры с гибкими магнитными дисками.

Флоппи-диски выгодно отличаются от компактных кассет с магнитной лентой более высокой степенью надежности хранения информации, неограниченными возможностями их многократного использования и значительно меньше поддаются износу.

Программное обеспечение автоматизированной информационно-диагностической системы состоит из нескольких блоков подпрограмм, каждая из которых реализует выполнение строго заданных определенных процедур обработки.

Структура разработанной программы для персональных компьютеров предусматривает возможность ее реализации как на отечественной, так и зарубежной вычислительной технике. Отдельные виды импортных компьютеров не имеют русского шрифта, поэтому в созданной программе предусмотрена подпрограмма «Кириллица» для ввода русского шрифта, если в этом возникает необходимость. Связь между ней и основной диагностической программой осуществляется только на этапе загрузки программы в оперативную память. Первая часть завершается в этих случаях специальной командой, которая осуществляет загрузку основной программы.

Программа для дифференциальной диагностики иридологических изменений состоит из нескольких блоков:

  • «банк» диагностических признаков, симптомокомплексов,
  • организация диалога «человек–машина»,
  • графическое изображение макета (схемы) радужки,
  • регистрация типа и локализации иридологических изменений,
  • формирование текста,
  • формирование выходных данных, протокол, врачебное заключение, рекомендации.

К ним относятся, например, необходимость повторного цикла работы при переходе осмотра с одной радужки глаза на другую, принцип расчета индекса здоровья и ряд других моментов.

Программное обеспечение диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы составлено в двух вариантах: для работы с магнитными лентами (ком-пакт-кассеты) и гибкими магнитными дисками.

Емкость магнитных лент на компакт-кассетах весьма ограничена. Поэтому для более полного размещения на них всего объема текста программ необходимо его кодирование и сжатие. Для этого использована специальная подпрограмма кодировки, которая не указана в основной блок-схеме, так как она применяется очень редко. Эти упрощения блок-схемы осуществлены для того, чтобы она удобно читалась и не была перегружена малосущественными или чисто техническими деталями.

Как видно из представленной схемы, в ней не предусмотрен блок с надписью «конец». Такая структура программы позволяет осуществлять беспрерывную работу, без новой ее загрузки перед осмотром каждого следующего пациента. Программа прекращает свою работу только по соответствующим командам.

Наиболее крупным и основным является блок организации диалога «человек–машина». В начале работы он осуществляет дифференциацию по ведущим признакам: мужчина – женщина, правая–левая радужна, цвет радужки и т. д. Затем отображаются другие разделы банка диагностических признаков и симптомокомллексы, возникающие на экране монитора в строго определенной последовательности. Например, «тип радужки», «плотность радужки» и «форма зрачка». Наличие ответа-подтверждения по любому признаку вводной части или других разделов обусловливает обращение к блоку формирования текста и накопления его для выходных данных.

Затем осуществляется обращение к другим фрагментам диагностических признаков сформированного банка. В частности, требуется указать зоны деформации (при их выявлении) в зрачковой кайме, а также в проекционных зонах желудка и кишечника. Обращение к каждому последующему фрагменту банка зависит от результатов осмотра и ответов врача на вопросы компьютера.

При отсутствии патологии на клавиатуре фиксируется ноль, что позволяет сразу обратиться к следующему фрагменту, в противном случае, т. е. при наличии каких-либо признаков, переходят к блоку графического изображения карты проекционных зон радужки.

Вслед за этим на монитор выводятся все варианты возможных изменений зрачковой каймы и, если подтверждается хотя бы один признак, тут же формируется соответствующая строка и вызывается блок (подпрограмма) составления текста.

Характеристика автономного кольца и зрачковой зоны представлена в программе двумя комплектами признаков по форме и зашлакованное. В процессе работы с ними предусмотрены определенные условия обращения к блокам формирования текста й графического изображения проекционных зон радужки. Вполне естественно, что отсутствие каких-либо симптомов по представленным наборам возможных деформаций автономного кольца и зашлакаванности позволяет перейти к следующим фрагментам банка без обращения к блоку формирования текста.

По аналогичному принципу осуществляется работа с разделами «адаптационные кольца», «лимфатический розарий» и «дистрофический ободок».

Достаточно подробно в программе произведена детализация наличия и характеристики пятен. Сформированы наборы, например, по группам пигментных пятен в зависимости от их формы: кучкообразные, в виде полосок, прочие формы и т. д. В каждой из них уточняются характеристики пятен и при необходимости программа предусматривает обращение к началу раздела «осмотр пятен». Кроме того, при фиксации «прочие формы» в программе предусмотрено дополнительное обращение к разделам «пятна хаотической формы», «пятна определенной формы» и «темные пятна». Подтверждение в них какой-либо симптоматики обусловливает обращение к блоку формирования текста. Работа заключительного раздела банка осуществляется в двух вариантах: возврат и начало осмотра другого глаза или переход к формированию врачебного заключения и рекомендации, т. е. выходных данных. Предусматривается, в случае необходимости, вывод на печать всей полученной информации в виде протокола обследования.

В программе, как видно на блок-схеме, содержится блок графического изображения макета (схемы) радужки. Частично о его работе уже упомянуто. Основное назначение блока – построение на экране монитора трех концентрических кругов: красного, желтого и синего. Каждый из них пересекается 12 радиальными линиями с интервалом в 30°. Построение такого трех цветного макета радужки сопровождается появлением в его центре специальной метки, передвигающейся по командам врача. Это курсор, управление которым может осуществляться с помощью специальной рукоятки устройства «жестик» или с клавиатуры компьютера. Это зависит от технических возможностей и марки используемого персонального компьютера. Рассмотрим пример управления с применением жостика. В случае неподвижности его рукоятки на нажатие кнопки программа выдает команду перехода к фрагменту банка диагностических признаков и к определению зоны выявленных симптомов.

Если же рукоятка не в нейтральном положении, то прежние координаты ее регистрации запоминаются, а новые анализируются с вычислением радиуса и угла положения рукоятки.

Ка« видно из представленной схемы, этот блок связан в работе с блоком регистрации типа и локализации иридологических изменений. Программой предусмотрены дополнительные контрольные звенья" для дифференциации. Например, для автономного кольца и цилиарного пояса вначале анализируются общие сектора, а затем только признаки, отличные для каждого из них. Из этой же схемы видно, что структурой программы предусматривается возможность возврата его в основной блок и повторного прохождения всех звеньев осмотра радужки.

В случае отсутствия такой надобности в работу включается блок формирования текста, а затем выдаются по заданной структуре выходные данные. При их формировании используются тексты и коды.

Автоматизированная информационно-диагностическая система позволяет оперативно в режиме диалога «человек – машина» выдавать данные по результатам иридобиомикроекопии. В отличие от обычных диалоговых систем она позволяет осуществлять обработку всей вводимой информации или ее отдельных частей в строго заданной последовательности с использованием возможности прямых запросов и ответов в режиме диалога «человек – машина».

  1. Щелевая лампа с бинокулярным стереоскопическим микроскопом типа ЩЛ-56 Т, ЩЛ-2, ЩЛ--2Б, ЩЛ-2БТ и др.
  2. Персональный компьютер типа «Атари-65ХЕ», IBM-XT, АТ или другие совместимые с ними подмножеством языка «Бейсик».
  3. Дисплей (монитор) цветной, совмещенный с компьютером.
  4. Автоматическое печатающее устройство – принтер, совмещенный с компьютером.
  5. Программно-алгоритмическое обеспечение на компакт кассете (типа для бытовых магнитофонов) или на гибких флоппи-дисках.

Автоматизированное рабочее место врача-иридолога (АРМ), функционирующее в реальном масштабе времени в режиме диалога «человек – машина» имеет следующий состав технических средств.

Следует иметь в виду, что использование персональных компьютеров в анализе результатов иридобиомикроакопии в нашей стране имеет еще пока очень ограниченный опыт. Поэтому вполне естественно, что применение ЭВМ в этих целях и создание диалоговой автоматизированной информационно-диагностической системы носит в известной степени экспериментальный характер.

Материалы этого раздела ни в коем случае нельзя рассматривать как единственные для практического решения этого класса диагностических задач. Цель их описания – дать наглядное представление о широких возможностях, которые они открывают.

Для начала работы АРМА необходимо компьютерный блок привести в рабочее состояние. С этой целью в определенной последовательности выполняются несколько простых операций. Вначале в считывающее устройство в зависимости от типа компьютера вставляется кассета (для «АТАРИ-65ХЕ») или гибкий флоппи- диск (для IBM-XT) с записанными на них диагностическими программами. Нажимаются последовательно соответствующие клавиши (с соблюдением инструкции) и происходит загрузка оперативной памяти компьютера.

После загрузки первой части программы, которая нужна только для компьютеров, не имеющих русского шрифта, на экране появляется соответствующее сообщение. Оно сопровождается специальным звуковым сигналом. Затем повторным нажатием клавиши на клавиатуре персонального компьютера загружается вторая – диагностическая часть программы и все ее блоки. Готовность к работе оповещается специальным сообщением на экране монитора, которая позволяет приступить к диалогу.

Работа с компьютером в диалоговом режиме предусматривает вначале осмотра каждого пациента ответы на возникающие в определенной последовательности на экране монитора вопросы. Наряду с типами используемого освещения, увеличения и т. д.

После завершения этого этапа диалога на экране формируется цветное изображение схемы радужки. Задача врача с помощью рукоятки джойстика или курсора (клавиши) подвести соответствующий символ к выявленной зоне деформации и зафиксировать его нажатием кнопки. Программа предусматривает возможность фиксации на одной схеме всех выявленных зон деформации. При этом следует выполнить важное условие, например, при отметках зон деформации зрачка не следует выводить курсор за его синюю зону. Это же требование нужно выполнить и при фиксации символами иридоэнаков в зоне автономного кольца (желтый цвет) и цилиарного пояса (красный цвет). Разные условные окраски каждой зоны позволяют врачу лучше ориентироваться и исключать ошибочную фиксацию патологии в проекционных зонах разных органов.

В режиме диалога «человек – машина» можно осуществлять:

  • выбор оптимальной схемы иридобиомикроскопии для получения необходимой информации;
  • формирование комплексной диагностической оценки результатов общего осмотра и выявленных иридоэнаков во всех проекционных зонах по одной из выбранных схем;
  • объединение результатов иридобиюмикроскопии всех проекционных зон во врачебное заключение;
  • формирование текста врачебного заключения на экране монитора и его выдача в отпечатанной форме при наличии в комплекте АРМА принтера – блока автоматического печатающего устройства, сопряженного с компьютером.

По завершению осмотра на экране дисплея (монитора) формируется макет протокола биоиридомикроскопии с указанием всех обнаруженных знаков и зон их локализации. Он содержит также раздел «заключение», в который обязательно вносится оценка конституции (индекс здоровья).

Это первое звено результатов осмотра и его количественную характеристику следует рассмотреть подробнее. Еще древние пытались дать определение понятию здоровья. Известный эскулап древности Гален писал, что здоровье – это то состояние, при котором мы не страдаем от боли и не ограничены в нашей жизнедеятельности.

Авиценна различал следующие уровни здоровья: полное, пониженное, неполное и неявная болезнь, наличие предрасположенности к той или иной болезни и уже последнее – болезнь.

Актуальность объективной формулировки здоровья настолько велика, что и сегодня ее пытаются определить наиболее точно и аргументированно.

В Большой Советской Энциклопедии содержится такая запись:

«Здоровье – естественное состояние организма, характеризующееся его уравновешиванием с окружающей средой и отсутствием каких-либо болезненных изменений. Здоровье человека определяется комплексом биологических и социальных факторов». В другом ее издании болезнь определяется как «нарушение жизнедеятельности организма под влиянием чрезвычайных раздражителей внешней и внутренней среды, характеризующееся понижением приспособленности при одновременной мобилизации защитных сил организма».

Всемирная организация здравоохранения дает свое определение. Оно составляет преамбулу к уставу этой организации и имеет такую формулировку: «Здоровье – это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов».

Многочисленность подходов, формулировок, классификаций и интерпретаций еще раз подтверждает сложность понятия здоровья и его параметров. По мнению отечественных и зарубежных ученых, именно отсутствие в настоящее время интегрального количественного показателя здоровья вынуждает оценивать его пока по отдельным компонентам. Их наборы, в свою очередь, также нуждаются в уточнении. Вот определение академика Н. А. Амосова:

«Здоровье – это максимальная производительность органов при сохранении качественных пределов их функций». Именно ему принадлежит принципиально новое определение «количество здоровья». В брошюре «Моя система» – режим ограничений и нагрузок» он пишет: «Нет, определение здоровья только как комплекса нормальных показателей явно недостаточно. Настоящий научный подход к понятию здоровья должен быть количественным, «количество здоровья» – вот, что нужно»

Большинство существующих методов количественной оценки здоровья основано на определении функциональных возможностей организма (Абрамов М. С., 1979, 1986; Амосов Н. А., 1985; Гундаров И., Полесский В., 1990).

«Количество здоровья, – считает Амосов, – можно определить как сумму «резервных мощностей» основных функциональных систем. В свою очередь, эти резервные мощности следует выразить через «коэффициент резерва». Определения он разъясняет на примере работы сердца – мышечного органа, выполняющего механическую работу, мощность которой можно выразить в общепринятых единицах. Физиологи однако обычно предпочитают определять его возможности объемом сердечного выброса: ударным – за каждое сердечное сокращение и минутным объемом сердца – количеством крови в литрах, выбрасываемом в сосудистое русло в 1 мин. «Так вот, – указывает Амосов, – предположим, что в покое минутный объем достигает 4 литров, при самой энергичной работе 20 литров. Значит «коэффициент резерва» равен 20 : 4 = 5. Таким образом, сердце дает 4 литра в минуту и этого вполне достаточно, чтобы обеспечить кислородом организм в покое, т. е. создать нормальное насыщение кислородом артериальной и венозной крови. Но более того: оно может дать 20 литров в минуту и способно обеспечить доставку кислорода мышцам, выполняющим тяжелую физическую работу, следовательно, и в этих условиях сохранится качественное условие здоровья – нормальные показатели насыщения крови кислородом»

Для доказательства важности количественного определения здоровья представим себе нетренированное сердце. В покое оно тоже дает 4 литра в минуту, но его максимальная мощность всего 6 литров. И если человек с таким сердцем будет вынужден обстоятельствами выполнять тяжелую нагрузку, требующую, допустим, 20 литров, то уже через несколько минут ткани окажутся в условиях тяжелого кислородного голода, так как мышцы заберут из крови почти весь кислород. Все показатели укажут на «патологический режим». Это еще не болезнь, но уже достаточно, чтобы вызвать приступ стенокардии, головокружение и всякие другие симптомы».

Однако, по мнению некоторых исследователей (Гундаров И., Полесский В., 1990), для всесторонней оценки организма этого недостаточно. Важно знать не только объем работы, которую может выполнить человек (уровень дееспособности), но и насколько хорошо он себя чувствует (качество здоровья), а также сколько предстоит ему прожить (количество здоровья). Не будем подробно останавливаться на методике оценки здоровья, предложенной авторами. Будучи информативной она требует для расчета большого количества исходных параметров: рост, масса, возраст, систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений и т. д.

В оценках здоровья предлагаются и другие интегральные показатели, т. е. учитываются многие параметры, такие, как общая, физиологическая и иммунная реактивность, состав крови, метаболизм, неспецифическая резистентность и др.

Интегральная оценка наиболее полно характеризует состояние здоровья. Однако она весьма сложна и поэтому малодоступна для широкого использования. К тому же при сопоставлении разных групп населения, проживающих в различных географических зонах, возникает необходимость в поправочных коэффициентах. Именно поэтому заслуживает внимание предложение Е. С. Вельховера и соавт. об использовании результатов биоиридомикроскопии для оценки конституциональных особенностей человека.

Авторы предлагают оценивать особенности конституции не по одному или двум показателям, а по ряду важнейших признаков, оцениваемых по 10-балльной системе, Как складывается такая оценка? Она зависит от наличия патологических знаков и признаков. В случае их полного отсутствия при хорошей плотности радужки и ее рельефа выставляется идеальная оценка 10 баллов и, наоборот, подтверждение патологии по всему перечню признаков позволяет поставить самую низкую оценку в 0 баллов. Однако оба этих крайних варианта встречаются очень редко. Такое количественное измерение индекса здоровья позволяет при биоиридомикроскопическом обследовании оценить резервы организма, столь необходимые для дифференцированного подбора профилактических рекомендаций и контроля за их эффективностью.

В разработанных программно-алгоритмических обеспечениях АРМА врача-иридолога в выходных данных предусмотрена печать о произведенных расчетах по особенностям конституции каждого пациента.

Для правильного и надежного функционирования АРМА программное обеспечение используется в соответствии с условиями технической эксплуатации. Разработанная программа не предусматривает решения задач, связанных с оперативным управлением. Это исключает надежную ее эксплуатацию в условиях плохого функционирования компьютера. В случае возникновения технических сбоев в работе программного обеспечения возникает необходимость в повторной загрузке компьютера. Защита информации предусматривается на уровне общепринятых средств.

Программное обеспечение АРМА подготавливается к эксплуатации врачом ежедневно только один раз в начале рабочего дня без дополнительного вмешательства технического персонала. Условия работы стандартные, предусмотренные для поддержания работоспособности персонального компьютера.

Использование возможностей персональных компьютеров и программно-алгоритмического обеспечения позволяет в работе АРМА исключить многие недостатки традиционного диагностического процесса, осуществленного в обычных условиях:

  • выявление редких симптомов и иридозиаков, не обнаруженных врачом-иридологом из-за незнакомства его с этими формами и доступными компьютеру, благодаря наличию всех известных, записанных в его памяти признаков;
  • отсутствие зависимости качества диагностики от сугубо человеческих недостатков мышления, эмоций, прогрессирующей утомляемости;
  • более высокий уровень диагностики и производительности труда.

Работа врача с использованием АРМА не требует специальных технических знаний. Обучение и приобретение самостоятельных навыков, как показывает накопленный опыт, обычно не превышает 1,5–2 нед. Наличие в используемой программе современного диагностического алгоритма содействует также возникновению у врача четкой системы мышления при иридобиомикроскопии и формировании заключения.

Достаточно убедительны и технико-экономические показатели: сокращение почти в 2 раза времени обследования одного пациента, а повышение точности диагностики в несколько раз дают возможность получить экономическую эффективность не менее 12 тыс. руб. в год при предполагаемой потребности в использовании АРМА в односменном режиме эксплуатации.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".