Описание проекта
Целью данного проекта является создание ресурса Internet нового типа: выделенного сервера экспертных медицинских данных. Этот ресурс будет основным компонентом распределённой компьютерной экспертной системы, ориентированной на снижение уровня детской и материнской смертности связанной с развитием эклампсии и преэклампсии.
Основная функция ресурса - обеспечение дистанционной диагностики опасных осложнений у беременных женщин.
Дополнительная - автоматический сбор данных конкретных сеансов удаленной диагностики на сервере и автоматическая оптимизация алгоритмов диагностики представленных на сервере ( самообучающаяся экспертная система ).
Конкретной задачей проекта является создание следующих программных компонентов экспертной системы:
- программный модуль выполненный в виде динамически подгружаемой библиотеки ( DLL ) работающей в среде Microsoft Internet Information Server ( MS IIS ) для Windows NT Server 4.0. Данный модуль является ядром экспертной системы обеспечивающим отображение алгоритмов диагностики преэклампсии в структурах данных информационного сервера и обработку запросов сеансов удаленной диагностики. При этом должно осуществляться протоколирование сеансов диагностики и обслуживание глобальной базы данных клинических случаев. Для того чтобы система обеспечивала возможность проведения одновременно нескольких диагностических сеансов, данный модуль должен быть полностью реэнтерабильным.
- клиентская часть диагностической системы. Это программа устанавливаемая на рабочее место врача. Она представляет из себя исполняющую, интерпретирующую задачу посылающую по каналам Internet запросы на сервер экспертных данных и реализующая графический пользовательский интерфейс на рабочем месте.
Отличительной особенностью создаваемого ресурса Internet является то что он не только позволяет проводить дистанционную медицинскую диагностику, но и осуществляет коррекцию параметров экспертной системы на сервере по результатам каждого проведенного сеанса удаленной диагностики. Это означает что с ростом количества подключаемых по Internet пользователей системы будет существенно возрастать точность диагностики.
Разработанный авторами проекта способ представления экспертных знаний позволяет с высокой эффективностью передавать их от сервера экспертных оценок на удаленные рабочие места даже по низкоскоростным ( до 2400 б/с ) каналам подключения.
К настоящему моменту авторами проекта уже создан алгоритм диагностики преэклампсии - эклампсии не имеющий аналогов в мировой практике. Характерной особенностью этого алгоритма является заложенная в него возможность адаптивного изменения структуры процесса диагностики по мере накопления статистики об эффективнасти его использования. Данный алгоритм доказал свою высокую диагностическую ценность при использовании в реальной клинической практике. Достигнуты результаты по снижению осложнений связанных с развитием преэклампсии у беременных женщин не имеющие аналогов в России.
Относительная сложность разработанного алгоритма не позволяет эффективно передать эти знания практическим врачам через обычные публикации или публикации на WEB серверах в Internet. Именно это и является основной причиной заставляющей создавать новый ресурс.
В случае успешной реализации данного проекта, перспективы его дальнейшего развития достаточно очевидны:
- при наличии серьезной поддержки развития технологий Internet и данного проекта во всех регионах России и медицинских учереждениях, возникнет возможность подключения к данной системе большого числа роддомов и перинатальных центров. Это должно существенно повысить эффективность работы диагностической системы и привести к резкому уменьшению уровня осложнений связанных с развитием преэклампсии. По предварительным оценкам, для дальнейшего успешного развития проекта необходимо обеспечить подключение к системе Internet по меньшей мере 8 - 10 перинатальных центров в разных регионах России.
Представленная здесь медицинская проблема не является проблемой исключительно Российской.
Даже в наше насыщенное медицинскими технологиями время мир ежегодно недосчитывается 500 000 женщин, которые умирают от причин связанных с беременностью и родами. Среди этих причин эклампсия занимает одно из первых трёх мест и не случайно автор весьма серьёзных исследований преэклампсии-эклампсии C.W.G. Redman озаглавил свою очередную работу - "Eclampsia still kills".
Эклампсия - довольно редкое, но крайне опасное осложнение преэклампсии, которая встречается достаточно часто: 1 случай на 2000 родов в Европе и развитых странах и от 1 на 100 до 1 случаев на 1700 родов в развивающихся странах.
Уровень материнской и перинатальной смертности, связанный с преэклампсией-эклампсией, хотя и имеет отчетливую тенденцию к снижению в последние десятилетия, всё же пока составляет соответственно 1 и 10%. В некоторых странах уровень материнской смертности при эклампсии достигает 17,5%, а перинатальная смертность от 13 до 30%. В структуре материнской смертности эклампсия занимает от 10 до 20%. Встречается в дородовом периоде в 46% случаев, во время родов в 16% и в послеродовом периоде в 26% случаев .
Над разрешением этих проблем работают в клиниках всего мира. Нам не известны аналоги предлагаемой системы ни по своей клинической эффективности, ни по идеологии инженерного решения. Это позволяет надеятся на дальнейшее развитие этого проекта с использованием его в сети Internet как в сети глобальной в полном смысле этого слова.
Работы по данному проекту будут проводиться творческим коллективом из четырех сотрудников.
Два сотрудника представляют инженерную часть коллектива. В их задачу входит создание всех программных компонентов экспертной системы по следующему плану:
1 этап. Длительность 6-ть месяцев. Создание рабочей версии программных компонентов работающих совместно и обеспечивающих графический пользовательский интерфейс, внутреннее представление экспертных знаний и проведение сеанса диагностики с передачей данных между компонентами системы. На этом этапе в процессе исполнения обе задачи физически исполняются на одном и том-же процессоре. Обмен данными через Internet и работа с TCP - IP стеками эмулируется через процедуры чтение - запись в локальной файловой системе. Создание такого тестового варианта системы позволит произвести полную отладку алгоритмов диагностики на локальных рабочих местах программистов без необходимости работать в реальных каналах связи.
2 этап. Длительность 3 месяца. Разработка и отладка обмена данными с использованием реальнах протоколов Internet. Результатом этого этапа должны быть клиентская и серверная части системы реализующая передачу данных от сервера к рабочей станции без канала обратной передачи протоколов диагностики.
3 этап. Длительность 3 месяца. Реализация алгоритмов обратной передачи данных диагностики на сервер. Обеспечение статобработки и коррекции адаптивного экспертного алгоритма.
Два других сотрудника коллектива являются ведущими экспертами России по проблемам диагностики эклампсии - преэклампсии. На всех этапах проекта в их задачу входит наполнение системы экспертными данными, тестирование работоспособности системы на реальных клинических примерах и оценка эффективности работы создаваемых диагностических алгоритмов.
Возможность тиражирования полученных результатов будет целиком определяться возможностью подключения к Internet лечебных учереждений являющихся потенциальными пользователями данной системы ( роддома ).
Оценка результативности проделанной работы будет проводится в с использованием реальных клинических данных получаемых на базе перинатального центра г. Петрозаводска. Положительные изменения в статистике возникновения осложнений связанных с развитием преэклампсии будут являться основным критерием клинической эффективности созданной системы.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТНИКОВ ПРОЕКТА.
В состав творческой группы по разработке распределенной экспертной системы входят следующие специалисты:
- Профессор Анатолий Петрович Зильбер , заведующий кафедрой анестезиологии-реаниматологии с курсом последипломного образования Петрозаводского университета и является главным анестезиологом-реаниматологом Минздрава Карелии. Автор свыше двух десятков книг по проблемам клинической физиологии и интенсивной терапии критических состояний. В данном проекте выполняет функцию руководителя и организатора клинической части работ. Обеспечивает наполнение базы знаний системы. Занятость в проекте - 20% рабочего времени.
- Канд.мед наук Ефим Муневич Шифман, старший преподаватель той же кафедры , специалист по проблемам акушерской анестезиологии и реаниматологии. Автор 75 работ, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе. В данном проекте выполняет работы по тестированию системы на реальных клинических данных и осуществляет оптимизацию алгоритмов диагностики. Занятость в проекте - 30% рабочего времени.
- Павлов Александр Геннадьевич. Руководитель сектора компьютерной телеметрии института СевНИИРХ. Инженер программист. Инженер электронщик. Имеет 12-ти летний опыт в создании медицинских диагностических программ и в проектировании систем компьютерной телеметрии. В данном проекте осуществляет техническое руководство, проектирует принципы работы системы. Выполняет 50% работ по программированию. Образование высшее техническое. Занятость в проекте - 80% рабочего времени.
- Белоусов Сергей Евгеньевич. Инженер сектора компьютерной телеметрии института СевНИИРХ. Инженер программист. Инженер системотехник. Имеет 7-ми летний опыт в создании систем управления базами данных и системного программирования. В данном проекте выполняет 50% работ по программированию.Образование высшее техническое. Занятость в проекте - 100% рабочего времени.