ПРИМЕНЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В МЕДИЦИНЕ | Опубликовать статью РИНЦ

ПРИМЕНЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В МЕДИЦИНЕ

Научная статья

Гаджиева Т.А. *

Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности, Баку, Азербайджан

* Корреспондирующий автор (Taranahaciyeva[at]yandex.ru)

Аннотация

Информация, в реальном мире, не всегда является точной, полной и достоверной, что фактически затрудняет принятие конкретного решения. Особенно это является одной из больших проблем в медицинской сфере, так как от своевременного выявления и постановки правильного диагноза, зависит спасение человеческой жизни. Зачастую, бессимптомное или неоднозначно выраженное протекание многих онкологических заболеваний приводит к постановке ошибочного диагноза, а впоследствии и к неверному лечению. Во избежание таких случаев и для сведения к минимуму врачебных ошибок, медицина остро нуждается в создании и внедрении новых автоматизированных систем принятия решений, отвечающих современным требованиям при колоссальном объёме информации. В статье рассмотрены основные цели систем поддержки принятия медицинских решений, на примере рака поджелудочной железы.

Ключевые слова: Онкологические заболевания, Рак поджелудочной железы, Экспертная система, Система поддержки принятия решений.

APPLICATION OF GLOBAL INFORMATION SYSTEMS IN MEDICINE

Research article

Gadzhieva T.A. *

Gadzhieva Tarana Adylevna. Postgraduate student, Azerbaijan State University of Oil and Industry, Baku, Azerbaijan

* Corresponding author (Taranahaciyeva[at]yandex.ru)

Abstract

Information is not always accurate, complete and reliable in the real world; in fact, this makes it difficult to make a specific decision. This is one of the biggest problems in the medical field, since saving of a human life depends on the timely identification and diagnosis. Often, an asymptomatic or ambiguous course of mumerous oncological diseases leads to an erroneous diagnosis, and subsequently to an incorrect treatment. In order to avoid such cases and to minimize medical errors, medicine urgently needs to create and implement new automated decision-making systems that meet modern requirements with an enormous amount of information. The article discusses the main goals of medical decision support systems, using pancreatic cancer as an example.

Keywords. Oncological diseases, Pancreatic cancer, Expert system, Decision support system.

Введение

С самого своего зарождения человечество стремится, путём создания орудий и инструментов, расширить свои способности познавать и управлять окружающим миром. Сегодня мы стоим на пороге новых технических разработок, которые приумножают возможности человека. Для их осуществления с помощью компьютерных и программных методов разрабатываются новые технологии. Медицина является областью, в которой такая помощь крайне необходима. Повышенное требование высокого качества медицинского обслуживания и быстрый рост технического прогресса, заставляют врачей идти в ногу с новейшими разработками в своей области. Но ограниченность человеческой памяти в большинстве случаев, не позволяют запомнить дополнительно полученный, колоссальный объём информаций. В экстренных случаях большинство медицинских заключений основываться на быстрых решениях, опирающихся только на опыт врача, а отсутствие времени не даёт возможности использовать постороннюю помощь [1]. Эту возможность дают новые компьютерные технологии: для организации, хранения и извлечения надлежащей медицинской информации, необходимой практикующему врачу в каждом конкретном случае, а также предложить соответствующие диагнозы и методы лечения. Правильный диагноз рака в ранней стадии, является сложной задачей, из-за комплекса взаимозависимых различных факторов. В условиях неопределённости и недостаточности информации на помощь врачам могут прийти глобальные информационные системы, основанные на применении технологий искусственного интеллекта и нечёткой логики, в создании которых необходимы совместные усилия медицинских экспертов и программистов.

Принципы решения проблемы

Неотъемлемой частью нашей современности является колоссальной поток информации, которую очень сложно просеять и выбрать из неё только нужную, а ещё сложнее, если она нечёткая и трудно определимая. Одной из таких предметных областей, насыщенных неполными сведениями является медицина, так как ей приходиться иметь дело с субъективной информацией.

Пациент, посетивший врача, охарактеризовывает своё самочувствие. Из предоставленных неполных, субъективных информаций врач должен выбрать те, которые могут являться симптомами предполагаемой болезни и назначить ряд анализов, а после получения ясной клинической картины поставить соответствующий диагноз и назначить лечение. Большинство медицинских заключений опираются на опыт врача и результаты, проведённых анализов [1]. Но как показывает практика, иногда этого бывает не достаточно, в особенности для малоопытных специалистов, которым ограниченность времени, не возможность прибегнуть к помощи экспертов, поиск нужной литературы и множество других причин, мешают поставить верный диагноз. Ошибки врачей – непростительны!

Примером может послужить рак поджелудочной железы, одна из самых коварных болезней, нередко приводящих к летальному исходу. Удлинённая дольчатая железа, иначе называемая «пальцем бога», располагается в брюшной полости между позвоночником и верхним отделом задней стенки желудка [2]. Орган состоит из головки, тела и хвоста. Двенадцатиперстная кишка, в виде подковы прилегает к головке железы. Тело соседствует с позвоночником, селезёночными сосудами, брюшной аортой, нижней полой и левой почечной веной, а также и чревным сплетением. Между головкой и телом проходит воротная вена. Хвост имеет конусовидную форму и доходит до селезёнки. Такое близкое расположение железы, при раке делает её особенно опасной, так как опухоль сдавливает, закупоривает и может легко перейти в близлежащие органы. [3]. Основными функциями поджелудочной железы являются выделение  панкреатического сока,  продукции пищеварительных ферментов и выработка инсулина, гормона, регулирующего энергетический обмен глюкозы в тканях, а также принимает важное участие в регуляции жирового, белкового и углеводного обмена [1].

В группу риска рака поджелудочной железы, можно отнести больных: диабетом, желчнокаменной болезнью, острым и хроническим панкреатитом, воспалением ткани железы, циррозом печени. А также опухоль может наблюдаться при: воздействии радиации, лишнем весе,  курении и злоупотреблении алкоголем [4].

На ранних стадиях, это распространённое онкологическое заболевание, имеющее высокий показатель смертности, почти не определяется, так как ведёт себя бессимптомно, без ярко выраженных недомоганий. Болевые ощущения возникают на следующих стадиях, при прорастании и прижимании нервных окончаний. Боль бывает опоясывающей, под правым ребром, в верхней части живота, слева, усиливается после приёма пищи, отдаёт в спину и в ноги. [5]. Именно в этот период может сложиться ложная клиническая картина, так как зачастую эти симптомы принимают за проявление панкреатита, воспалительных процессов или других болезней и подолгу пациенты неверно лечатся, а тем временем рак прогрессирует [6]. В более поздних стадиях: перекрывается панкреатический и желчный проток; возникает желтуха; печень и желчный пузырь увеличиваются в размерах; кал теряет цвет, моча – тёмная; возникает непроходимость; чувство распирания; отрыжки; слизистые оболочки и склеры глаз становится желтушными; снижается свёртываемость крови; нарушается функционирование почек и сердечно-сосудистой системы, сопровождающейся отёком и тромбозом глубоких вен ног, инфарктом селезёнки и лёгких; расстраивается обмен веществ; кожа зудит; наблюдается общая слабость; потеря аппетита и массы тела; головные боли; раздражительность и частые депрессии [7]. Метастаз съедает организм. На такой стадии ничего практически сделать невозможно, увы, в таких случаях медицина – бессильна.

Для диагностики и лечения, на вооружении современной медицины широкий арсенал технических и лабораторных средств, методов, научной литературы и так далее. В большинстве случаев врачи вынуждены принимать  экстренные решения, основываясь только на опыте, а ограниченность во времени не позволяет прибегнуть к расширенным исследованиям. Но возможности человеческого мозга не в состоянии удержать и обработать столь огромное количество информации [8]. Поэтому для помощи врачам при принятии полноценных решений, есть необходимость в создании автоматизированных, самообучающихся систем, основанных на знаниях экспертов, данных о пациентах, лабораторных исследованиях, результатах графических анализов, методах диагностики, лечения, реабилитации, обработке и установки связи между различными данными, событиями, фактами, явлениями и так далее. [9]. Учитывая выше изложенное, можно утверждать, что медицина является предметной областью, в которой приоритетной задачей стала применение информационных систем, для своевременного выявления и точного диагностирования болезней в условиях неопределённости, так как в ситуациях требующих сложного аналитического рассмотрения, роль систем поддержки принятия решений незаменима. [10].  В зависимости от специфики, объёмов исходных данных, наличия методик диагностики, используются множество  различных подходов  реализации построения таких систем с: применением нейронных сетей, технологий искусственного интеллекта, нечёткой логики, использованием эвристических и  формальных алгоритмов, экспертных систем, основанных на базах знаний. Для решения поставленной задачи необходимы принятие участия и совместные усилия компетентных медицинских экспертов, программистов, а также специалистов в создании глобальных систем по всему миру!

Заключение

Для улучшения качества медицинской помощи, повышения эффективности и сокращения расходов на здравоохранение есть необходимость в разработке глобальных систем принятия решений, которые не следует рассматривать, как технологии замены врача. Они должны быть реализованы, как инструмент для оказания помощи медицинскому персоналу в постановке достоверного диагноза, методов лечения и реабилитации онкологических заболеваний и особо в случаях рака поджелудочной железы на ранних стадиях.