91658 (680111), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основним методом при розробці технології класифікації клінічних діагнозів є формалізація клінічного діагнозу в рамках семантико-синтаксичної моделі відповідно визначеним вимогам до застосування в ЛПЗ України.
Визначено методику моделювання клінічного діагнозу, яка складає три рівня: 1) рівень абстрактної моделі яка об’єднує семантичну та синтаксичну складові та дозволяє віднести мову опису класифікації до формалізованих мов, визначити її переваги і недоліки, можливі шляхи розвитку і інтеграції з іншими термінологічними системами; 2) рівень фреймової репрезентації, який інтегрує дві формальні моделі, використовуючи поняття фреймів, слотів, граней та дозволяє спростити і удосконалити структурну та функціональну складові класифікації; 3) рівень концептуальної та даталогічної моделі (у контексті об’єктно-орієнтованого проектування), які визначають основні класи, їх відношення, атрибути і методи, тобто структурну і функціональну складові контуру класифікації.
Обґрунтовано застосування апарату логіки предикатів і дескрипційних логік для формалізації семантичної складової та апарату граматик Хомського для формалізації синтаксичної складової моделі клінічного діагнозу.
Для розробки і реалізації контуру класифікації та всієї госпітальної системи визначено найбільш ефективним еволюційний підхід і тісно пов’язану з ним технологію об’єктно-орієнтованого аналізу та проектування інформаційних систем. Стосовно методів розробки госпітальної інформаційної системи визначено переваги і обґрунтовано застосування метаінформаційного підходу для проектування та реалізації підсистем статистики і аналітики ГІС в рамках шаблону Protected variations.
-
В третьому розділі визначено вимоги до класифікації клінічних діагнозів стосовно лікувального закладу України, серед яких основними слід вважати: компактність надання множини клінічних діагнозів, базуючись на композиційній архітектурі класифікації; врахування семантичних особливостей, пов’язаних із задачею формування семантично-коректних понять; наявність механізмів формування синтаксично-правильних описів діагнозів. На базі визначених вимог та форми клінічного діагнозу надається загальна формальна модель клінічного діагнозу з використанням логіки предикатів:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
Група клінічних діагнозів які відрізняються різноманітними клінічними проявами, може бути описана у вигляді фрейму, тобто деякої структури, що описує безліч ситуацій, які можуть мати місце при формуванні діагнозу. Ядром кожного такого фрейму має бути визначена нозологія або клас захворювань, у якості якого може виступати один з елементів статистичної класифікації − міжнародної класифікації хвороб D(K) (1), і при цьому фрейм діагнозу не може бути порожнім (2). Фрейм діагнозу F(d) містить слоти клінічних характеристик Zi і слова-константи, що не залежать від слоту КХ С0 (3). Слот КХ(4,5) містить у собі знаки-роздільники Ii: I1i,I2i, змінні КХ Xi, знаки які визначають обов'язковість, умовність і можливість наявності декількох значень даної КХ одночасно Si:s1i,s2i,s3i, слова-константи які відносяться до змінної Cx: С1i,С2i, слова-константи C3i за слотом КХ, ряд вкладених слотів зі змінними P(Xi). Вкладений слот P(Xi) залежить від виконання відношення R(Ii,Si,Xi,Сi) (6). Кожній змінній як основної, так і залежної клінічної характеристики, відповідає хоча б одне можливе значення даних D(Xi) (7,8), D(Xij) (9). Значення основної змінної КХ D(Xi) може бути простим xik і комплексним F(Xi) (8), а значення залежної змінної (КХ) D(Xij) − тільки простим xijm (9). У випадку комплексного значення змінної маємо справу з фреймом другого рівня F(Xi) (10), модель якого еквівалентна F(d). Особливістю фрейму другого рівня є виключення зон залежних КХ (11). Як дані D(Xij) пов'язані з клінічними характеристиками фрейма другого рівня, можуть виступати тільки прості значення xils (12).
Семантикою формальної моделі є множина клінічних діагнозів, яка може бути представлена у вигляді набору формул, основаних на аксіомах, що виступають в ролі метамови і вказують на засоби та шляхи побудови цих формул. Доменом інтерпретації цих формул є скінчена кількість класів клінічних діагнозів та їх клінічних характеристик.
Наступним кроком є побудова модель синтаксичної складової класифікації яка складається з множини граматик, кожна з яких є компактним записом усіх варіантів певного діагнозу. Мета-модель, яка полягає в основі моделей (граматик) і здатна відображати як загальний процес трансформації деякої кодової комбінації в Т-термінальний ланцюжок (натурально-мовне описання клінічного діагнозу), або порядок завдання деякого діагнозу за правилами граматики, так і можливу структуру шаблону діагнозу, що задає відповідну граматику, описана правилами (13)-(25).
Кожний клінічний діагноз може бути віднесеним до одного з шаблонів, пов’язаним зі статистичним діагнозом (нозологією МКХ-10):
. (13)
Правило (14) показує структуру шаблону, яка складається з початкового термінального рядка бi, який може бути пустим, тобто віднесеним до множини терміналів з пустим ланцюжком, та набору слотів-атрибутів, пов’язаних з даним шаблоном:
. (14)
Правило (15) показує структуру набору слотів-атрибутів розширеного опису діагнозу, пов’язаного з кодом Ki :
. (15)
Правило (16) показує синтаксичну структуру слота, де l1,l2 – термінальні символи, які визначають границі слоту, Рij – ядро слоту,
– термінальні рядки,
– залежні слоти з аналогічною структурою:
. (16)
Правила (17-21) показують варіанти структури слота. Додаткові знаки „*” і „!” вказують на обов’язковість підстановки одного зі значень замість нетермінального символу. Знак „&” вказує на можливість підстановки декількох значень нетермінального символу одночасно. Знак розширеної нотації формальних граматик „+” означає обов’язкову підстановку одного або декількох значень замість нетермінального символу.
(17)
(18)
(19)
(20)
. (21)
Правила (22-23) описують варіант залежності слотів у шаблоні (слоти Уik і Уil залежать від Уij) у разі обов’язкової та необов’язкової клінічної характеристики. Відповідні правила для формул (19)-(20) будуються аналогічним чином.
(22)
(23)
Правило (24) визначає варіанти значень нетермінального символу, якими можуть бути як термінальні символи, так і певна кількість шаблонів-значень (
)
. (24)
Шаблон-значення може бути організований з m-1 слотів-атрибутів, де m – кількість нетермінальних символів в алфавіті, які визначають клінічні характеристики діагнозу
. (25)
Отже, модель синтаксичної складової класифікації формується множиною граматик, кожна з яких є компактним записом усіх варіантів визначеного діагнозу.
Таким чином, описана модель визначає синтаксичну складову слоту клінічної характеристики, її компоненти, їх порядок у слоті та у фреймі: залежні слоти; нетермінальні символи; термінальні рядки, що можуть існувати перед клінічною характеристикою, після неї, та взагалі після слоту; правила трансформації.
Модель семантичної складової класифікації формується на базі дескриптивної логіки, що дозволяє віднести мову опису класифікації до формалізованих мов, визначити її переваги і недоліки, можливі шляхи розвитку. Дана модель зводиться до термінологічної аксіоми спадкоємства, а також до набору конструкторів концептів клінічного діагнозу (табл. 1,2). Таким чином, логіку класифікації клінічних діагнозів віднесено до підмножини мов без можливості використання оператора “обмеження на існування”.
Таблиця 1
Конструктори концептів клінічної класифікації діагнозів
| Оператор | Нотація дескрипційної логіки |
| Вершина сіті |
|
| За межами сіті |
|
| Кон’юнкція |
|
| Імплікація |
|
| Обмеження на значення |
|
| Обмеження на мінімальне число значень |
|
| Обмеження на максимальне число значень |
|
Таблиця 2
Відповідність конструкторів концептів запропонованої класифікації
| Спрощена Нотація | Приклад | Нотація логіки | Опис |
|---|---|---|---|
| *Axis | {*F} фаза захворювання |
| Необов'язкова клінічна характе-ристика діагнозу |
| {*Axis1 {*Axis2}} | {*T{*F}} |
| Характеристика F може бути задана, якщо задана характе-ристика T |
| Axis& | {*O&} ускладнення |
| Можливість завдання декількох значень характеристики одночасно |
| !Axis | {!T} ст. важкості |
| Обов'язкова характеристика |
Формалізмом, здатним описати семантично-синтаксичну модель клінічного діагнозу, є фреймова і, відповідно, об’єктно-орієнтована мови опису знань. Фреймова модель класифікації є композицією наступних складових: аксіом та переліку конструкторів, здатних описати фрейм-концепт(табл.1,2); структури слоту з визначенням відповідних граней (табл.3); функціональної складової класифікації, яка може бути визначена як набір команд мови керування класифікацією та базується на перших двох складових. Основу функціонального рівня класифікації складають команди управління фреймовою мережею класифікації на основі описаної структури. Серед особливостей відзначимо наявність команд завдання абстрактних фреймів, які складаються з певної множини слотів характеристик, успадкування від абстрактних фреймів тощо. Так, процес успадкування від абстрактного фрейму формально описується як правило:
, де F − абстрактний фрейм, C − фрейм, F.S – множина слотів супер-фрейму, Copy – предикат, що описує процес копіювання відповідної частини мережі, яка пов’язана з успадкованим слотом, GT – предикат, який описує синтаксичну трансформацію термінів при успадкуванні на основі описаних правил GTRules для даного слоту.













