Современную медицину нельзя себе представить без использования современного диагностического оборудования. Несмотря на то, что методы обследования с помощью изображений приобрели рутинный характер, все-таки при их применении присутствует целый ряд проблем. В первую очередь благодаря тому факту, что медикам приходится работать со слабоструктурированной и неформализованной информацией. Кроме того (вдобавок), ее объем непрерывно возрастает благодаря появлению новых методов и технологий обследования пациентов
Сфера ультразвукового исследования (УЗИ) не является исключением. Появление новых устройств или совершенствования старых сканеров не упрощает, а зачастую усложняет процесс мышления врача, поскольку ему необходимо проанализировать большее количество данных. Как правило, такая ситуация снижает точность и увеличивает сроки, необходимые для определения диагноза. Очевидно, что появление новых информационных инструментов в диагностической деятельности врача позволило бы решить появившееся проблемы.
Группа исследователей из Института математики и информатики АН РМ под руководством член кор. Константина Гайндрика и др.хаб. Светланы Кожокару, на протяжении нескольких лет разрабатывает систему поддержки принятия решений (СППР) - SonaRes, предназначенную для использования именно в области УЗИ. Как эта система работает? Как известно, ультразвуковому методу исследования присуща некоторая последовательность потерь точности информации: аналоговый сигнал, излучаемый ультразвуковым сканером преобразуется в цифровой, который, в свою очередь, выступает в качестве источника для построения УЗИ-изображения. Далее оно воспринимается (субъективным образом) оператором, который в результате получает описание в письменной форме, более или менее соответствующее УЗИ-изображению, в зависимости от своего опыта и квалификаци. Одна из целей группы специалистов, разрабатывающих систему SonaRes, состоит именно в уменьшении потери информации. Был изучен опыт разработки и использования других систем подобного рода, их положительные аспекты заимствованы и развиты с наполнением их новыми качествами.
Система SonaRes состоит из следующих компонентов: модуль приобретения знаний и их валидации (проверки); интегрированная база (знаний, изображений, аннотаций, отчетов о проведенных обследованиях); модуль обработки изображений; инструменты поддержки процесса обследования, включая пользовательский интерфейс; генератор отчетов обследования.
Процесс приобретения знаний и их последующая формализация считается ключевым моментом в создании какой-либо системы поддержки принятия решений. Чтобы получить структурированное описание проблемной области, как правило, выбирают "жесткую" схему представления знаний. Чаще всего проблемная область представляется в виде дерева или семантической сети.
Врач-диагност, для которого система SonaRes предназначена, имеет свои собственные привычки и навыки ультразвукового обследования, образ мышления, специфические знания, которые не соответствуют "жестким" схемам представления, и это может привести к ошибкам в диагностике. Более того, он может даже отказаться от использования этого полезного инструмента, хотя осознает качество диагностики и отчетов, сгенерированные системой.
Чтобы решить эти проблемы, команда исследователей из Института математики и информатики АН РМ (науч. сотр. Юлиан Секриеру, инженер Даниел Верлан и др.) предложили и реализовали новые принципы, алгоритмы и методы представления и управления структурированными знаниями. Основой предложенного подхода является использование альтернативного представления базы знаний, которая на этапе приобретения и формализации экспертных знаний была сохранена в виде дерева принятия решений. Впоследствии данное альтернативное представление базы знаний получило название «матричное представление», поскольку каждый отдельный вывод системы может быть описан в виде вектора, а все возможные выводы формируют матрицу.
Нужно отметить, что матричное представление базы знаний не заменяет древовидного описания, а дополняет его. На базе альтернативного представления был разработан такой интерфейс для системы SonaRes, который сочетает в себе различные методы ультразвукового обследования (подробное "шаг за шагом", от предполагаемой патологии и др.). Кроме того, система обеспечивает эффективный переход от одного вида обследования к другому. Иными словами, врач-диагност может в настоящее время воспользоваться средством, которое соответствует его повседневной практике, легко адаптируется к его предпочтениям и стилю работы - факт, который в конечном итоге приводит к повышению качества ультразвукового обследования.
Tatiana Rotaru,
Пресс-служба АНМ |
