ВВЕДЕНИЕ 3
1 Исследование вопросов разработки программы для информационной
системы прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца 5
1.1 Исследование способов диагностирования и лечения рестеноза сосудов
сердца как осложнения ишемической болезни сердца 5
1.2 Исследование средств разработки и проектирования программы
прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца для АРМ- Кардиолога 9
2 Анализ и разработка моделей прогнозирования риска развития рестеноза
сосудов сердца 17
2.1 Анализ существующих способов прогнозирования риска развития
рестеноза сосудов сердца 17
2.2 Разработка математических моделей прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца для информационной системы АРМ-Кардиолог 21
3 Разработка программы для информационной системы прогнозирования
риска развития рестеноза сосудов сердца для АРМ-Кардиолога 29
3.1 Проектирование базы данных программы прогнозирования риска
развития рестеноза сосудов сердца для АРМ-Кардиолога 29
3.2 Разработка программы прогнозирования риска развития рестеноза
сосудов сердца для АРМ-Кардиолога 32
3.3 Проектирование интерфейса программы прогнозирования риска
развития рестеноза сосудов сердца для АРМ-Кардиолога 38
3.4 Расчет экономических затрат 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
ПРИЛОЖЕНИЯ
В последнее время в различных медицинских учреждениях образовывается огромное количество медицинских данных, которые активно используются специалистами для постановки диагноза.
Для оптимизации лечебно-диагностических процессов внедряются информационные системы и базы данных - системы, предназначенные для хранения, поиска и обработки огромного количества информации.
Внедрение подобных информационных систем работников помогает медицинским работникам повысить производительность труда, поддерживать данные в достоверном и актуальном состоянии, а также экономить время.
Кроме того, одной из самых распространенных причин ишемической болезни сердца является стенозирующее атеросклеротическое поражение коронарных артерий. И одним из способов лечения данного заболевания является стентирование (имплантация коронарного стента). Однако есть риск избыточного нарастания внутренней оболочки сосуда на участке сосуда, вследствие чего возникает повторное сужение сосудов - рестеноз.
Актуальность данной работы заключается в том, что информатизация лечебно-диагностических процессов с применением математических моделей позволит специалистам повысить точность и скорость диагностирования заболеваний и скорректировать план лечения на основе полученных прогнозов.
Объектом исследования является процесс развития рестеноза сосудов сердца.
Предметом исследования являются факторы развития рестеноза сосудов сердца.
Целью данной работы является повышение эффективности ранней диагностики и прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца посредством разработки программного обеспечения для АРМ-Кардиолога.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
— исследовать теоретические аспекты диагностирования и лечения рестеноза сосудов сердца как осложнения ишемической болезни сердца и средства разработки и проектирования информационных систем на основе математических моделей;
— проанализировать существующие способы прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца и разработать математические модели прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца;
— разработать программное обеспечение, предназначенное для прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца на основе математических моделей.
Используемые методы для разработки и написания работы: сравнение, анализ, синтез, измерение и моделирование.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. В работе используются рисунки. Объем работы - 82 страницы.
В результате проведенного исследования была разработана программа для информационной системы кардиологического отделения, которая хранит информацию о пациентах и их фенотипических особенностях. Кроме того, данная программа предназначена для прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца.
При этом были решены следующие задачи:
- исследованы теоретические аспекты диагностирования и лечения рестеноза сосудов сердца как осложнения ишемической болезни сердца. Для лечения ишемической болезни сердца используются немедикаментозные, лекарственные и хирургические методы лечения, такие как аортокоронарное шунтирование (АКШ) и также радикальные способы как лазерная ангиопластика, установка стентов и разные варианты атерэктомии;
- исследованы средства разработки и проектирования информационной системы на основе математических моделей. Для реализации данной программы были выбраны такие средства разработки веб¬приложений как Python, Flask, Jinja2, а также такая СУБД MySQL.
- изучены существующие способы прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца. В данном разделе были отмечены такие способы прогнозирования как определение Glu298Asp-полиформизмов гена эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) и Prol98Leu-полиформизмов гена глутатионпероксидазы-1 (GPx-1), оценка иммунного воспалительного ответа путем определения динамики экспрессии цитокина ИЛ-1, разработка математических моделей на основе биохимических анализов пациента и т.д. Каждая из моделей имеет как преимущества, так и недостатки;
- разработаны математические модели прогнозирования риска развития сосудов сердца на основе анализа генетических маркеров при помощи искусственных нейронных сетей и множественной степенной регрессии. После разработки данных моделей было выявлено, что коэффициент детерминации ИНС равен 0,72, а множественной степенной регрессии - 0,53;
- спроектирована структура базы данных программы прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца для АРМ- Кардиолога, а также были описаны все сущности и атрибуты. Структура была спроектирована с использованием нормальной формы;
- разработаны дерево функций, логическая и физическая структура программы прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца для АРМ-Кардиолога, а также описано предназначение его файлов и разработанных функций на языке Python;
- разработан интерфейс программы для прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца для АРМ-Кардиолога, а также описаны все её страницы и элементы, необходимые для работы с ней;
- доказано повышение эффективности ранней диагностики и прогнозирования риска развития рестеноза сосудов сердца при помощи разработанной математической модели и программы для АРМ-Кардиолога, по сравнению с ранее разработанными способами.
