Комаров Ю.Ю. Проектирование и изготовление аэрокосмических аппаратов

Подождите немного. Документ загружается.

обучения ошибки начинают возрастать.

Проведено также имитационное моделирование рассматриваемой си-

стемы при большом количестве циклов работы алгоритмов (10000 и более).

Проанализировано поведение ошибок нейросетевого алгоритма, проведе-

но сравнение нейросетевого и аналитического алгоритмов решения задач

ориентации и навигации. Структура этого анализа представлена на рис. 5.

Для реализации этого подхода производилось вычисление ошибок ней-

росетевого и аналитического алгоритмов навигационной системы как раз-

ности соответствующих параметров ориентации и навигации с параметра-

ми, вычисленными по идеальному алгоритму. При этом на входы нейросе-

тевого и аналитического алгоритмов подавались измерения, содержащие

погрешности.

Результаты имитационного моделирования представлены на

рис. 6,7и8.

Проведенный анализ показал, что аналитический алгоритм при возник-

новении дрейфов ДПИ дает нарастающую во времени ошибку, причем

нейросетевой алгоритм имеет ошибку более сложного характера. Так, в

зоне, в которой ИсНС были обучены, результат нейросетевого алгоритма

точнее и его ошибки нарастают медленнее, чем результат точного интегри-

рования уравнений ориентации по измерениям, содержащим погрешности.

Проведенное моделирование показало, что предложенный подход по-

вышения точности БИНС позволяет на порядок уменьшить ошибки опре-

деления координат и скоростей и практически на два порядка – ошибки

определения параметров ориентации. Это значит, что преимущества, кото-

рые дает использование ИсНС, являются существенными.

Подводя итог проведенной работе, отметим, что:

предложенный подход повышения точности БИНС, согласно резуль-

татам моделирования, позволяет уменьшить ошибки определения па-

раметров ориентации и навигации;

с помощью ИсНС могут быть скомпенсированы погрешности ДПИ,

обладающие непредсказуемой динамикой;

разработанный комплекс программ дает возможность проводить даль-

нейшие исследования в области повышения точности БИНС за счет

использования ИсНС.

171

Рис. 5. Структурная схема предложенного подхода определения ошибок аналитического

и нейросетевого алгоритмов

172

Рис. 6. Сравнение ошибок определения параметров ориентации по нейросетевому

(сплошные линии) и аналитическому (пунктир) алгоритмам

Рис. 7. Ошибки аналитического алгоритма определения навигационных параметров

173

Рис. 8. Ошибки полного нейросетевого алгоритма определения навигационных

параметров

Библиографический список

1. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации

твердого тела. – М.: Наука, 1973.

2. Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации. – М.: Наука, 1979

3. Головко В.А. Нейронные сети: обучение, организация и применение. Кн.4. – М.:

ИПРЖР, 2001.

4. Тихонов В.А. Использование нейросетей в алгоритмах работы и комплексирования

систем навигационного комплекса. Сб. тр. международного НТС “Современные

технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации”. – Алушта:

Изд-во МАИ 1998. С. 284-287.

5. Тихонов В.А., Нагаев С.В. Аппроксимация нейронными сетями алгоритмов навига-

ционной системы Сб. тр. международного НТС “Современные технологии в задачах

управления, автоматики и обработки информации”. – Алушта: Изд-во МАИ, 1999.

С.256-258.

6. Тихонов В.А. Исследование нейросетевых моделей алгоритмов бесплатформенных

инерциальных навигационных систем. – М.: Изд-во МАИ, 2005.

7. Помыкаев И.И., Селезнев В.П., Дмитроченко Л.А. Навигационные приборы и си-

стемы. – М.: Машиностроение, 1983.

174

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

И. А. Девяткина, Н. В. Чухлова, О. В. Шестерикова

Московский авиационный институт (государственный технический университет)

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

ДОКУМЕНТООБОРОТА “КАРДИОМАИ” ПЕРВОГО

КАРДИОХИРУРГИЧЕСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО

МЕДИКО-ХИРУРГИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ИМЕНИ ПИРОГОВА Н.И.

(НМХЦ ГХ)

Автоматизированные системы управления охватывают многие сферы

человеческой жизни, в том числе и медицину, где скорость, точность управ-

ления жизненно необходимы. Для этого созданы системы, позволяющие

эффективно управлять вопросами сопровождения пациентов во время ле-

чения. Решаются задачи: управления документооборотом; хранения ин-

формации по каждому пациенту в различных представлениях — от таблиц

и текстов до цифровых изображений; учета проведенных исследований.

Современные системы автоматизации в медицине решают диагностиче-

ские, терапевтические, статистические, управленческие задачи, облегчая и

ускоряя процесс создания медицинской отчетности. Возможность быстро

получить необходимую полную информацию по данному пациенту — от

жалоб до результатов последних анализов — позволяет более оперативно

оценить ситуацию и принять необходимые меры.

Среди причин, приведших к созданию автоматизированных систем

управления документооборотом, — накопление бумажных документов, от-

четностей, что приводит к путанице и проблемам с быстрым получением

точной информации. Эти трудности могут привести к серьезным ошиб-

кам. Так же важен вопрос формирования отчетностей в виде медицин-

ских документов. Он является неотъемлемой частью процесса управления

документооборотом в лечебном учреждении.

Современные системы должны не только решать поставленные зада-

чи, но и располагать средствами, помогающими работать специалистам;

содержать и вовремя предоставлять дополнительную информацию, напри-

мер список лекарств, используемых при лечении данного заболевания, ви-

ды и наименования операций и др. Информационное обеспечение должно

быть выполнено качественно и оперативно.

175

Во многих медицинских учреждениях нет необходимости решать все

перечисленные задачи управления. Но важным и главным вопросом

остается автоматизированное управление документооборотом, основную

часть которого составляет история болезни.

Рассмотрение сложившейся на сегодняшний день ситуации с докумен-

тооборотом в отделении, выявило серьёзные недостатки ручного способа

оформления:

излишние затраты времени и трудовых ресурсов:

– на заполнение, приём-сдачу и поиск нужной документации.

– из-за однопользовательского режима работы;

необходимость неоднократного внесения однотипной информации;

отсутствие резервирование данных;

сложность контроля и архивного хранения документов;

крайняя затрудненность передачи информации по требованию в дру-

гие медицинские подразделения и учреждения (к примеру, если необ-

ходимо в Москве сделать операцию пациенту из Мурманска).

В НМХЦ была разработана автоматизированная информационная си-

стема документооборота КАРДИОМАИ.

Основная задача системы

— снижение трудоёмкости ведения докумен-

тооборота лечебным процессом, увеличение пропускной способности ди-

агностических служб и лечебных отделений за счет реализации новых

медицинских технологий.

Основные достоинства системы:

Простота. Дружественный интерфейс пользователя, единообразие в

отображении данных, унифицированная система навигации по медицин-

ской карте пациента и четкое разделение инструментального и эксплуа-

тационного режимов делают программу понятной и легкой для освоения

даже неопытным пользователем.

Интегрированность. Все модули системы взаимосвязаны и работают

в рамках единой схемы. Для наибольшего удобства использования некото-

рые возможности модулей могут быть задействованы другими модулями

системы. С точки зрения пользователя это означает, что все необходимые

функции легкодоступны из единого интерфейса с учетом рабочего контек-

ста и профиля пользователя.

176

Гибкость. Система легко настраивается в соответствии с особенностя-

ми лечебного учреждения и легко адаптируется в случае его расширения

или введения новых методов лечения и исследований. Также возможна

“тонкая” настройка системы для индивидуальной работы любого специа-

листа клиники.

Полнота. Возможности системы КАРДИОМАИ позволяют дать внят-

ный ответ на функциональные потребности медицинского учреждения и

комплексно автоматизировать его деятельность.

Лечение каждого пациента представляет собой процесс управления

траекторией состояния больного.

Функциональная структура системы:

подсистема администрирования;

подсистема первичной регистрации;

подсистема осмотров (первичный осмотр, осмотр кардиолога, осмотр

лечащего врача совместно с заведующим отделением, еженедельный

обход);

подсистема назначений;

подсистема протоколов операций;

подсистема дневников;

подсистема эпикризов (предоперационный, выписной, посмертный).

Основные задачи “КАРДИОМАИ”:

- обеспечение регистрации и хранения в БД сведений о пациентах в

объеме, установленном формами медицинских карт амбулаторного и ста-

ционарного больного;

- отражение пребывания пациента в стационаре НМХЦ ГХ, хранение в

БД истории болезни, ее диагностики и лечения в клинике;

- обеспечение регулярного контроля состояния пациента, хранение в

БД результатов осмотров, обследований, назначений врача и заключения

специалистов;

- предоставление врачу и специалистам оперативного доступа к накоп-

ленной в БД информации о больном, необходимой для принятия решения

о характере болезни и путях ее лечения;

- обеспечение возможности планирования, учета и протоколирования

операций;

- на основе информации, накопленной в БД, формирование первичных

документов и сводной отчетности по пациентам стационара НМХЦ ГХ.

- составление документов и хранение всей необходимой информации;

177

- формирование структуры хранения данных, позволяющей решать за-

дачи, стоящие перед всей системой в целом;

- ручной ввод данных с клавиатуры и дальнейшее их изменение, про-

верка корректности данных, введённых пользователем;

- обеспечение (экранные формы и меню) выбора пользователем необ-

ходимых действий, перемещения пользователя по системе, вывода обра-

ботанной информации;

- формирование данных для стандартизованных запросов пользователя;

- реализация поиска пациента во всех подсистемах по одному из трёх

полей: по фамилии; номеру истории болезни; номеру амбулаторной карты;

- выбор и обработка информации из базы данных для формирования

документов, необходимых при работе кардиохирургического отделения с

подсистемами;

- взаимодействие подсистем между собой;

- удобный ввод вспомогательной информации о видах болезней и типах

операции;

- упрощение работы с наиболее часто используемыми типами докумен-

тов за счёт применения службы шаблонов;

- реализация возможности сохранения отчётов во внешние файлы;

- осуществление связи программного обеспечения каждой подсистемы

с принтером для предоставления документов в бумажном виде;

- поддерживание подсистемами многопользовательского режима работы

(сетевой вариант);

- организация в каждой подсистеме: возможности изменения и сохране-

ния данных о пациенте только лицами, имеющими доступ к данной функ-

циональности; возможности просмотра информации по пациентам всем

пользователям (режим просмотра);

- наличие функции форматно-логического контроля вводимой информа-

ции.

Функциональные возможности:

- ведение электронного архива пациентов;

- учет размещения стационарных пациентов по палатам клиники;

- открытие и ведение электронной истории болезни пациента в стацио-

наре;

- ведение журнала и протоколов осмотра пациентов специалистами;

- учет назначений врача и контроля их исполнения;

- планирование, регистрация и документирование операций;

- планирование и оформление выписки пациента из стационара;

- подготовка, правка и печать первичных документов.

178

Потенциальными пользователями системы являются:

- в кабинете амбулаторного приема: врач-терапевт; медицинская сестра;

врач-хирург;

- в отделении: врач-хирург; администрация отделения; постовая мед-

сестра; старшая сестра отделения.

В качестве программных инструментальных средств выбрана современ-

ная среда программирования Microsoft Visual Studio.NET, обеспечиваю-

щая высокую скорость и надёжность разработки, открывающей возможно-

сти дальнейшей интеграции с будущими системами, язык программирова-

ния С#. Была обоснована и разработана структура базы данных, выбраны

инструментальные средства работы с СУБД (Microsoft SQL Server 2000)

– с использованием методов доступа ADO.NET.

При данных условиях эксплуатации АИС “КАРДИОМАИ” реализована

в сетевом варианте, имеет клиент-серверную архитектуру, обеспечивает

установку на произвольное число рабочих мест (10...30).

Архитектура системы включает в себя реляционную базу данных, со-

держащую сведения о первичном осмотре, еженедельном обходе, осмотре

кардиолога; информацию о списке обследований, осмотре лечащего врача

совместно с заведующим отделением, о видах обследований; информацию

о списке режимов и диет, предоперационном эпикризе, протоколе опера-

ции, выписном эпикризе, посмертном эпикризе, номерах амбулаторных

карт и соответствующих им номерах истории болезней; данные о рабо-

чих специальностях; данные о личных параметрах безопасности (логин и

пароль); информацию по лечащему врачу; данные о дневниках; данные о

пациентах; данные об описании доступов, о персонале, о результатах об-

следований, о назначенных режимах и диетах, о назначенных исследова-

ниях; информацию списка лекарств; информацию доступов пользователей.

Ввод в систему информации — на основе технологии “Шаблоны ввода”,

позволяющей пользователю заполнять стандартные бланки медицинских

документов.

Редактируемые справочники позволяют гибко настраивать и модифи-

цировать систему “на лету”, что обеспечивает ее непрерывное функцио-

нирование при постоянном изменении первичной информации (например,

номенклатуры медицинских услуг или информации о медицинском персо-

нале и т.п.).

Редактирование даты и времени записи пациента; замена врача, веду-

щего прием; информация о нескольких страховых полисах, контактная ин-

формация и многое другое. Используя разнообразные возможности поиска,

можно легко найти нужного пациента.

179

Информация в электронной медицинской карте (ЭМК) разбита на раз-

делы. Разделы содержат информацию по записям, каждая из которых за-

полняется через специально разработанную для этого экранную форму.

Формирование и редактирование любой нормативно-справочной ин-

формации. Гибкая настройка состава электронной медицинской карты и

отображения информации в разделах ЭМК.

Получение любых сведений из базы данных лечебно-про-

филактического учреждения (ЛПУ) посредством выполнения ранее

сформированных запросов, в частности информации, которая не попадает

в отчеты медицинской статистики.

Удобное и быстрое заполнение ЭМК: контекстные справочники, шаб-

лоны протоколов осмотра и операций, стандарты лечения, контроль ввода

данных.

Удобный интерфейс пользователя. Система предоставляет пользовате-

лю знакомый по продуктам семейства Microsoft Ofﬁce, интуитивно понят-

ный интерфейс, что существенно сокращает время обучения персонала и

минимизирует количество операций, требуемых для решения конкретной

задачи.

Для медицинского работника, втянутого в судебное разбирательство,

содержание ИБ может быть защищающим или инкриминирующим. В под-

системе информация, заносимая пользователем, может быть однозначно

определена по уникальному идентификатору врача.

В процессе работы:

Проведён системотехнический анализ лечебного процесса.

Определён состав документооборота на каждом этапе лечебного про-

цесса.

Определены алгоритмы решения соответствующих задач для подси-

стемы.

Разработана информационная база в рамках данной системы.

Разработан комплекс программных средств.

Проведено первичное тестирование.

180