Комплекс онтологий как модель системы интеллектуальной поддержки в реабилитации пациентов, перенесших инсульт

Системы поддержки принятия решений (СППР) используются во многих сферах человеческой деятельности. Их популярность неуклонно возрастает. Это связано с массовой компьютеризацией разных сфер нашей жизни: политика, соцзащита, здравоохранение, образование и прочее. Всё больше людей вовлекаются в процесс принятия важных решений, одновременно растет ответственность за их последствия. При этом многие области интересов и деятельности (здравоохранение, образование, юриспруденция, культура и др.) слабо формализуемы по своей сути [1 –7] . Накопленные в этих областях знания и данные требуют специальных средств для их представления, организации доступа к ним и использования. Владение этими средствами, основанными на знаниях, необходимо для принятия грамотных, взвешенных решений. Поэтому так важны интеллектуальные системы, способные оказать помощь лицам, принимающим решения, в особенности в предметных областях (ПрОбл) с высокой ответственностью за их последствия.

В последние годы развитие медицинской реабилитации привлекает значительное внимание, акцентируясь на важности персонализации и раннего начала этого процесса. Эти принципы отражают глобальные тенденции в предоставлении реабилитационных услуг в различных национальных системах здравоохранения. Они заложены в современные стандарты медицинской реабилитации; активно применяются клинические рекомендации [8, 9] , ориентированные на пациента и нацеленные на улучшение результатов реабилитации [10] .

Раннее начало реабилитационных мероприятий способствует быстрому и полному восстановлению функций организма. Персонализация процесса реабилитации основана на учете индивидуальных особенностей пациента, обеспечивая максимально эффективное восстановление. Персонализированные программы лечения включают формулирование диагноза, постановку целей и планирование вмешательств, уделяют внимание улучшению взаимодействия между пациентом и терапевтом, – всё это играет ключевую роль в достижении реабилитационных целей [11] .

Сообщество разработчиков интеллектуальных систем разрабатывает и апробирует модели и методы для создания систем поддержки реабилитации пациентов, способствующих персонализации данного процесса. Для формирования обоснованных рекомендаций используются знания, соответствующие реальным знаниям специалистов в этой области. В качестве эффективного инструмента для представления сложных знаний и имитации человеческих рассуждений зарекомендовали себя онтологические модели. Такие модели включают в себя правила структурированной организации информации, а также её интерпретации и логического вывода [12] .

Цель работы – представить комплекс взаимосвязанных онтологических моделей, формирующих основу для разработки интеллектуальной системы поддержки персонифицированного принятия решений для реабилитации пациентов, перенесших инсульт.

Материалы и методы

Для разработки комплекса онтологических моделей, формирующих основу систем поддержки принятия врачебных решений в реабилитации пациентов, перенесших инсульт, нужно выполнение задач:

• (1 )    Проанализировать предметную область, выделенные понятия и сгруппировать их по типам.

• ( 2 )    Создать комплекс онтологий для представления знаний для реабилитации пациентов, перенесших инсульт.

Анализ предметной области персонифицированной реабилитации пациентов после инсульта проводился непосредственно с экспертами, обладающими практическим опытом реабилитации и применения клинических рекомендаций и стандартов медицинской реабилитации, и стал продолжением работы коллектива по структуризации и формализации знаний о патологиях системы кровообращения.

Создание комплекса онтологических моделей представляет собой один из наиболее интеллектуально сложных и ответственных этапов проектирования систем поддержки принятия врачебных решений (СППВР).

Разработка комплекса онтологий велась на облачной платформе IACPaaS , реализующей двухуровневый подход для представления и формирования данных и знаний, где уровень, определяющий смысл понятий ПрОбл и их зависимостей, определяет форму изложения информации на уровне данных и знаний. Поскольку при таком подходе онтологическая модель явно отделена от генерируемых на ее основе ресурсов (коллекций данных, знаний, документов), обеспечивается независимое развитие важных компонентов системы (рисунок 1) [13] , в частности, это позволяет модифицировать знания, не внося изменений в программный код.

Предлагаемый онтологический подход в сочетании с облачностью платформы IACPaaS дают возможность независимого участия в разработке группам специалистов разных компетенций, включая экспертов, предоставляющих и оценивающих знания ПрОбл. Подход обеспечивает связывание, согласованность и повторную используемость онтологических компонентов [13] .

Для формального представления онтологических моделей используется язык описания метаинформации IACPaaS – орграфовой модели связей понятий [14 , 15] . Язык предоставляет средства спецификации моделей

Рисунок 1. Онтологический двухуровневый подход к формированию данных и знаний: отделение предметных знаний от знаний о методах решения задач [13]

онтологий в форме размеченных иерархических орграфов: разметка определяет правила формирования орграфов целевой информации. Формируемая на основе моделей онтологий семантическая информация (например, знания ПрОбл) представляется такого же вида иерархическими орграфами.

Состав комплекса онтологических моделей, достаточного для формирования компонентов систем поддержки решений по реабилитации пациентов, определяется следующими факторами. Прежде всего, необходимо обеспечить возможность структуризации и формализации всей необходимой информации о тактике ведения пациентов, перенесших инсульт, а также о ключевых характеристиках используемых для этого методов исследования. Соответственно, должна быть обеспечена возможность поддержки внесения такой информации о пациенте, сохранения в виде информационных ресурсов и формирования отчетных документов.

Для обеспеченности данных процессов необходимы справочники и «терминологические» базы: уникальные (словарь жалоб пациента, шаблоны осмотра специалистов мультидисциплинарной реабилитационной командой (МДРК), протоколы заключений осмотров и др.) и универсальные (справочник Международной классификации функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья (МКФ)).

Ресурсы для поддержки внесения клинических данных должны содержать описание шкал и методик осмотра, обследования и опроса пациентов. Ресурсы для документирования и хранения клинических данных должны отражать медицинскую реабилитационную карту. Ресурсы для сотрудничества реабилитационной бригады должны отражать участников и роли МДРК в данном процессе. Ресурсы для интеллектуальной поддержки должны содержать знания ПрОбл.

Выбор и применение облачной платформы IACPaaS для создания СППВР дает возможность независимого участия разным группам специалистов как практического, так и научного звеньев здравоохранения. Для создания ресурсов перечисленных типов участвуют эксперты, инженеры, научные кадры.

Результаты

Совместно со специалистами практического здравоохранения проведен системный анализ, формализация и структуризация реабилитационного процесса больных, перенесших инсульт. Неоднократно пересмотрены и уточнены наблюдения, их характеристики с возможными значениями, важные как для описания патологических процессов, так и самой процедуры реабилитации при данной патологии.

Помимо предметно-ориентированных структур для знаний, документов и номенклатуры терминов, применяемых специалистами, были определены структуры для декларативных ресурсов-компонентов, обеспечивающих гибкость и масштабируемость программной «части» (компонентов) СППВР, в частности пользовательского интерфейса (GUI).

В результате был сформирован комплекс моделей онтологий и онтологических баз знаний, данных и терминов, необходимый для интеллектуальной поддержки принятия врачебных решений при реабилитации пациентов, перенесших инсульт. Полный перечень семантических моделей представлен на рисунке 2 (стрелками схематично указаны их связи с ресурсами других уровней).

онтология адаптации GUI

онтология решателя

онтология справочников

Онтология технологии разработки программных систем с базами знаний

Рисунок 2. Схема комплекса онтологий

Одним из главных этапов реабилитации пациента является постановка реабилитационного диагноза с использованием кодировки по доменам Международной классификации функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья (МКФ). В отличие от Международной классификации болезней и Международной классификации нарушений (версия 1980 г.), которые сосредоточены на последствиях болезней с этиологической точки зрения, МКФ предлагает классификацию компонентов здоровья и оценивает функционирование и ограничения жизнедеятельности человека, используя биопсихосоциальный подход. Основная цель МКФ – интеграция данных о состоянии здоровья и динамике заболевания с учетом биологических, социальных и личностных аспектов. Реабилитационный диагноз представляет собой подробное описание нарушений структур и функций органов и систем, возникших у пациента после инсульта. Эти нарушения приводят к ограничению активности и участия, а также учитывают факторы окружающей среды, которые могут как облегчать, так и затруднять выполнение пациентом повседневных задач и функций [16] .

Сформирован ресурс – онтология знаний МКФ-диагностики (рису нок 3а) , отражающий структуру знаний, позволяющих выдвигать гипотезы

( а ) фрагмент онтологии

• ►    Ы300 Волевой уровень [МКФназвание]                                  _Б

• ►    Ь5500 Температура тела [МКФназвание]

• ►    Ь51051 Глотание через глотку [МКФназвание]

• ►    Ь51050 Глотание через рот [МКФназвание]

• ►    Ь51058 Глотание другое уточненное [МКФназвание]

' D

• ▼    d4200 Перемещение тела в положении сидя [МКФназвание]

• ►    d4200.02 [МКФкод]

| ► d4200.23 [МКФкод]

• ►    d4200.24 [МКФкод]

• ▼    d4200.34 [МКФкод]

|   ▼ 1 * [Симптомокомплекс]

| |   ▼ совместимость элементов *

2 [минимальное количество (сорт: целое)] *

• •   ▼ Индекс мобильности Ривермид [Факт-наблюдение]

|       ▼ Тип наблюдения тест (тип: строковое)

• ►    1-2 [Балл]

• ▼    Шкала равновесия Берга [Факт-наблюдение]

|       ▼ Тип наблюдения тест (тип: строковое)

| | | | ▼ 5. Задание: пересесть со стула с подлокотниками на стул без подлокотников и ► 0 [Балл]

• ▼    Шкала Бартела [Факт-наблюдение]

• ▼    Переход в положение сидя [Характеристика]

• ►    0- ’ [Балл]

• ►    d4100 Изменение позы при положении лежа [МКФназвание]

• ►    d2401 Преодоление стресса [МКФназвание]

• ▼    d450 Ходьба [МКФназвание]

• ( б ) фрагмент формируемого ресурса

Рисунок 3. Фрагменты онтологии МКФ-диагностики и формируемого на его основе ресурса о наличии определенного нарушения, кодируемого классификатором МКФ в рамках интеллектуальной поддержки МДРК. Он представляет набор отношений, достаточных для связывания элементов клинической картины пациента с соответствующим кодом МКФ с определителем степени тяжести.

Ресурс группирует знания под узлами-вершинами: B , D , S , E – МКФ домены: функции организма, структуры организма, активность и участие, факторы окружающей среды. Информация соответствует элементам структуры:

МКФназвание – код и имя МКФ классификатора;

МКФкод – диагностируемый код МКФ классификатора с соответствующим определителем;

Симптомокомплекс – предназначен для группировки клинически значимых наблюдений, включая результаты тестов.

Факт-наблюдение – единица, отражающая клинически значимые данные пациента. Каждое наблюдение можно выразить как в простом варианте его описания, так и используя множество элементов или характеристик. Результаты проведения тестирования возможно указать как по итоговому балу, так и по результатам отдельных вопросов.

Тип наблюдения – представляет принадлежность к категории, такой как метрика, наследственность, образ жизни, лабораторное исследование, инструментальное исследование, тест, осмотр, заболевание и т.д.) для дифференцировки вводимых элементов;

Балл – условная единица, используемая для определения веса результатов тестирования;

Совместимость элементов – используется для определения полноты диагностируемых состояний через определение сочетаемости наблюдений. Используются следующие определения: минимальное количество, любой, все .

Знания о правилах кодирования нарушений организма пациента являются незаменимым ресурсом для поддержки принятий решений в работе МДРК при реабилитации после инсульта. На рисунке 3б представлен фрагмент базы знаний на основе предложенной структуры. Клинические данные, используемые в диагностике определенного кода МКФ формализованы и представлены в формате, привычном специалистам реабилитологам. Каждый тест/шкала имеет строгий порядок исследуемых параметров и данные об интерпретации полученных результатов.

Предусмотрены механизмы планового расширения и уточнения базы знаний. Специалисты этой компетенции и эксперты готовят обновление знаний о диагностических методах и вносят их в независимые облачные ресурсы платформы IACPaaS. После оценивания и апробации знаний на контрольных тестовых случаях обновленные ресурсы заменяют ранее внедренные компоненты системы.

Сформирован ресурс – онтология клиниметрии – для правил формального описания шкал-тестов с интерпретацией (см. рисунок 4а) .

( а ) фрагмент онтологии

• ▼    IlkaiawiMb КЛИЦ1н<;|( ин1ер11|ж а1|иии]                    б

• ▼    riid3Hi.it. реак inn (Г)(Пунк|]

Оценить глазные реакции [Вопрос [сорт строковое)]

• ►    1 |(>1НН|]

• ►    2 [Ответ]

• ▼    S |О|ц< ||

Глаза закрыты, открываются на громкий звук, но слежения нет [текст (copi прсмшсе)!

• 2    [балл (сорт: целое).

• ►    4 |(>i№i|

• ►    5 [Ответ]

• ►    Двигательные реакции (М) [11ункт|

• ►    ClHO е н е реален; ,i (R) [Пу im]

• ►    Дыкжеппный на жрн (R) II 1унк1[

• ►    11равило подсчета

• ►    1 [Инерциилц/я резуныжа]

• ►    2 [Интерпретация результата]

• ►    3 [Интерпретация результата]

• ►    I [Ин1ер ipeiai|Hsi резуныжа]

• ►    Ь [Интерпретация результата]

• ►    6 [Инерциищ/я релуныжа]

• ►    / [Ин1ер |ре(И1|ия регулы^ ч[

• ►    8 [Интерпретация результата]

• ▼    I ест Эрен- ай (выполнение пораженной рукой) 11ест с

1Н|<'р1|рС1НЦИеЙ|

• ►    Правило подсчета

• ►    1 Удержан, линейку и с ее ■■□моир.ю начер1И1 . линии». держа карандаш в другой (непоражен-сй) руке [11ункт|

• ►    2 R -я . н руку цилиндр диаме1ром 1 2 и дни ай 5 см. нагнан-ненный HepiHKai ьно на рассюшии 'Ь 30 см (>■ фая шона ладишь на нысшу

• ( б ) фрагмент формируемого ресурса

Рисунок 4. Фрагменты онтологии МКФ-диагностики и формируемого на этой основе ресурса

Онтология отражает структуру, позволяющую представить тест со всеми возможными вопросами, ключами ответов и интерпретацией результатов. В процессе анализа структуры используемых тестов для диагностирования реабилитационных возможностей пациента были определены следующие ключевые вершины: Пункт, Вопрос, Ответ, Правило подсчета .

Кроме того, была выявлена когорта тестов, в которых используется группировка вопросов. Для таких случаев введено понятие Один вопрос из группы, которое позволяет определять свою пару Вопрос – Ответ и величину соответствующих ответу баллов.

Введено понятие Подробности для структурирования длинных текстов вопросов. Вопрос получает расшифровку или уточнение, открывая возможность представления в текстовом варианте, привычном специалистам. При использовании наполненного тестами ресурса баллы используются для дальнейшего расчета результатов теста на основе Правила подсчета (например, суммирования всех баллов).

Для поддержки внесения клинических данных процесса осмотра, обследования и опроса пациентов, сформирован справочник наблюдений (для реабилитации), см. рисунок 5. Была использована онтология справоч- неврологический статус [I руппа наблюдений или статус]

• ▼    Исследование высших мозговых функций [Группа наблюдений или статус]

• ►    Ориентация * [Наблюдение] ’

• ►    Сознание [Наблюдение] *

• ►    Когнитивные нарушения [Наблюдение] *

• ▼    Внимание [Наблюдение] ’

• ►    Концентрация внимания [Характеристика]

i f Переключаемость с одного стимула на другой [Характеристика]

• ►    сохранено [Качественное значение]*

• ►    нарушено [Качественное значение] *

• ►    легкая степень нарушения [Качественное значение] *

• ►    средняя степень нарушения [Качественное значение] *

• ►    выраженные нарушения [Качественное значение] * ► совместность

• ►    Способность поддержания активного внимания [Характеристика]

Память [Наблюдение] *

Счет [Наблюдение] ’

Речь [Наблюдение] ’

Праксис [Наблюдение] *

• ►    Нарушения [Характеристика]

г Оральная апраксия [Характеристика]

• ►    отсутствие инициирования и координации движений нижней челюсти [Качественнс ► отсутствие инициирования и координации движений языка [Качественное значени( ► отсутствие инициирования и координации движений рта [Качественное значение] * ► совместность

• ▼    Апраксия в конечностях [Характеристика]

• ►    справа [Качественное значение] *

• ►    слева [Качественное значение] *

Рисунок 5. Фрагмент справочника наблюдений для реабилитации ников, апробированная на медицинском портале платформы IACPaaS. В нем группируются перечни Наблюдений разного типа. Онтология позволяет описать интересующее Наблюдение с использованием простого представления или с использованием описания данного наблюдения через множество Характеристик. Данный процесс регулируется через управляющий узел Альтернатива типа наблюдений. Данный узел в генерируемом целевом ресурсе позволяет выбрать только одно направление для описания наблюдения.

Кроме этого, структура позволяет вносить данные через описательный элемент Отклонение , через который сначала формируется вариант нормы или факт отклонения ( наличие отклонений или присутствие ), а только на следующем шаге идет генерация описания внутренней структуры признака. Данный комплексный процесс представления наблюдений в реабилитации, при предварительном тестировании, оправдал себя и является предпочтительным перед ранее используемой структурой простого и составного признака/наблюдения.

Для оптимизации обращения к кодам из GUI в процессе диагностики сформирован образ МКФ справочника-классификатора (по онтологии справочников). На рисунке 6 представлен фрагмент международного

• ►    Ь5 [Домен]

• ►    Ь6 [Домен]

• ►    Ь7 [Домен]

• ▼    Ь8 [Домен]

Функции кожи и связанных с ней структур [Название (сорт строковое))

• ►    Ь810-Ь849 [Домен]

• ►    Ь850-Ь869 [Домен]

• ▼    Ь898 [Узел]

Функции кожи и связанных с ней структур, другие уточненные [Название (сорт

• ►    Определитель 1

• ►    Ь899 [Узел]

• ▼    d (АКТИВНОСТЬ И УЧАСТИЕ) ’

• ▼    d1 [Домен]

Обучение и применение знаний [Название (сорт: строковое)]

• ▼    d110-d129 [Домен]

Целенаправленное использование органов чувств [Название (сорт: строковое)

• ▼    d110[y3en]

Использование зрения [Название (сорт: строковое)]

• ▼    Определитель 1 ^ О

О - НЕТ затруднений (0-4%) [Значение (сорт строковое)]

1 - ЛЕГКИЕ затруднения (5-24% i [Значение (сорт строковое)]

2 - УМЕРЕННЫЕ затруднения (25-49%) [Значение (сорт строковое)]

3 - ТЯЖЕЛЫЕ затруднения (50-95%) [Значение (сорт: строковое)]

4 - АБСОЛЮТНЫЕ затруднения (96-100%) [Значение (сорт строковое)]

8 - не определено [Значение (сорт: строковое)]

9 - не применимо [Значение (сорт строковое)]

• ▼    Определитель 2^0

О - НЕТ затруднений (0-4%) [Значение (сорт строковое)]

Рисунок 6. Международная классификация функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья (фрагмент)

классификатора, он демонстрирует полное соответствие общепринятой структуре МКФ: определены все вершины, используемые в практической деятельности: Функция организма, Домен, Узел, Определитель и его значения .

Онтология реабилитационной медицинской карты построена таким образом, чтобы дать возможность клиническим специалистам внести все необходимые медицинские данные о пациенте, отразить динамичность вносимых данных. Структура медицинской карты позволяет каждому специалисту МДРК иметь свое пространство для проведения коллегиаль- ных осмотров и ведения дневников ежедневных осмотров. Ввод данных в медицинскую карту осуществляется в формализованном виде: каждый раздел медицинской карты структурирован под соответствующий класс данных, используемых в медицинской практике.

Кроме этого, в медицинской карте предусмотрено пространство для внесения и хранения гипотез, генерируемых СППВР. На рисунке 7

▼ Реабилитационная медицинская карта ('история болезни) *

Г £3                                         А

История болезни или наблюдений

• ■ ► Сведения ¹ с :.^_ед: = ателя i ор-а-гз;. —=

; ► I lauiopi пая част « *

• ▼    Осмотры уз^мх crei/аплетов М,ПР< (СПИСОК)

• ►    Записи специалиста - ^

• ►    Реабилитационная комиссия

• ►    Диш низ ♦<

дата обращения (сорт: дата и время)

• ►    Эпикриз

• ►    История настоящего заболевания *

Т Жалобы * {СПИСОК} v э

Xanofvj п(п: оЬглч^нчч (Г.р^ксе «rw прижми Лчэт»вне#гнсло состоя Креме того, признаки ea»noie с течки зоения ерача )

• ►    гбл-сдение <-»:

• ▼    Обглгииюе состояние << * {СПИСОК) ж <3

i Обыитп1№ж1е vocTnvHHje ыц-ен.. о а Сено ибмацеиин.

;   (Залолпяюггся важмеяе с течки зрения есег- а наблюдения)

• ►    Общий осмотр

• ►    руш а или система ♦<

• ▼    Исследования инструментал _энье * {СПИСОК)

Дачно-с инег.руиенталы-ы* иссгсдоао.ий

• ►    Вид исследования *<

• ▼    Исследования лабораторные * {СПИСОК}

v я

; Лннмпн ппСкнчи'юргш шхзнчкжкнкй

• ►    Вид исследования *<

: ► Анамнез жизни *

( ► Дополнительная информация

• ;    ► 11редвари кд юный диол низ

• ▼    Дневники {СПИСОК)

• ▼    Номер записи {ОПИСОК дата (сорт дата и время)

• ►    Жш юбы *

• ►    Обьектипнпс состояние « *

• ►    Сведения изегедэзатегя и организации —: заключение (сщл. с роковое)

планируемое обслелопанис (сорт строковое)

i ► Синдромы и патсостояния ’

• ►    Вьчисгяемые показатели ‘ =

( ► 11рекращение наблюдения

• ►    Печение, назначенное прочем

)► Компьютерная диагностика

( а ) Фрагмент онтологии

• ( б ) Фрагмент формируемого ресурса

Рисунок 7. Фрагменты онтологии реабилитационной медицинской карты для ведения пациентов, находящихся на реабилитации и формируемого на этой основе ресурса демонстрируется фрагмент онтологии для документирования клинических данных в виде медицинской реабилитационной карты. Совокупность заполненных медицинских карт формирует информационный ресурс – коллекцию реабилитационных медицинских карт пациента.

Для сотрудничества реабилитационной бригады предусмотрены сценарии осмотра пациентов и формирования реабилитационной карты, представляемые набором вкладок с определенными типами интерфейсных элементов. Ресурс для описания сценариев сотрудничающих специалистов должен отражать их роли в МДРК и в данном процессе. На рисунке 8 демонстрируется фрагмент универсальной онтологии, отвечающей за

A

Шаблон специалиста {СПИСОК}

• ▼    Вкладка {СПИСОК)

• ▼    Вершина {СПИСОК}

• ►    Наблюдение «*

• ►    тип узла в ИВ <<: ’

• ►    поле ввода -

• ▼    Группа * {СПИСОК}

• ►    Наблюдение к *

• ►    тип узла в ИВ «: *

• ►    поле ввода «

• ►    Группа по датам

( а ) Фрагмент онтологии

• ▼ Врач ФРМ [Шаблон специалиста!

• ▼ Осмотр (Вкладка]                      ^Б

• ►    Жалобы [Вершина]

• ►    Анамнез [Вершина]

• ►    Соматический статус [Вершина]

• ▼    Неврологический статус [Вершина]

• ►    тип узла в ИВ *

• ►    Дополнительно [поле ввода]

• ▼    Запросы на реабилитацию [Вершина]

• ►    Запрос пациента [поле ввода]

• ►    тип узла в ИВ'

• ►    Факторы [Вершина]

• ►    Клинический диагноз (МКВ) [Вершина]

• ►    Заключение осмотра [Вершина]

• ►    Шкалы * [Вкладка]

• ►    МКФ профиль [Вкладка]

• ▼    Цели и прогнозы [Вкладка]

• ▼    Цели реабилитации [Вершина]

• ►    Цели на весь курс реабилитации [Группа]

• ►    Краткосрочная цель [Группа] *

• ►    Реабилитационный потенциал [Вершина]

• ▼    Прогноз по восстановлению [Вершина]

• ▼    тип узла в ИВ *

• ( б ) Фрагмент формируемого ресурса

Рисунок 8. Фрагменты онтологии, отвечающей за управление вкладок и меню GUI и формируемого на его основе управляющего ресурса поддержки тактики ведения пациентов управление вкладок и меню интерфейса – онтология адаптации GUI. Данная онтология формирует правила ввода данных (наблюдений разной сложности) в пользовательском интерфейсе через комплекс Вкладок с множеством элементов типа Вершина. Такая онтология апробирована и применяется для формирования структурированных шаблонов ввода информации разными специалистами команды. Онтология также определяет места на вкладках (вершины) для вывода отчетов. Данная логика позволяет независимо от IT-специалистов формировать интерфейс для решения вопросов реабилитации пациентов конкретного класса, в частности, перенесших инсульт.

Для поддержки администрирования создана онтология администрирования МДРК (см. рисунок 9) , задающая формат хранения формируемого

A

Информационный ресурс Структура администрирования МДРК инфо I ПОИ1 К I I ВЯЗИ цомуп I КОН1СКГ1 | ОПСрШ^И | фзипы I SCItdKM I IIOI ▼ '. С i рун ура админис фирования МДРК ' {CI1ИСОК}

H^wUte MtitAi 5,.м'ф*тл1 n: •’Май Фон/i1 Нсдхыдш pemcipuifi* •’ 11 MV vi^Hi я««1ДО eipyxiyi

• ▼    Список : hi,,MIIH-i:< 1НЙ {СПИСОК} С||<щиа11ыкм:Ц| (copi аржоное)« ¹ oniieami, эппмснт списка ® © © © © ф

• ▼    Список: :|,zdlizt ОН (Cl 1ИСХЖ}

• ▼    ФИО {СПИСОК}

С НЩИЛПЬНОСН. (CO|:i С ГРСКОЮ!) « описать апемечт стажа © описать :тсмсчт списка ©

• ▼    Команда МДРК {СПИСОК}

• ▼    ФИО {СПИСОК} Специальность (сорт строкопое)«   •

описать лпемечт стажа © описать тгмгыь списка ' '

описать алом сип. списка © 1

( а. ) Фрагмент' онтологии

( б ) Фрагмент формируемого ресурса

Рисунок 9. Фрагменты онтологии, отвечающей за формирование МДРК и формируемого на этой основе ресурса списка участников процесса реабилитации с указанием медицинской специальности и принадлежностью команде МДРК. В данной структуре имеется 3 корневых понятия: Список специальностей, Список специалистов и Команда МДРК. Список специальностей - перечень специальностей. Список специалистов реализован как множество группировок ФИО и Специальность. Элемент Команда МДРК отвечает за формирование команд МДРК через множество пар ФИО и Специальность.

Онтология технологии IACPaaS для разработки программных систем с базами знаний (как технологии искусственного интеллекта) включает онтологию решателя, онтологию адаптации GUI, инструментарий поддержки сборки программных и информационных компонентов в единую систему. Основа сборки – единый комплекс онтологий для всех формируемых и программно обрабатываемых ресурсов. Существующая технология и новый комплекс онтологий позволил реализовать новую версию СППВР для поддержки реабилитолога на первом этапе (см. рисунок 10) .

74              В.В. Грибова, В.Б. Шуматов, С.В. Лебедев и др.

Рисунок 10. СППВР для поддержки реабилитолога на первом этапе

Заключение

Представлен комплекс взаимосвязанных онтологических моделей, лежащих в основе разрабатываемой интеллектуальной системы поддержки принятия врачебных решений для реабилитации пациентов, перенесших инсульт.

Разработка комплекса моделей базируется на двухуровневом подходе, где уровень онтологических моделей задает правила структурированного формирования и интерпретации целевой семантической информации (в частности, баз знаний). Для реализации комплекса онтологий используется облачная платформа IACPaaS. Онтологии и генерируемые на их основе целевые ресурсы выступают базовыми элементами разрабатываемой СППР, которая в ближайшее время будет предоставлена специалистам здравоохранения для решения актуальных вопросов реабилитации. Целевые ресурсы (знания) не являются статичными элементами системы; предусмотрены механизмы свободного расширения базы знаний, что позволит системе легко адаптироваться к новым результатам медицинских исследований и оптимизировать работу в целом.

Следующий этап предусматривает расширение комплекса онтологических моделей для формализации и применения знаний, относящихся к оценке реабилитационного потенциала, прогнозированию восстановления и разработке персонализированных реабилитационных программ.

Учитывая, что онтологии отделены от целевых ресурсов – баз знаний, баз данных и справочников, они могут повторно использоваться для реализации других систем поддержки принятия решений в медицине (в том числе на других платформах). По запросу к администратору платформы IACPaaS выдается доступ к ним на платформе. Возможен экспорт этих онтологий в формате json.