СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ САХАРНОГО ДИАБЕТА

DEVELOPMENT OF AN INFORMATION SYSTEM FOR THE DIAGNOSIS OF DIABETES MELLITUS

Symbat Mamanova

Master's degree, Department of Information systems International Information Technology University

Kazakhstan, Almaty

Aiman Moldagulova

scientific adviser, Сand. Tech. Sci., Associate professor, International Information Technology University

Kazakhstan, Almaty

АННОТАЦИЯ

В этой статье расcматриваются вопросы разработки информационной системы диагностики сахарного диабета I и II-го типа. В статье предлагается концепция и обобщенная структура системы поддержки больного сахарным диабетом, так же приведены результаты разработки структуры инструментального и программного обеспечения (ПО) системы информационной поддержки пациента и диагностическая модель двух форм сахарного диабета применительно к периоду клинических проявлений.

ABSTRACT

This article discusses the development of an information system diagnosis of diabetes I and II type In the article a concept and a typical structure support system for diabetes patients, as well the results of the development of the structure of instrumental and software (SW) system of information support of the patient and the diagnostic model of the two forms of diabetes in relation to the period of clinical manifestations.

Ключевые слова: сахарный диабет, информационная система, технологий больших данных, программное обеспечение.

Keywords: diabetes mellitus, information system, big data technologies, software.

Введение

Диабет является одним из более интенсивно распространяющихся болезней. Согласно расчетам профессионалов, к 2030 году количество заболевших диабетом I и II-го типов вырастет до 366 млн человек и составит 4,4 % жителей Земли (по сравнению с 2000 годом - 2,8 %) . Для поддержания качества жизни, недопущения развития последствий сахарного диабета, гипер- и гипогликемического состояний больному диабетом нужен каждодневный самоконтроль. Чтобы достичь желаемого результата необходимо проводить последующие мероприятия: несколько обмериваний гликемии, осмотр за составом рациона и физиологическими нагрузками, концентрация необходимых мероприятий в дневнике наблюдений, для пациентов с  диабетом 1-го типа неизбежна инсулинотерапия. Для организации созыва и анализа предоставленных данных могут быть использованы программное обеспечение поддержки. [1]

Поскольку распространенность диабета и надобность в его прогнозировании и дальше растут, то болезни объединённые с диабетом и показатели смертности больных диабетом  стали главными задачами системы здравоохранения нашей страны.

Одна из главных задач данной проблемы является  разработка методов раннего диагностирования и прогнозирования возникновения, так же  развития сахарного диабета, основными  сложностями лечения преддиабетичних и диабетических расстройств, автоматизация,  объективизация данных процедур, создание качественных, отказоустойчивых медицинских информационных программных обеспечений [2].

Соответствующего внимания проблеме диагностирования преддиабета, так же последствиям диабета не было представлено почти нигде, в частности, в основном местных программах были учтены только целевые расходы на медицинские препараты инсулина, данный факт, отрицательно воздействовал на профилактику и актуальность диагностирования диабета.

Данная ситуация в стране ведет к минимизации актуальных данных о структуре сахароснижающих препаратов, которые нужны для формирования заявок на лекарственные препарат, что, в свою очередь, не способствует обеспечению больных диабетом нужными лекарствами и измерителями сахара в крови.

Материалы исследования Информационной системы

Всеобщий исследование службы систем здравоохранения удостоверяет о необходимости создания и последующего сопровождения функционирования результативного инструментария, кой гарантирует действенную государственную, в т. ч.  и электронную, систему регистрации больных диабетом, циркуляция врачебной информацией среди поликлиник и больниц и создание на основании данного инструментария Правительственного реестра больных.

Введение информационной системы разрешает организовать новое информационное место в работе врача и понизить медицинские погрешности при диагнозе, сократить рабочее время по отношению ведения врачебной документации. По оценкам ВОЗ около 20 % медицинских погрешностей сопряжено с недостаточностью информации или невозможностью своевременного извлечения необходимой информации. До 50 % трудового периода врача в данный момент расходуется на ведение документации либо отбор нужной информации о больном. Использование компьютерных систем ради ведения электронных мед записей о пациенте разрешит приблизительно вчетверо понизить время поиска необходимой информации о больном, на 25 % укоротить время постановки диагноза, так же на 10-20 % повысить поток принятых больных в день, увеличить результативность управления и обеспечить наблюдение за употреблением государственных средств для исцеление больных диабетом. [3]

Внедрения современных технологий и информативных компьютерных технологий повысит доступность и работу врачебной помощи, и прежде в первичном звене, улучшит вопросы управления так же  контроля, особенно с позиции увеличения производительности употребления государственных средств.

Посреди основных целевых признаков информативной налаженности стоит отметить следующие:

- проведение долговременного разбора состояния самочувствия пациентов;

- создание базы ради введения реестра больных и системы обмена мед. записями больных среди медучреждениями через коммуникационные и телемедицинские сети;

- обеспечение способности исполнения мониторинга и разбора заболеваемости в разрезе многообразных информативных категорий (территории, диагнозы, материалы о больных и т. д.)

- повышение достоверности информации с помощью создания автоматизированных систем контроля за учетом информации и убавления влияния человеческого фактора на ее достоверность;

- обеспечение высокой оперативности подготовки и извлечения необходимой информации ради разбора и принятия решений;

- постановка контроля за действенным потреблением лекарственных средств;

- создание возможностей ради эксплуатационного расклада медицинского персонала к нужной информации из-за заболевания и лечения больного для увеличения качества предоставления медицинских услуг.

Принципы функционирования и формирования системы

Система будет формироваться в электронном виде для максимальной автоматизации сбора и обработки нужных данных, упрощения управления информационными потоками в нашей системе. 

Система формируется на документальных источниках, а именно: утвержденных учетных статистических формах министерства здравоохранения с целью обеспечения достоверности и прозрачности информации, которая вносится в соответствующие базы данных (БД).

Система обеспечивает легкий доступ к нему медицинского персонала с использованием соответствующих административных мер.

Информационная часть будет строится на основе международных информационных стандартов, которые должны быть в основе программного обеспечения заведений.

Целью ведения системы является создание эффективной системы регистрации, учета и последующего сопровождения больных сахарным диабетом путем:

- онлайн определение сахарного диабета I и II типа;

- ввод, хранения и актуальность учетных данных больных диабетом;

- идентификации пациентов с диабетом первого и второго типа;

- формирования обобщенных статистических и аналитических данных относительно показателей заболеваемости, инвалидности, смертности и факторов, влияющих на течение болезни.

Система строится на основе модулей, которые позволят обеспечить обмен данными с существующими информационными системами в учреждениях здравоохранения.

Информационная система должна соответствовать законодательству и обеспечивать санкционированный доступ к информации на различных уровнях, введение цифровой подписи и защиты программного продукта и данных, в том числе и криптографического. На рисунке 1 показана карта процессов системы. В карте процессов мы показали кто является нашим потребителем, что мы предлагаем пациентам в нашей информационной системе, основные процессы создания данной системы, и что является результатом наших процессов. 

Рисунок 1. Карта процесса системы по определению диагноза

На рисунке 2 показан процесс онлайн определения диабета. Здесь мы уже детально рассмотрели, как будет поэтапно происходить определение диагноза, то есть показаны все нужные процессы для нашей системы.

Рисунок 2. Бизнес-процесс «онлайн определение диабета»

Одной из задач при построении информационной системы в сфере медицины является необходимость интеграции механизмов защиты конфиденциальной информации о пациенте. К категории конфиденциальной информации относят текстовую информацию (ФИО пациента, дата и место рождения, серия и номер паспорта и др.), защита которой обеспечивается стандартными методами шифрования. К категории личных мед. данных, требующих особых подходов к их защите, относят результаты медицинских обследований пациентов, хранящихся в форме сигналов.

Для обеспечения защиты данных предлагается подход, основанный на конвертации исходных цифровых сигналов в формат изображений. Разработанный механизм защитыпредполагает использование исходного файла DICOM и файла изображения в формате PNG, подверженного алгоритму шифрования пикселей. В рисунке 3 показаны шаги шифрования медицинского изображения. [4, c. 5]

Рисунок 3. Схема процесса шифрования медицинского изображения

Для шифрования медицинского изображения будет использоваться алгоритм на основе теории хаоса, который базируется на традиционной архитектуре криптографии, созданной Фридрихом. Данный алгоритм, применяемый к полученному медицинскому изображению PNG, будет выполняться попиксельно: для каждого пикселя изображения. [4, с. 5]

Данный метод шифрования является эффективным способом защиты информации в облачной платформе.

Выводы

Создание информационной системы больных сахарным диабетом обеспечит отчетливую статистику по количеству болезненных сахарным диабетом, динамики их выздоровления, производительности лечения, структуры сахароснижающих средств, что в конечном результате будет поспособствовать сокращению числа новых больных сахарным диабетом и осложнений, обусловленных данной болезнью.

Информационная система готов стать основанием планирования финансирования для предоставления больных диабетом  препаратами инсулина и прочими медицинскими лекарствами за бюджетные средства.

Возможность прогноза осложнений сахарного диабета и их динамики позволит приблизительно оценить количество пациентов,  которые нуждаются в  профилактических мероприятиях.

Список литературы:

1. Тарасенко Н.А. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ: ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ, ПРОГНОЗЫ, ПРОФИЛАКТИКА // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 6. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27144
2. Коваленко А. С., Злепко С.М., Костишин С.В. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕЕСТРА БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ // Биомедицинская инженерия и электроника. – 2014. - №1 URL: http://biofbe.esrae.ru/198-940
3. Fazlyn Petersen, Afeefa Brown, Shaun Pather, William D. T. Challenges for the adoption of ICT for diabetes self‐management in South Africa// THE ELECTRONIC JOURNAL OF INFORMATION SYSTEMS IN DEVELOPING COUNTRIES, Volume 86, Issue 5, 2019 Aug. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/isd2.12113
4. Abdulrahman Alsalmany // Cloud System For Encryption And Authentication Medical Images // April 2019, DOI: 10.9790/0661-2001026575 [электронный ресурс] https://www.researchgate.net/publication/332571801_ Cloud_System_For_Encryption_And_Authentication_Medical_Images