ПОСТРОЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МЕДИКО- БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОСНОВАННЫХ НА

ПОСТРОЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МЕДИКОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОСНОВАННЫХ НА
РЕГИСТРАЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА
О.В.Жвалевский, С.Б. Рудницкий
Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации
Российской академии наук (ФГБУН СПИИРАН)
E-mail: ozh@spiiras.ru
Медико-биологические исследования, основанные на регистрации
физиологических показателей человека, требуют создания программноаппаратных систем, позволяющих накапливать, сохранять и обрабатывать
разнородные экспериментальные данные [1–2]. Для проектирования и
программной реализации таких систем требуются особые подходы [3–4]. В
частности, оказалось полезным применить подход, используемый при
автоматизации задач бухгалтерского, управленческого и кадрового учёта [5].
В основании данного подхода лежит анализ предметной области и выделение
объектов, обладающих характерным и формализованным поведением:
справочников, документов, учётных регистров и т.п. объектов. Набор
конкретных справочников, документов, учётных регистров (и т.п. объектов)
образует конфигурацию. Решение практической задачи, при таком подходе,
представляет собою процесс составления конфигурации. Конфигурация —
это готовая к использованию база данных, которая функционирует под
управлением единой оболочки, предоставляющей пользовательский
интерфейс к данным и к функциям, предусмотренным в конфигурации.
Проведённый анализ предметной области (медико-биологические
исследования, основанные на регистрации физиологических показателей)
позволяет построить иерархию документов, которая описывает в целом
схему проведения медико-биологических исследований. Эта схема состоит
из следующих пяти уровней:
 уровень обследований — здесь располагаются объекты, связанные с
организацией обследований;
 уровень измерительного эксперимента — здесь располагаются
объекты, связанные с регистрацией определённых физиологических
показателей;
 уровень измерительного сеанса — здесь располагаются объекты,
связанные с проведением отдельной измерительной процедуры и
описаний условий проведения измерительного эксперимента,
отражающих совершение испытуемым каких-либо действий во время
регистрации
физиологических
показателей
и
предъявления
испытуемому во время регистрации физиологических показателей
каких-либо воздействий по какому-либо сценарию;
 уровень протокола — здесь располагаются объекты, связанные с
отдельными измерительными датчиками, приборами или источниками
данных;
 уровень измерения — здесь располагаются объекты, связанные с
конкретными физиологическими показателями.
Если воспользоваться предложенной выше концептуальной схемой, то
можно построить типовую конфигурацию, предназначенную для проведения
медико-биологических исследований, и предложить эту конфигурацию
различным группам исследователей. Применение одной и той же
конфигурации гарантирует, во-первых, единообразное накопление
экспериментальных данных, а, значит, и возможность беспрепятственного
обмена данными между различными группами исследователей, и, во-вторых,
единообразное обновление у всех пользователей данной конфигурации. Если
разработчик изменил типовую конфигурацию, он посылает всем
пользователям файл с обновлённой версией конфигурации, и тогда каждый
пользователь самостоятельно производит обновление. Если произошли
изменения в самой технологической платформе, то уже разработчик
платформы посылает всем пользователям платформы (а это и разработчики
конфигураций, и конечные пользователи) файл с обновлением, и тогда
каждый пользователь технологической платформы самостоятельно
производит обновление технологической платформы.
Подход, основанный на применении конфигураций, позволяет решить
ещё две важные задачи. Во-первых, каждый исследователь может вести
несколько различных баз экспериментальных данных, используя одну и ту
же конфигурацию или, даже, используя для этого различные конфигурации.
Более того, воспользовавшись конфигуратором, исследователь, если,
конечно, он обладает соответствующими навыками, может изменить
типовую конфигурацию под свою узкую задачу, и тогда у него появится
функция, которой изначально не было в типовой конфигурации. Во-вторых,
если опубликовать результаты исследований, загрузив рабочую базу данных
на какой-либо сайт, то тогда другие исследователи смогут изучить эти
результаты и использовать их для отработки собственных методов анализа.
Это можно будет сделать либо, загрузив базу данных с сайта и просматривая
её содержимое при помощи оболочки, либо, организовав сетевой интерфейс
к самой базе данных, расположенной на сайте. В любом случае, потребуется
развёртывание технологической платформы, осуществляемое либо на
локальном компьютере пользователя, либо на удалённом сервере.
Конфигуратор предоставляет возможность коллективной разработки
конфигураций. Эта возможность особенно полезна при взаимодействии
между аналитиками (теми, кто разрабатывает методы математического
анализа экспериментальных данных) и экспериментаторами (теми, кто,
собственно, накапливает экспериментальные данные). Сначала аналитики и
экспериментаторы договариваются о постановке задачи, а аналитики
(отдельно от экспериментаторов) договариваются о том, как они будут
обрабатывать
поступающие
экспериментальные
данные.
Затем,
экспериментаторы производят все предусмотренные постановкой задачи
эксперименты и передают данные аналитикам. Аналитики обрабатывают
данные собственными методами математического анализа и результаты этого
анализа (в виде найденных закономерностей, решающих правил и средств
препроцессинга) становятся частью единой конфигурации, используемой
различными группами исследователей. Таким образом, происходит
постепенное наращивание структуры программно-аппаратных комплексов,
предназначенных для проведения медико-биологических исследований.
Библиографический список
1. Жвалевский О.В., Рудницкий С.Б. Биометрический комплекс для инструментальной
оценки психосоматического статуса человека // Труды СПИИРАН – 2009. – №8. –
с. 61–77.
2. Рудницкий С.Б., ВассерманЕ.Л., Карташев Н.К., Жвалевский О.В. Комплексирование
измерений в физиологических исследованиях: программно-аппаратный комплекс на
основе внешнего синхронизирующего устройства // Биотехносфера. – 2012. – №3–4. –
c. 72–77.
3. Жвалевский О.В. Применение семантических представлений в задачах обработки
биомедицинских данных // Сборник трудов конференции «Инженерия знаний и
технологии семантического веба – 2012».– СПб.: НИУ ИТМО, 2012. – c. 214–224.
4. Рудницкий С.Б., Жвалевский О.В. Подход к автоматизации медико-биологических
исследований, основанный на построении конфигурации // Труды СПИИРАН. – 2013.
– №30. – c. 223–245.
5. А. П., Козырев Д. В., Кухлевский Д. С., Хрусталева Е. Ю. Реализация прикладных задач
в системе "1С:Предприятие 8.2"(+CD). Серия «1С:Профессиональная разработка». М.:
1С-Паблишинг, 2010. 720 с.
Сведения об авторах
Жвалевский Олег Валерьевич – н.с. лаборатории биомедицинской
информатики СПИИРАН, дата рождения: 19.12.1977г
Рудницкий Сергей Борисович – д.т.н., профессор, заведующий лабораторией
биомедицинской информатики СПИИРАН, дата рождения: 03.08.1955г.
Вид доклада: устный (/ стендовый)