Автоматизированная система персонифицированной медицины

Автоматизированная система персонифицированной медицины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявляемое изобретение относится к области медико-технических информационных технологий.

Наиболее близким аналогом, известным из уровня техники, является способ и система персонализированного лечения инфекционных и мультифакториальных заболеваний (патент на изобретение RU №2391897, опубл. 10.10.2010 г.), включающий проведение диагностических и лечебных процедур, отличающийся тем, что осуществляют построение молекулярной карты заболевания на основе данных комплексного геномного, транскриптомного, протеомного, клеточного видов анализов биообразца с помощью лаборатории компактной архитектуры, данных информационно-диагностической системы «Файл пациента» и проводят персонализированное лечение, заключающееся в принятии врачом решения о включении лекарственного средства, действующего на обнаруженные в молекулярной карте пациента биологические мишени развития заболевания, в режим лечения болезни или исключении лекарственного средства из режима лечения болезни при обнаружении молекул, отвечающих за развитие неблагоприятных побочных реакций на данное лекарство, с оценкой эффективности и безопасности разработанного для пациента режима лечения при повторном его обращении.

Недостатком этого решения является отсутствие возможности персонифицированного (персонализированного) учета риска здоровью при назначении диагностических и лечебных процедур, а также отсутствие возможностей формирования персонифицированных медицинских рекомендаций, направленных на раскрытие потенциальных и адаптационных возможностей организма человека и увеличение продолжительности его активной жизни.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение арсенала автоматизированных систем персонифицированной (персонализированной) медицины.

Решение технической задачи достигается тем, что автоматизированная система персонифицированной медицины содержит модуль регистрации обследования пациента, выход которого подключен к входу базы данных, выход которой по двунаправленному каналу связи подключен к входу модуля формирования компонентов риска здоровью, выходы которого подключены к входам модуля формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью, модуля формирования функций оценивания риска здоровью и модуля определения рангов частных критериев риска здоровью, выходы которых, в свою очередь, подключены к входам модуля расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к входу модуля расчета интегрального показателя риска здоровью, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к модулю автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к внешнему устройству вывода результатов пациенту.

Для упрощения ввода информации модуль регистрации обследования пациента может быть оборудован устройством считывания информации с электронной истории болезни, реализованной по схеме с энергонезависимой памятью.

Для упрощения вывода информации модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций может быть оборудован устройством записи информации в электронную историю болезни, реализованную по схеме с энергонезависимой памятью.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается в повышении быстродействия и достоверности расчетов при персонифицированной рискометрии здоровья человека.

Сущность разработанной автоматизированной системы персонифицированной медицины поясняется фигурой (фиг. - Схема автоматизированной системы персонифицированной медицины), на которой схематично представлено ее устройство, обозначены компоненты и показаны их взаимосвязи:

1 - модуль регистрации обследования пациента;

2 - база данных;

3 - модуль формирования компонентов интегрального показателя риска здоровью;

4 - модуль формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью;

5 - модуль формирования функций оценивания риска здоровью;

6 - модуль определения рангов частных критериев риска здоровью;

7 - модуль расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии;

8 - модуль расчета интегрального показателя риска здоровью;

9 - модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций.

Автоматизированная система персонифицированной медицины (см. фиг.) содержит модуль регистрации обследования пациента (1), выход которого подключен к входу базы данных (2), выход которой по двунаправленному каналу связи подключен к входу модуля формирования компонентов риска здоровью (3), выходы которого подключены к входам модуля формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью (4), модуля формирования функций оценивания риска здоровью (5) и модуля определения рангов частных критериев риска здоровью (6), выходы которых, в свою очередь, подключены к входам модуля расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии (7), первый выход которого подключен к базе данных (2), а второй - к входу модуля расчета интегрального показателя риска здоровью (8), первый выход которого подключен к базе данных (2), а второй - к модулю автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций (9), первый выход которого подключен к базе данных (2), а второй - к внешнему устройству вывода результатов пациенту.

Модуль регистрации обследования пациента (1) может быть оборудован устройством считывания информации с электронной истории болезни, реализованной по схеме с энергонезависимой памятью.

Модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций (9) может быть оборудован устройством записи информации в электронную историю болезни, реализованную по схеме с энергонезависимой памятью.

Материальным эквивалентом «модуль регистрации обследования пациента» являются автоматизированная система «Электронная регистратура» (http://www.rkd.med.cap.ru/555246/566003/Page.aspx) и автоматизированная система Интернет-портала «Медицинская регистратура» (http://tdocs.su/15288).

Материальным эквивалентом «база данных» является система представления данных заданной структуры в реляционной базе данных (патент на полезную модель RU №12619), автоматизированная система актуализации баз данных регистра населения (патент на полезную модель RU №52495), система представления данных в базе данных (патент на полезную модель RU №12619).

Материальным эквивалентом «модуль формирования компонентов риска здоровью» является система контроля показателей здоровья и оказания телемедицинских услуг (патент на полезную модель RU №123649), способ формирования сигнала о состоянии объекта и устройство для его осуществления (патент на изобретение RU №2010261), способ формирования сигналов о функциональном состоянии биообъекта в воздействующие на него факторы и устройство для его осуществления (патент на изобретение RU №2083238).

Материальным эквивалентом «модуля формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью», является устройство для моделирования значений функции принадлежности (патент на полезную модель RU №4620), устройство для моделирования значений функции принадлежности (патент на полезную модель RU №8145).

Материальным эквивалентом «модуль формирования функций оценивания риска здоровью» является устройство для моделирования значений функции принадлежности (патент на полезную модель RU №4620), устройство для моделирования значений функции принадлежности (патент на полезную модель RU №8145).

Материальным эквивалентом «модуль определения рангов частных критериев риска здоровью» является микроконтроллер с аппаратным нечетким вычислителем переменной структуры (патент на полезную модель RU №109890), устройство управления канальным ресурсом систем массового обслуживания с использованием нечетких продукционных правил вывода (патент на полезную модель RU №100648), устройство для вычисления нечеткой меры предпочтения (патент на полезную модель RU №16558).

Материальным эквивалентом «модуль расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии» является иерархическая многоуровневая автоматизированная система сбора и обработки данных (патент на полезную модель RU №43984), иерархическая многоуровневая автоматизированная система сбора и обработки данных (патент на полезную модель RU №119909), микроконтроллер с аппаратным нечетким вычислителем переменной структуры (патент на полезную модель RU №109890).

Материальным эквивалентом «модуль расчета интегрального показателя риска здоровью» является микроконтроллер с аппаратным нечетким вычислителем переменной структуры (патент на полезную модель RU №109890), устройство управления канальным ресурсом систем массового обслуживания с использованием нечетких продукционных правил вывода (патент на полезную модель RU №100648), устройство для вычисления нечеткой меры предпочтения (патент на полезную модель RU №16558).

Материальным эквивалентом «модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций» является система формирования рекомендации для хотя бы одного дополнительного элемента содержания (патент на изобретение RU №2475995), способ формирования рекомендательного списка с использованием дактилоскопической базы данных, дактилоскопическая база данных и способ ее формирования (патент на изобретение RU №2410749), устройство для формирования рекомендаций экипажу летательного аппарата (патент на изобретение RU №2038631)

Материальным эквивалентом «внешнее устройство вывода результатов пациенту» является устройство для вывода аудиовизуальной информации на устройство воспроизведения звука и часть экрана устройства визуального отображения информации, работающих в составе бытовой телевидеоаппаратуры, в период просмотра зрителем телевидеопрограммы, носитель данных, на котором записана заданная зрителем аудиовизуальная информация (патент на полезную модель RU №78386), устройство для вывода информации (патент на полезную модель RU №1545810), дополнительное устройство вывода (патент на изобретение RU №2436153).

Функционирование разработанной автоматизированной системы персонифицированной медицины заключается в следующем.

1) При обращении пациента за медицинской помощью врач (медицинский работник) с помощью модуля регистрации обследования пациента заносит в базу данных информацию о пациенте (при первичном обращении - персональные данные, анамнез и особенности текущего состояния здоровья, а при повторных обращениях - только особенности текущего состояния здоровья). Указание врачом (медицинским работником) статуса «Осмотр пациента завершен» активизирует передачу информации для хранения в базу данных и запускает блоки автоматизированной системы.

2) Информацию, поступившую в базу данных, автоматически преобразуют в массивы информации о пациентах, индивидуальных показателях их состояния и рисках здоровью (накапливается по результатам медицинских осмотров), заболеваемости (включая дату, класс международной классификации болезней и краткое описание каждого заболевания), количественных значениях показателей риска здоровью, учета особенностей профессиональной деятельности, уровней неблагоприятных факторов условий профессиональной деятельности, стажа работы и т.п.

3) После занесения информации в базу данных активируется модуль формирования компонентов интегрального показателя риска здоровью, в котором с помощью диалога «врач - технические средства автоматизированной системы» формируют характеристики гигиенических факторов рабочей среды и трудового процесса, мониторируемых показателей состояния функциональных систем организма пациента, категорий (градаций) риска здоровью.

4) Далее активируют модуль формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью. На основе информации, получаемой из модуля формирования компонентов интегрального показателя риска здоровью, этот модуль, с помощью диалога «врач - технические средства автоматизированной системы», для каждой точки диапазона обеспечивает расчет меры соответствия изменения каждого мониторируемого показателя одной или нескольким градациям риска здоровью.

5) Затем в модуле формирования функций оценивания риска здоровью на основе информации, получаемой из модуля формирования компонентов интегрального показателя риска здоровью, рассчитывают оценки риска здоровью с учетом интенсивностей и времен экспозиций неблагоприятных факторов условий профессиональной деятельности.

6) Далее модуль определения рангов частных критериев риска здоровью на основе информации, получаемой из модуля формирования компонентов интегрального показателя риска здоровью, реализует расчет количественных оценок важности частных критериев, определяющих вклад частных показателей риска в интегральный показатель риска здоровью с помощью построения таблиц (матриц) попарного сравнения факторов риска по каждой его градации с автоматическим расчетом вектора приоритетов как собственного вектора сформированных матриц.

7) После этого модуль расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии на основе информации, получаемой из модулей формализованного описания показателей, используемых для расчета риска здоровью; формирования функций оценивания риска здоровью и определения рангов частных критериев риска здоровью, обеспечивает расчет оценок обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии с помощью взвешенной иерархической свертки частных показателей.

8) Следующий активируемый модуль - модуль расчета интегрального показателя риска здоровью на основе информации с выхода модуля расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии, обеспечивает расчет оценки интегрального показателя риска здоровью как взвешенной свертки обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии с представлением результатов в цифровом и в графическом виде.

9) Завершающий модуль - модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций на основе ретроспективной динамики (из базы данных) и текущих оценок состояния пациента и риска его здоровью) с помощью уточняющего диалога «врач - технические средства автоматизированной системы» обеспечивает формирование персонифицированных рекомендаций по реализации направленного пациентассоциированного лечебно-диагностического воздействия, ориентированного на раскрытие потенциальных и адаптационных возможностей организма человека и увеличение продолжительности его активной жизни.

Таким образом, описанные элементы заявляемой автоматизированной системы персонифицированной медицины функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, совокупность ее существенных признаков неизвестна из уровня техники. Поэтому разработанная автоматизированная система персонифицированной медицины представляет собой новое техническое решение.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков (повышение быстродействия и достоверности расчетов при персонифицированной рискометрии здоровья человека), достигается за счет использования автоматизированной системы, реализующей конкретный (показавший эффективность в персонифицированной адаптационной медицине) подход к решению технической задачи: иерархическая свертка частных показателей, заданных в терминах нечеткой логики с автоматизацией хранения и обработки информации.

В интересах получения заявляемого технического результата осуществляют непрерывное взаимодействие врача (медицинского работника) и автоматизированной системы, направленное на максимально полный учет индивидуальных особенностей пациента при формировании персонифицированных медицинских рекомендаций с использованием возможностей автоматизированной рискометрии здоровья, ведения базы данных (учет динамики состояния пациента и оценок риска его здоровью) и автоматизации формирования персонифицированных медицинских рекомендаций, учитывающих результаты рискометрии здоровья и динамику состояния пациента.

Заявляемая автоматизированная система персонифицированной медицины может быть использована в здравоохранении и в медицинской промышленности при производстве программно-аппаратных комплексов профилактики, диагностики и терапии заболеваний, прежде всего, профессиональных, профессионально-обусловленных и социально значимых заболеваний.

1. Автоматизированная система персонифицированной медицины, содержащая модуль регистрации обследования пациента, выход которого подключен к входу базы данных, выход которой по двунаправленному каналу связи подключен к входу модуля формирования компонентов риска здоровью, выходы которого подключены к входам модуля формализованного описания показателей, используемых для определения риска здоровью, модуля формирования функций оценивания риска здоровью и модуля определения рангов частных критериев риска здоровью, выходы которых, в свою очередь, подключены к входам модуля расчета обобщенных показателей риска здоровью на промежуточных уровнях иерархии, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к входу модуля расчета интегрального показателя риска здоровью, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к модулю автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций, первый выход которого подключен к базе данных, а второй - к внешнему устройству вывода результатов пациенту.

2. Автоматизированная система по п. 1, модуль регистрации обследования пациента которой оборудован устройством считывания информации с электронной истории болезни, реализованной по схеме с энергонезависимой памятью.

3. Автоматизированная система по п. 1, модуль автоматизированного формирования персонифицированных медицинских рекомендаций которой оборудован устройством записи информации в электронную историю болезни, реализованную по схеме с энергонезависимой памятью.