Разработка алгоритмов системы контроля врачебных назначений Цель проекта

Разработка алгоритмов системы контроля врачебных назначений
Цель проекта
Разработка алгоритмов для системы поддержки принятия решения при выполнении врачебных назначений для уменьшения риска критических
ситуаций. Предполагается использование нескольких групп алгоритмов – как минимум, логических и вероятностных.
Цель-минимум на этот семестр – разработка системы, которая умеет извлекать необходимую информацию из историй болезни и экспертных описаний
препаратов для анализа и ошибки первого и второго рода не превышают 25% (боюсь, что эта цифру я сейчас пишу наобум – я не видел массива реальных
данных, возможно, ее слишком легко достичь – или я очень сильно ошибаюсь и ее очень тяжело достичь). Для тестирования будут использоваться
данные из детской онкологии. Специфика исходных данных – небольшое число используемых лекарств (~50 наименований), но очень важна доза и
назначения могут происходить очень часто (вплоть до нескольких минут). Список критических ситуаций, подлежащих контролю, приведен в следующем
пункте.
Важно иметь в виду, что в истории болезни далеко не все анализы формализованы. Например, анализ описания снимка или УЗИ – отдельная подзадача.
NB! Медики говорят, что они умеют применением административного ресурса приводить такие описания в «довольно формализованный» вид, но я
пессимистически закладываю одну команду для обработки этих данных.
Следующие задачи (на следующие годы) – улучшение качества алгоритмов, использование других классов алгоритмов, расширение на другие
медицинские области, использование в качестве входных данных медицинских публикаций, использование «обычных» общедоступных описаний
препаратов.
Перечень рисков, подлежащих контролю

Риск превышения дозы препарата при нарушении функции внутренних органов. Пациенту на фоне индуцированной аплазии кроветворения
требуется усиление антибактериальной терапии для чего предполагается назначить ему антибактериальный препарат Амикацин, который влияет
на почечную функцию. Стандартной дозировкой препарата считается 20 мг/кг/сутки. При этом при нефротоксичности требуется или выбор
другого препарата либо редукция его дозы. В данном примере у пациента будет повышен уровень мочевины в сыворотке крови выше
порогового значения (10 ммоль/л при норме 7 ммоль/л). Программный комплекс создаст сообщение об опасности назначения препарата
Амикацин при почечной недостаточности, системой будет предложен вариант снижения дозы до 15 мг/кг/сут либо замены на препарат
Колистин.
1







Риск выбора неправильного метода введения препарата. В ряде случаев у пациентов может снижаться уровень тромбоцитов периферической
крови. При снижении уровня тромбоцитов требуется осторожность при выполнении внутримышечных назначений. В клинической ситуации
пациенту с низким уровнем тромбоцитов (20 тыс/мкл при норме более 150 тыс/мкл) будет выполнена попытка назначения препарата НО-ШПА
внутримышечно, что может усугубить геморрагический синдром. Система при попытке выполнения подобного действия выдаст сообщение об
опасности подобного назначения и предложить вариант с внутривенным введением.
Риск неправильного назначения дозы препарата. Предельной дозой препарата Сульперазон является 4 гр/сутки, при этом единовременно
взрослому пациенту (более 18 лет) не может быть назначено 2 гр данного антибиотика. В ситуации будет смоделирована попытка ввести
единовременно 3 гр препарата. При попытке данного назначения система создаст сообщение о превышении единовременной дозы и сообщит о
том, что максимальная разовая доза – 2 гр.
Риск назначения препаратов, способствующих развитию нежелательных реакций при совместном применении. Пациент длительно получает
терапию препаратом Варфарин, однако в связи с клеточным распадом необходимо назначить препарат Аллопуринол, который усиливает
антикоагулянтное действие Варфарина, что может приводить к появлению кровотечений. При попытке назначения Аллопуринола система выдаст
сообщение о подобном взаимодействии и предложит применение другого антикоагулянта прямого действия либо отказаться от приема
Аллопуринола.
Риск назначения препарата противопоказанного при заболевании пациента. Пациенту с тяжелым нарушением обмена порфиринов – пофирией
происходит попытка назначения препарата Энап, который строго противопоказан при порфирии. Система выдает сообщение о недопустимости
назначения данного препарата и требование заменить препарат на другой антигипотензивный – Амлодипин.
Риск назначения несовместимых друг с другом препаратов. При длительном назначении группы блокаторов кальциневринов (например,
Циклоспорин А) крайне не рекомендуется назначение Эналаприла. В рамках клинической задачи будет представлена модель попытки
назначения препарата Энап пациенту длительно принимающему Циклоспорин А. Система выдаст сообщение о нежелательности подобного
назначения и предложит замену – Нифедипин, Амлодипин.
Риск назначения препарата при аллергической реакции на него пациента. У пациента заявлена тяжелая аллергическая реакция на препарат
Церукал выражающаяся в проявлении общемозговой симптоматики и опасности развития комы. В клинической задаче будет представлена
задача когда пациенту с заявленной реакцией на данный препарат будет произведена попытка его назначения. Система должна сообщить
пользователю о недопустимости подобного назначения и предложить альтернативный препарат – Ондансентрон.
Риск назначения дозы препарата не соответствующей возрасту/весу пациента. Препарат Анальгин обладает выраженной печеночной
токсичностью при назначении высоких доз препарата. При этом, правилом назначения препарата является назначение 0,1 мл на год жизни. В
клиническом примере будет выполнена попытка назначения препарата Анальгин ребенку 1 года в дозе 1,0 мл. Система представит сообщение о
превышении дозы и представит справочную информацию о правилах назначения анальгина у детей.
2
Разрабатываемые компоненты
Выполняется разработка следующих программных компонент:
1.


2.
3.
4.
5.
6.
Модуль импорта и обработки исходных данных в составе:
Модуль импорта историй болезни
Модуль импорта описаний препаратов
GUI - симулятор ситуаций и назначений (для врачей-аксессоров)
База данных и ядро
Тестирующая система для тестирования качества алгоритмов
Модуль логических алгоритмов
Модуль вероятностных алгоритмов
Команды
Мне кажется логичным разбить студентов на 4 команды.
Примерный размер команд:
1.
2.
3.
4.
Модуль импорта и база данных – 4 человека
GUI и тестирующая система – 3 человека
Модуль логических алгоритмов – 3-5 человек
Модуль вероятностных алгоритмов – 3-5 человек
Взаимодействие команд/модулей
Все модули взаимодействуют с модулем ядра/БД. GUI – для отображения информации пользователю и передачи информации от аксессоров для
формирования набора тестовых ситуаций. Модуль импорта взаимодействует с ядром. Модули алгоритмов взаимодействуют с ядром и тестирующей
системой. Если работа команды 1 быстро завершится, то ребят можно будет либо раскидать по командам 3 и 4, либо попробовать решить задачу еще
одним классом алгоритмов.
3