Для того, щоб проаналізувати можливість інтеграції розробленої класифікації з сучасними термінологічними системами, сформовано формальну модель узагальненої термінологічної системи з використанням апарату логіки предикатів, яка об’єднує запропонований підхід з підходами SNOMEDCT, UMLS.
Термінологічна система (ТС) надає загальну множину концептів, визначень та термінів (синонімів), які відповідають тим чи іншим концептам та атрибутам, і забезпечує пріоритетну семантичну складову загальної системи: ієрархічні стосунки, стосунки „частина-ціла”, логічне означення концептів. Визначення концепту описують його зміст: можливі атрибути, що задають характеристики концепту, родові стосунки або стосунки „частина-ціле”. Атрибут “PostOperation” посилається на логічну операцію, за допомогою якої складається означення концепту; у разі підтримки ТС декількох логічних операцій можливо додання ще декількох атрибутів задля можливості реалізації формули з дужками.
Розроблена класифікація відповідає за додатковий рівень обмежень щодо семантики описаного діагнозу та за граматичну інтерпретацію. Надбудова даної класифікації пов’язана з термінологічною системою за правилом: кожний фрейм (значення) розробленої класифікації має відображення на концепт термінологічної системи, та кожний слот має бути відображеним на атрибут ТС. Слід особливо відзначити блок класів FrameConstraint, SlotConstraint, ValueConstraint, TypeOfConstraint, які вирішують задачу вилучення несумісних концептів-характеристик у рамках одного формулювання діагнозу. Так, FrameConstraint вказує на існування обмежень та на їх характер у вигляді: „всі комбінації значень усіх атрибутів є консистентними…”; „всі консистентні/інконсистентні окрім…”; „існують консистентні/інконсистентні…”. SlotConstraint – надає обмеження на комбінацію слотів: „поява будь-яких значень двох слотів є інконсистентним/консистентним”; „всі консистентні/інконсистентні окрім”; „існують консистентні/інконсистентні”. ValueConstraint – обмеження щодо комбінацію значень таким чином: „одне значення одного слоту і кожне значення другого слоту є консистентними/інконсистентними”; „одне значення одного слоту і одне значення другого слоту є консистентним/ інконсистентними”.
Таким чином, розроблено механізм взаємодії зі стандартними термінологічними системами, який дозволяє представити розроблену класифікацію як потенціальну частину більш загальної сучасної термінологічної системи для розширення її семантичних та синтаксичних можливостей при описі клінічних діагнозів.
У четвертому розділі розглянуто особливості реалізації ПЗ та впровадження автоматизованого класифікатора клінічних діагнозів, який базується на принципах: перспективності засобів розробки інформаційних систем (технологій проектування та програмування); максимальної незалежності від особливостей технічних особливостей інформаційної платформи (специфіка провайдеру баз даних, операційна система); компонентно-орієнтованого підходу розробки інформаційних систем.
Основу контуру роботи з БД складають ряд програмних класів на основі композиційного використання стандартних засобів мови C# ІDbDataAdapter, ІDbCommand, IDbParameter, HashTable, DataTable, DataSet.
Контур класифікації (рис.2) складається з: редактора класифікації (UCSCD.Editor) та процесора скриптів (UCSCD.ScriptProcessor), які є засобами створення/редагування класифікації експертом (табл.4); бібліотек, що дозволяють здійснювати кодування/декодування клінічних діагнозів, завдання діагнозів пацієнтів, пошук та аналіз, пов’язаний з фактами класифікації в базі пацієнтів. При цьому особливою рисою є забезпечення незалежності класифікації від специфіки ГІС, яка базується на трьох способах використання класифікації: тільки класифікація як сервер термінології на базі API; класифікація і БД пацієнтів на базі API; класифікація і БД пацієнтів на базі візуальних компонентів.
В кінці розділу наведено приклади використання класифікації в підсистемах аналітики і статистики ГІС.
Таблиця 4
Набір основних команд керування класифікацією клінічних діагнозів
| Описання команд керування класифікацією | |
| Команда | Значення |
| Putframe :<fn >:<fv> | Визначити фрейм (Напр.: putframe:C15: Захворювання {!L стравоходу} {, p !W }) |
| Putslotvalue:<fn>.<svn>=<sv> | Визначитифілерслоту(Наприклад: Putslotvalue: C15:L1 = шийноговідділу) |
| Deleteframe:<fn> | Видаленняфрейму (Deleteframe:K25) |
| Deleteslot: <fn>.<sn> | Видаленняслоту (Deleteslot:K25:T) |
| Deleteslotvalue: <fn>.<svn> | Видаленняфілеруслоту(Deleteslotvalue:K25:T1) |
| Aframe: <fn>:<fv> | Визначитифрейм(Напр.: aframe:A1:{!I}{*O}) |
| Aframeslotvalue:<fn>.<svn>=<svm> | Визначитифілерслотуабстрактногофрейму(Напр.: Aframeslotvalue: A1:I1 = кровотеч<1>) |
| Frameaframe:<afn>[+gtn]:<fn> | Визначитиуспадкуванняфреймуfnвідafn, використовуючисхемутрансформації (Напр.: Frameaframe:A1+1:C15) |
| Gt:<afn>:<gtn>:{<mn>=<mv>;} | Визначити схему граматичної трансформації для фрейму (Напр.:Gt:A1:1:1=ою;2=ею;3=єю) |
| Changeslotaxis:<fn>:<sn1>><sn2> | Змінаосі (Changeslotaxis:K29.4: K>S) |
| Moveframe:<fn1>:<fn2> | Змінаіменіфрейма (зв’язокфреймузіншимкодомМКХ-10) |
| Icd10:<fn>.<svn>:<icd10n> | Поставитиувідповідністькодовоїкомбінаціїкласифікації кодМКХ-10. (Icd10:K21-O5:K22.2) |
| fn - ім’яфрейму; fv - описфреймувнотаціїрозробленої класифікації; svn – ім’яфілеруслоту ;sv – філерслоту; svm - філерслотузмаркерами; sn –ім’яслоту; gtn - номерсхемиграматичноїтрансформації; mn – імямаркеру; mv – значеннямаркеру; icd10n – кодМКХ-10. | |
Розуміючи під поняттям інформаційної технології сукупність методів, алгоритмів і засобів щодо репрезентації, зберігання, пошуку, передачі та обробки інформації, слід зазначити, що строга етапність вирішення проблеми створення електронної класифікації клінічних діагнозів, сукупність методів та засобів стосовно формалізації, проектування та реалізації формують інформаційну технологію класифікації клінічних діагнозів, яка може бути використана при розробці класифікацій в інших областях знань (медицини, хімії, біології).
Розглянемо основні етапи та особливості даної технології.
На першому етапі визначено основні вимоги стосовно класифікації: простота та ясність опису множини понять, які складають предметну область (клінічні діагнози); композиційна модель утворення складних понять; контроль семантичної коректності сформованих понять; наявність механізмів граматично-коректних описів закодованих понять.
Методологія формалізації предметної області (другий етап) базується на розділенні семантичної та синтаксичної складових об’єкту класифікації і застосуванні апаратів формальних граматик та дескрипцій них логік для їх моделювання, з їх подальшим об’єднанням на базі фреймового підходу опису знань, оперуючи формалізмами фреймів, слотів, граней.
Семантико-синтаксична модель на базі фреймового підходу об’єднує моделі семантичної та синтаксичної складових класифікації та описується: аксіомами та переліком конструкторів, пов’язаних з визначенням фрейму (табл.1, 2); структурою слоту (табл.3); визначенням функціональної складової класифікації (табл. 4).
На третьому етапі здійснюється відображення фреймової моделі класифікації на концептуальну та даталогічну моделі, які створюється з застосуванням шаблону Composite на базі об’єктно-орієнтованого підходу до проектування. Алгоритми роботи з класифікацією базуються на рекурсії, дозволяючи проводити ефективну роботу зі складними мережами.
Механізми зберігання та пошуку фактів (діагнозів пацієнтів) базуються на нормалізації ієрархічного коду і використанні опертатора SQL-92 LIKE, що дозволяє забезпечити компактне зберігання та швидкий пошук в БД.
На четвертому етапі здійснюється моделювання інтеграції розробленої класифікації зі стандартними, вже існуючими термінологічними системами. Результатом показано як класифікація може бути інтегрована в сучасну термінологічну систему з метою її доповнення відповідно термінології клінічних діагнозів.
Реалізація класифікації (п’ятий етап) базується на принципах відкритості та компонентності, що дозволяє її використання в вже існуючих системах.
Таким чином, зміст, обумовленість та тісний взаємозв’язок представлених етапів дозволяє стверджувати, що комплекс методів і засобів математичної та програмної підтримки, пов’язаний зі створенням семантико-синтаксичної класифікації клінічних діагнозів, складає інформаційну технологію класифікації клінічних діагнозів на основі семантико-синтаксичної моделі.
У п’ятому розділі розглянуто особливості розробки госпітальної системи в контексті створення гнучких, легко адаптивних інформаційних систем. Особлива роль при цьому відведена організації, формі надання та використанню метаінформації для вирішення задач динамічної зміни або адаптації інтерфейсу користувача та підсистеми аналітики. Так, у рамках завдання побудови гнучкої госпітальної інформаційної системи запропоновано модельно-орієнтований підхід з використанням фреймової парадигми для побудови моделі системи, що дозволяє не тільки розширити метамову, яка стоїть над формалізмами моделей об’єктно-орієнтованого проектування шляхом включення додаткових граней, але й по-новому розглянути шляхи подання метаінформації.