Expertní systémy ve zdravotnictví
Expertní systémy - definice • systém založený na reprezentaci poznatků expertů, které využívá při řešení zadaných úloh • počítačový systém hledající řešení problému v rozsahu určitého souboru tvrzení nebo jistého seskupení znalostí, které byly formulované experty pro danou specifikovanou oblast • je počítačový program, který má za úkol poskytovat expertní rady, rozhodnutí nebo doporučit řešení v konkrétní situaci
Expertní systémy - aplikace Aby mělo smysl použít expertní systém pro řešení nějakého problému, musejí být splněny dvě podmínky: • Musí se jednat o problém složitý rozsahem nebo neurčitostí vztahů, pro nějž exaktní metoda řešení buď není k dispozici, nebo není schopna poskytnout řešení v požadované době. • Efekty plynoucí z použití expertního systému musejí převyšovat vynaložené náklady. To znamená, že by mělo jít o problém s opakovanou potřebou řešení a značnými finančními dopady, pro nějž lidští experti jsou drazí nebo omezeně dostupní.
Expertní systémy - využití
Expertní systémy – výhody • poskytuje stále stejné výsledky, rozhodování neovlivňuje únava, časový stres a jiné faktory • schopnost řešit složité problémy • dokáže svůj výrok jednoznačně zdůvodnit • může sloužit jako školící nástroj pro méně zkušené pracovníky • dostupnost expertíz a snížené náklady na jejich provedení • poskytuje standardizované řešení
Expertní systémy - nevýhody • • • • • • •
lidský expert nepředává své vědomosti přímo obvykle nelze podchytit všechny aspekty rozhodování lidského experta lidský expert provádí svá rozhodnutí také tak, že je nedokáže nijak přesně zdůvodnit lidský expert má další vlastnosti, které do expertního systému nelze vůbec promítnout – tzv. selský rozum, intuici, schopnost rozpoznat velmi vzácné výjimky a okamžitě se jim přizpůsobit na lidském rozhodování se podílí i další znalosti a schopnosti, které s problémem na první pohled přímo nesouvisí – všeobecný přehled, lidská životní zkušenost a moudrost, zdravý úsudek, vtip nebezpečí selhání ve změněných podmínkách neschopnost poznat meze své použitelnosti
Expertní systémy – jak to začalo? • Historie: – v roce 1970 byly ES koncipovány pro AI – od roku 1981 orientace na komerční využití
• Starší významné projekty: – MYCIN: bakteriální infekce krve – deDombal’s Leeds Abdominal Pain System: akutní bolest břicha – HELP System: nemocniční systém
Expertní systémy - zdravotnictví • komplexní diagnostický expertní systém je zatím nereálný • soustředění na dílčí úlohy: – antibiotika a infekční onemocnění – rakoviny – bolesti hrudníku – stomatologie – dermatologie –…
Projekty • GIDEON (http://www.gideononline.com/) – od roku 1995 – tropické a infekční onemocnění, epidemiologie, mikrobiologie a terapie – online aplikace, pravidelný update – databáze zahrnuje: • • • •
337 nemocí 224 zemí 1147 bakterií 306 antibiotik a vakcín
– úspěšnost 94%
GIDEON A 55 year old American photographer returned home after a six-week trip to the game parks of Tanzania. Four weeks after return, he developed headache, myalgia, arthralgia, weight loss and intermittent fever. The patient is noticeably confused and distracted, and physical examination reveals hepatosplenomegaly and lymphadenopathy in the supraclavicular and cervical regions. The hemogram is normal, but the cerebrospinal fluid contains 20 lymphocytes per mm3.
What is your diagnosis?...
GIDEON
GIDEON
GIDEON
GIDEON
GIDEON
GIDEON
Projekty • HELP – Health Evaluation through Logical Processes – LDS Hospital in Salt Lake City – nemocniční systém • výstrahy a upomínky – monitorování výsledků z laboratoří
• kontrola zpracování – sledování transfůzního programu v nemocnici
• klinické protokoly – data z klinických laboratoří jsou předána ke zpracování do laboratorního informačního systému a po validaci vrácena do HELPu
HELP • diagnostika a péče o pacienty – detekování špatně předepsaných léků » frekvence dýchání, tep, sluch, záchvaty, mentální stav, anafylaxe, průjem, horečka » údaje o lécích, výsledky klinických testů – rozpoznání infekce získané až v nemocnici » mikrobiologická laboratoř, zprávy sester, chemické laboratoře, chirurgie, lékárny … – doporučení vhodné léčby pacienta (antibiotika) vzhledem k co nejnižšímu riziku a nákladům
Projekty • PEPID (http://www.pepid.com; http://www.pepid.com/pepidce/pepid) – Portable Emergency Physician Information Database – elementární postupy v medicíně – diagnózy a způsoby léčení pro více jak 1100 případů • traumatický stav – resuscitace, první pomoc, vodítko „step-by-step“
• pediatrie • orthopedie – zlomeniny, vymknutí, vazy a související zranění a infekce
• toxikologie – předávkování, protijedy, zneužití léků, …
Projekty • databáze léků – dávkování, nežádoucí reakce, …
– dostupnost • web • PDA • instalace z CD
– předcházelo čtyřleté testování
Konec •
Závěr “Recent years have seen an enormous development in Medical Expert Systems, and the systems now available are mature enough for targeted adoption in practice. In order to deliver health-care even more effectively, Expert Systems will be increasingly integrated in Hospital Information Systems (HIS). But thus far the systems have failed to gain widespread acceptance by physicians.”
– Největší problém přijetí expertních systémů je v lékařích. •
přehled expertních systémů ve zdravotnictví – http://www.computer.privateweb.at/judith/index.html
•
MEDSCAPE – http://www.medscape.com/home
