Kvantitativní rozhodovací model

Transkript

Informační systémy
ve zdravotnictví
d
i í
ZS 2008/2009
Zoltán Szabó
Tel : (+420) 312 608 207
Tel.:
E-mail: [email protected]
č.dv.: 504, 5.p
Dnešní přednáška
Klasifikace nemocí
Metody rozhodování
M t d
h d á í

2
1
Klasifikace
•
Vymezení, pojmenování a třídění lékařských pojmů
není optimální.
•
Pro jeden pojem existuje často více než deset
synonym.
•
Se zaváděním výpočetní techniky v lékařství se tento
problém prohloubil – potřeba jednoznačnosti zadání
dat, vymezení pojmů, jejich přesné pojmenování atd.
Klasifikace
Systémy klasifikace diagnóz
Systémy
S té
kl
klasifikace
ifik
procedur
d
Komplexní klasifikační systémy

Hierarchické systémy klasifikace
Generická – vazba na úrovni abstrakce
Partitivní – vztah mezi nadřazeným a
podřazeným pojmem je celek – část

Lineární systémy klasifikace
4
2
Monohierarchická a
jednodimenzionální klasifikace
Příklad
D1 Disorders of fat metabolism
D11 Hyperlipidemia
yp p
D12 Lipoproteinemia
D121 Tanier Disease
D122 A-Beta-lipoptoteinemia
D123 Other lipoproteinemi
D13 Other disorders of fat metabolism
D2 Disorders of carbohydrate metabolism
Další dimenze pro etiologii může obsahovat třídy
A1 nutritional
t iti
l
A2 congenital
A3 mixed or other etiology
Společně s první dimenzí vytváří dvoudimenzionální klasifikaci.
Tedy Hyperlipidemie způsobená stravovacími návyky je kódována
jako A1-D11.
Systémy klasifikace diagnóz

Mezinárodní klasifikace nemocí a příčin smrti
MKN (ICD)

K74.6 Cirhóza jater
A18.1+ Tuberkulóza močové a pohlavní soustavy
Tuberkulóza:

močového měchýře (N33.0*)
hrdla (čípku) děložního (N74.0*)
ledvin (N29.1*)
mužských pohlavních orgánů (N51.-*)
ureteru (N29.1*)
diagnóza s křížkem je primární a musí tak být užita vždy. Pro užití kódu s
hvězdičkou platí, že smí být užito jako alternativní prezentace na vyžádání.
Pro kódování nesmí být kód s hvězdičkou nikdy použit samostatně.
6
3
MKN klasifikace

Infekční a parazitární nemoci (A)
Infekční a parazitární nemoci (B)
N
Novotvary
(C)
Nemoci krve a imunity (D)
Nemoci endokrinní a metabolické (E)
Nemoci duševní a poruchy chování (F)
Nemoci nervové soustavy (G)
Nemoci oka a očních adnex, nemoci
ucha (H)
Nemoci oběhové soustavy (I)
Nemoci dýchací soustavy (J)
Nemoci trávicí soustavy (K)
Nemoci kůže a podkožního vaziva (L)
Nemoci svalové a kosterní soustavy
(M)
Nemoci močové a pohlavní soustavy
(N)

Těhotenství, porod, šestinedělí,
perinatální stavy, vrozené vady,
deformace (O)
perinatální
i tál í stavy,
t
vrozené
é vady,
d
deformace (P)
perinatální stavy, vrozené vady,
deformace (Q)
Příznaky, znaky a nálezy nezařazené
jinde (R)
Poranění, otravy, následky působení
vnějších příčin (S)
Poranění, otravy, následky působení
vnějších příčin (T)
Vnější příčiny nemocnosti (V)
Vnější příčiny nemocnosti (W)
Vnější příčiny nemocnosti (X)
Vnější příčiny nemocnosti (Y)
Faktory ovlivňující zdravotní stav (Z) 7
http://www.who.int/classifications/apps/icd/icd10online/
8
4
Další systémy klasifikace diagnóz
ICD-O je rozšířením ICD pro kódování onkologie
TNM je klinická klasifikace maligních nádorů

DSM IV

Psychiatrická nomenklatura
DSM 302.2 – Pedofilie
DSM 302.82 – Voyerství
DSM 302.4 - Exhibicionismus
Endoskopická nomenklatura jedná se o zcela uzavřený
systém bez návaznosti na další obory (ani z oblasti vnitřního
lékařství)
9
Systémy klasifikace procedur
CPT a DRG používané v USA
Klasifikace
Kl ifik
ICPM podobná struktuře ICD (9 základních řad a

5 místních kódů)
Klasifikace VZP
NČLP (Národní číselník laboratorních položek)

Pětice: „systém, komponenta, procedura, druh veličiny a
jednotka“ definuje každou položku NČLP
jednotka
NČLP, Např.:
Např :
F_AGENS_CACABA (klíč NČLP:11892) - vyšetření stolice
10
5
Komplexní klasifikační systémy

•
•
•
•
•
•
Systém SNOMED
http://www.snomed.org
Systematized Nomenclature of Medicine
Obsahuje více než 300 000 pojmů vztahujících se ke zdravotnictví
Používán ve více než 40 státech.
Umožňuje popis jakékoli situace v medicíně pomocí 11 úrovní – dimenzí:
topografie (T); morfologie (M); funkce (F); živé organismy (L); fyzičtí činitelé, aktivity a
síly (A); chemikálie, léky a biologické produkty (C); procedury (P); zaměstnání (J);
sociální kontext (S); nemoci/diagnózy (D); obecné (G).
Jednotlivé pojmy jsou označovány zkratkou dimenze a 5-místným zvláštním kódem,
kde je využíváno čísel 0-9.
Jednotlivá místa kódu směrem doprava stále zpřesňují obsah popisovaného pojmu.
11
SNOMED
V ledvině je absces stafylokokového původu projevující se bolestí a
vyvolávající sepsi,
sepsi pro který je provedena nefrotomie.
nefrotomie
T71000∧M41740 ∧E24400 ∧F82600 ∧P10000 ∧D68800
6
Srovnání SNOMED a ICD
•
ICD – systém kódů pouze pro diagnózy, nikoli však pro
příznaky léčebné a diagnostické zákroky apod
příznaky,
apod.
•
SNOMED – značně rozpracovaná hierarchie
zjednodušuje práci počítače s lékařskými pojmy.
•
–
Obsahuje úplný seznam synonym, který umožňuje
zakódování slova i v případě volného vyjádření v lékařském
jazyce.
Další klasifikační systémy
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
AI/RHEUM
Alternative Billing Concepts
Alcohol and Other Drug Thesaurus
Beth Israel Vocabulary
Canonical Clinical Problem
Statement System
Clinical Classifications Software
Current Dental Terminology 2005
(CDT-5), 5
COSTAR
Medical Entities Dictionaryy
Physicians' Current Procedural
Terminology
International Classification of
Primary Care
McMaster University Epidemiology
Terms
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
CRISP Thesaurus
COSTART
Diseases Database
DSM-III-R
DSM-IV
DXplain
Gene Ontology
HCPCS Version of Current Dental
Terminology 2005 (CDT-5), 5
Healthcare Common Procedure
g System
y
Coding
Home Health Care Classification
Health Level Seven Vocabulary
•
•
•
•
•
•
Master Drug Data Base
Medical Dictionary for
Regulatory Activities
Terminology (MedDRA)
MEDLINE
Multum MediSource
Lexicon
NANDA nursing
diagnoses: definitions &
classification
NCBI Taxonomy
7
Převodníky
•
Rostoucí p
počet klasifikačních systémů
y
a nomenklatur
(>100) si vyžádal vytváření různých konverzních
nástrojů pro převod mezi hlavními klasifikačními
systémy a pro přenos informací mezi různými datovými
bázemi
•
Jsou vytvářeny tzv. metatezaury – zachycují
a propojují
j jí informace
i f
z různých
ů ý h heterogenních
h t
í h zdrojů
d jů
•
Nejrozsáhlejší projekt
Language System).
–
UMLS
(Unified
Medical
UMLS
•
•
•
•
Vývoj začal v roce 1986 v USA
Obsahuje více než 730 000 biomedicínských termínů
z více než 50 biomedicínských slovníků.
Jedná se o vícejazyčný slovník číselníků (MeSH, ICD,
CPT, DSM, SNOMED, …) na velkokapacitním médiu –
to umožňuje převod kódovaných termínů mezi různými
klasifikačními systémy
UMLS Knowledge Source Server - Počítačová aplikace,
která poskytuje internetový přístup ke znalostním a
příbuzným zdrojům.
8
UMLS Knowledge Source Server
(UMLSKS)
http://umlsks.nlm.nih.gov/
verze
vložit termín
9
zadaný
termín
Concept Unique
Identifier
sémantický druh
definice
synonyma
10
Principy rozhodování
Nemoc
příznak 1
příznak 2
příznak 3
Příznak
nemoc 1
nemoc 2
nemoc 3
21
Rozhodovací model
Které nemoci se mohou za danými příznaky skrývat?
příznaky
ZSz
rozhod.
model
nemoc
výběr
vlastnosti
vlastnosti
22
11
Rozhodovací modely
•
•
Kvantitativní – jsou založené na statistických
metodách
t dá h (např.
(
ř Bayesovská
B
ká metoda).
t d )
pod dohledem (s učitelem)
bez dohledu (bez učitele)
Kvalitativní – používají k rozhodování vlastnosti, které
jsou navržené experty, založené na klinických studiích
(symbolické usuzování, logická dedukce, boolová
algebra)
l b )
ZSz
23
Běžná populace lidí bez hypertenze
s hypertenzí
Systolický tlak
(vybraná vlastnost)
ZSz
Jediná prahová hodnota
(mez pozitivity)
24
12
falešná negativita
- ve skutečnosti jsou nemocné
mez pozitivity
FN
falešná pozitivita – ve skutečnosti jsou zdravé
FP
SN
Všichni nemocní
SP
Rozhodovací model
Pravda
bez hypertenze
ZSz
zdraví
+
-
+
SP
FN
100%
-
FP
SN
100%
s hypertenzí
nemocní
Všichni zdraví
25
Příklad - Hodnota kreatinkinázy* (CK) u IM
Hodnoty > 320 svědčí jednoznačně pro IM. Hodnoty < 40 tuto diagnózu vždy vylučují.
ý p
postupem
p
lze bezpečně
p
potvrdit
p
jjen 36% p
případů
p
IM.
Problém jje v tom,, že uvedeným
Hranici pro pozitivitu metody je tedy nutno snížit a to i za cenu, že bude na koronární
jednotku přechodně umístěn i pacient bez IM. Za rozumnou hranici je zde možno
považovat CK=80, jenž vyloučí 93% případů (velmi nízká falešná negativita).
* enzym
ZSz
26
13
Apriorní znalost – skupina vyšetřených lidí
Běžná populace lidí
Populace lidí, kteří
navštívili svého
praktického lékaře z
nějakého důvodu
Populace lidí kteří
jsou pacienti
kardiologického
ústavu
ZSz
27
Metoda minimaxu
Do nemocnice je přivezen pacient s vnitřním zraněním – mají lékaři se
rozhodnout pro operaci A nebo B?
Vnitřní zranění
Operace
maxima
X
Y
Z
minima
A
70
50
60
50*
B
60
30
100
30
70
50*
100
Úspěšnost operace v %
28
14
Hodnocení (efektivita) rozhodovacího
modelu
Křivka ROC (Receiver Operating Characteristic)
Ideální
klasifikátor
Vždy
pozitivní
SP
ZSz
Vždy negativní
FP (%)
29
Zdravé lidi
ROC křivka
Nemocní lidi
SP
Práh
Málo agresivní
práh
FP
ZSz
30
15
Zdravé lidi
ROC křivka
Středně agresivní
práh
SP
Práh
Nemocní lidi
FP
ZSz
31
Zdravé lidi
ROC křivka
Více
agresivní práh
Nemocní lidi
SP
Práh
FP
ZSz
32
16
Zdravé lidi
ROC křivka
SP
Práh
Nemocní lidi
FP
ZSz
33
Účinnost rozhodovacího modelu

Senzitivita -
Senzitivita =
schopnost správně odhalit přítomnost
onemocnění
SP
správně pozitivní
=
SP + FN všichni nemocní
Rozhodovací model
Pravda
+
-
+
SP
FN
100%
-
FP
SN
100%
Metoda senzitivní - mez posunuta doleva - zahrne
skoro všechny nemocné.
ZSz
34
17

Specificita -
Specifta =
schopnost správně odhalit
nepřítomnost onemocnění
SN
správně negativní
=
SN + FP
všichni zdraví
Rozhodovací model
+
Pravda
-
+
SP
FN
100%
-
FP
SN
100%
Metoda specifická - mez posunuta doprava - zahrne
prakticky výlučně nemocné. Využívána pro konečnou
diagnózu. Nevýhoda - pomine některé nemocné
ZSz
35

Prevalence
(a+b)/(a+b+c+d)
apriorní pravděpodobnost výskytu onemocnění
v populaci
Rozhodovací model
+
-
+ SP=a FN=b a + b
-
FP=c
SN=d c + d
a+c b+d
ZSz
36
18

Pozitivní prediktivní hodnota
a/(a+c)
(Positive predictive value)

Negativní prediktivní hodnota
d/(b+d)
(Negative predictive value)

Efektivita
(a+d)/(a+b+c+d)
Rozhodovací model
+
-
+ SP=a FN=b a + b
-
FP=c
SN=d c + d
a+c b+d
ZSz
37
Kvalitativní rozhodovací model
Př.:
„Jestliže
J liž jje přítomna
ří
srdeční
d č í dekompenzace,
d k
neníí
indikována operace.“
A→¬B
„Pacient má srdeční dekompenzaci.“
A
„U pacienta není indikována operace“
ZSz
¬B
38
19
Př.:
„Defekt
D f k může
ůž být
bý vrozený
ý nebo
b získaný.“
í k ý“
„Tento defekt je vrozený.“
A=B v C
„Tento defekt není získaný“
A= ¬C
A=B
ZSz
39
Př.:
„Všechny
Vš h opiáty
iá jje nutno řádně
řád ě evidovat,
id
tedy
d id
dolsin.“
l i “
„Dolsin je opiát“
ZSz
40
20
Díky za pozornost
41
Systematický přístup k použití
počítačů v medicíně

podle stupně komplexnosti řešeného problému

ZSz
Mat. modely, testování
hypotéz
Regulace tekutin,
množství insulinu,
indikace léků
EKG, diferenciální
diagnostika
g
Využití statistiky
NIS, databáze,
MEDLINE
Šifrování, vizualizace,
telekonzultace
42
21
Systematický přístup k použití
počítačů v medicíně

ZSz
podle stupně komplexnosti řešeného problému
43
22