Разработка новых методов и программных средств поддержки принятия решений в медицине на основе прецедентного подхода, онтологической модели предметной области, унифицированной модели лечебно-диагностического процесса и банка клинических данных

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы».
Номер соглашения 14.607.21.0089.
Период выполнения: 24.11.2014 – 30.12.2016
Приоритетное направление: Информационно-телекоммуникационные системы
Критическая технология: Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии

Ключевые слова: математическая модель лечебно-диагностического процесса, генерализация медицинских данных, системы принятия решений в медицине, онтологии, анализ текстов на естественном языке, структурирование текстовой информации. классификация тестов, клинические записи, формализация медицинских сведений, паттерны.

Этап № 1 (промежуточный)

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 24 ноября 2014 года № 14.607.21.0089 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 24 ноября 2014 г. по 31 декабря 2014 г. выполнялись следующие работы:

Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ. Были рассмотрены основные подходы к принятию врачебных решений, методы предварительной обработки текстовых документов, выявления и анализа контекстных признаков, извлечения информации как такового, извлечения информации для поддержки принятия решений и для пополнения ЭМК, извлечения информации для наблюдения, исследований, автоматического управления терминологическими базами данных, интеллектуального анализа данных и деидентифицирования текстов медицинской тематики, методы анализа критических ситуаций.
Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96 с целью анализа научно-технической и патентно-лицензионной деятельности физических и юридических лиц, занимающихся разработкой технологий и инструментария для интеллектуального извлечения медицинской и сопутствующей информации, онтологического моделирования ЛДП, поддержки принятия врачебных решений; выявления тенденций развития и перспективных направлений научно-технической и коммерческой деятельности в данной области техники; изучения целесообразности правовой защиты разрабатываемых РНТД по теме ПНИ; разработки предложений и рекомендаций по выбору оптимальных направлений теоретических и экспериментальных исследований для целей выполнения ПНИ, согласующихся с мировыми тенденциями и обеспечивающих высокий технологический уровень и конкурентоспособность разрабатываемых РНТД по теме ПНИ; изучения целесообразности правовой защиты создаваемых РНТД в рамках выполнения ПНИ.
Сформулирована концепция поддержки принятия решений в медицине на основе прецедентного подхода, онтологической модели предметной области, унифицированной модели лечебно-диагностического процесса и банка клинических данных.
Отобраны реальные деперсонифицированные законченные случаи из базы данных МИС «Клиническая больница» Управления делами Президента Российской Федерации. Создан деперсонифицированный экземпляр этой базы данных (СУБД Oracle) со следующими характеристиками:
- Охватываемый промежуток времени: c 12.07.2000 г. по 21.11.2014 г.
- Число различных персон, зарегистрированных в БД – 180858.
- Число медицинских карт, описывающих законченные случаи – 78463.
- Число различных основных диагнозов закодированных по МКБ 10 – 2579.
Разработан бизнес-плана, включающей сквозной сетевой график выполнения проекта в целом. Бизнес-план разработан по методике Европейского банка реконструкции и развития. Сквозной график выполнения проекта создан с помощью средств Microsoft Project и представляет собой диаграмму Ганта.
Нормализованы данные реальных деперсонифицированных законченных клинических случаев. Нормализованные данные будут использованы для формирования банка клинических данных и проведения работ на последующих этапах ПНИ.
22-23 декабря 2014 г. была проведена научно-практическая конференция «Реализация проекта «Разработка новых методов и программных средств поддержки принятия решений в медицине на основе прецедентного подхода, онтологической модели предметной области, унифицированной модели лечебно-диагностического процесса и банка клинических данных». Научные проблемы и практические перспективы». В конференции приняли участие сотрудники организаций-исполнителей проекта: ИПС им. А.К. Айламазяна РАН, ФГБУ «Клиническая больница», ООО «Интерин сервис», представители ведущих учреждений здравоохранения и медицинских организаций, разработчики программного обеспечения для информатизации медицины, преподаватели и студенты высших и средних медицинских учебных заведений.
8. Для популяризации исследований по теме проекта и информационной поддержки был организован интернет-ресурс, расположенный по адресу: http://dss.interin.ru.

При этом были получены следующие результаты:

Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и российских научных журналах, монографии и патенты) – более 200 научно-информационных источников. На основе выполненного обзора сделаны выводы об актуальности проблемы поддержки принятия врачебных решений, перспективности использования прецедентного подхода при выполнении ПНИ, сформулированы основные задачи выполнения ПНИ.
Выполнены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96. Сделаны выводы о целесообразности правовой охраны РНТД, которые будут созданы в ходе выполнения ПНИ. РНТД могут быть защищены в качестве объектов авторского права путем государственной регистрации. Также возможна их защита в режиме патентного права в качестве софтверных изобретений или полезных моделей на территории некоторых стран. Кроме того, предполагаемые к созданию РНТД в результате выполнения темы ПНИ обладают рыночным потенциалом, то есть могут продаваться на открытом активном рынке. В рамках патентного исследования были разработаны предложения и рекомендации по реализации (коммерциализации) результатов ПНИ, вовлечению их в хозяйственный оборот. Рекомендуется разрабатывать РНТД по теме ПНИ до конечного продукта, готового к выходу на активный рынок.
Разработана концепция поддержки принятия решений в медицине на основе прецедентного подхода, онтологической модели предметной области, унифицированной модели лечебно-диагностического процесса и банка клинических данных. Концепция основывается на выводах аналитического обзора и выбранных в работе направлений дальнейших исследований, сформулированных исследовательских задач, намеченных методов и алгоритмов их решения.
Выполнен отбор реальных деперсонифицированных законченных случаев из базы данных МИС «Клиническая больница» Управления делами Президента Российской Федерации для формирования банка клинических данных. Деперсонифицированные клинические данные в виде экземпляра БД Oracle содержит 78463 законченных клинических случаев с 2579 различными, закодированными по МКБ 10 основными диагнозами. Все отобранные данные могут быть использованы для формирования банка клинических данных.
Выполнена нормализация полученных данных реальных деперсонифицированных законченных клинических случаев для дальнейшего использования при формировании банка клинических данных. В результате был создан экземпляр БД Oracle с деперсонифицированными нормализованными данными, хранящимися в процессной форме.
Проведены маркетинговые исследования с целью изучения перспектив коммерциализации РИД, разрабатываемых при выполнении ПНИ. В ходе маркетинговых исследований проведены оценка применения разрабатываемых по теме ПНИ инструментальных средств в медицине, обзор существующих инструментальных решений, анализ рынка, в том числе сферы применения, сегментация рынка, объем рынка, ключевые игроки, перспективы рынка, потенциальные потребители.
Разработан бизнес-план по методике Европейского банка реконструкции и развития. В бизнес-плане представлены инвестиционный и финансовый план проекта, анализ рынка, описание производственного процесса. Также был создан план-график выполнения работ по проекту, который ведется в Microsoft Project и актуализируется еженедельно.
22-23 декабря 2014 г. проведена научно-практическая конференция «Реализация проекта «Разработка новых методов и программных средств поддержки принятия решений в медицине на основе прецедентного подхода, онтологической модели предметной области, унифицированной модели лечебно-диагностического процесса и банка клинических данных». Научные проблемы и практические перспективы». Конференция проводилась на базе ИПС им. А.К. Айламазяна РАН. Число участников составило 118 человек.
Организован интернет-ресурс, посвященный исследованиям по теме проекта расположенный по адресу: http://dss.interin.ru

На первом этапе выполнения работ по проекту охраноспособные РИД получены не были.

Состав выполненных работ соответствует требованиям Технического задания, Календарного плана. Результаты, полученные в ходе первого этапа ПНИ будут использованы для выполнения стоящих перед ПНИ задач на последующих этапах.

Полученные результаты ориентированы на специфику Российской медицины и являются новыми. Прецедентный подход к проблеме моделирования лечебно-диагностического процесса, к проблеме автоматизации поддержки принятия врачебных решений ранее не применялся. Возможности для прецедентного подхода открылись совсем недавно в связи с накоплением достаточного объема формализованных клинических данных в МИС и развитием ИКТ. Полученные результаты имеют мировой уровень, а само направление работ полностью соответствует мировым тенденциям в области медицинской информатики. По классификации Gartner, на подходе уже пятое поколение медицинских информационных систем (МИС). МИС нового поколения – это Система Наставник (Mentor). Основной отличительной чертой этого поколения будут функциональные возможности приложений подсказывать врачам возможные пути лечения и диагностики пациентов. Системы пятого поколения, возможно, появятся после 2015 года.

Реализация проекта сформирует теоретические основы для создания современных аналитических инструментов для персональной медицины и лекарственных назначений и предоставит разработчикам медицинских информационных систем новые эффективные возможности для реализации систем поддержки принятия решений. Результаты проекта могут быть использованы при реализации Проекта модернизации здравоохранения в ЕГИСЗ.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе выполненными надлежащим образом.

Назад в список проектов