На современном этапе развития медицины врачи разных специальностей сталкиваются с проблемой получения точных результатов обследования пациентов в максимально короткие сроки. Среди прочих диагностических обследований пациента, важную роль занимает бактериологическая диагностика инфекционных осложнений. Крайне важными для прогноза выживаемости пациентов являются точные результаты бактериологической диагностики инфекционных осложнений в связи с возможным наличием у возбудителей механизмов наследственной устойчивости к антимикробным препаратам. В связи с этим, важно, чтобы в распоряжении врача-бактериолога был мощный инструмент для идентификации, который позволит проводить точную идентификацию возбудителя с использованием имеющихся в данной лаборатории тестов для идентификации с возможностью контроля и устранения потенциальных систематических ошибок.
Кафедрой Информационных систем Карагандинского государственного технического университета совместно с микробиологической лабораторией научно-исследовательского центра Карагандинского государственного университета разработан программный комплекс «SIM», существенно упрощающий проведение родовой и видовой идентификации микроорганизмов, а также обеспечивающий оперативный доступ к справочной информации, касающейся как конкретных групп микроорганизмов.
В ходе разработки программы были реализованы следующие задачи:
1. Применение SQL-сервера баз данных и оптимизация SQL-запросов между сервером и клиентом;
2. Проектирование базы данных с определенной и логически структурированной системой объектов;
3. Разработка эргономичного интерфейса, отвечающего современным тенденциям, воплощенным в гармонии красок и форм;
4. Создание обширной справочной системы, и удобной системы доступа к справочной информации. Реализация хранения и отображения древовидных структур в базе данных;
5. Разработка ядра программы – системы идентификации, включающей таблицы критериев, таблицы весов показателей и идентификационные алгоритмы;
6. Реализация прав доступа посредством управления ролями на уровне сервера баз данных;
7. Программирование возможностей научной обработки хранимых данных проведенных исследований.
Ключевым решением в реализации программы явилось применение архитектуры «клиент-сервер. Сервер данных устанавливается на центральную рабочую станцию, на этом же компьютере расположена база данных, в которой находятся настройки и журналы событий системы. Клиентская часть «SIM» называется «Рабочее место пользователя». С помощью клиентской части осуществляется полноценный доступ к функциям системы идентификации, в том числе – ее справочной части.
Система «SIM» реализована в виде оконной среды. В базовом окне «Каталог документов» расположены основные рубрикаторы: «Иерархические справочники», «Модули-определители», «Описания». Раздел «Иерархические справочники» включает экспертную систему – идентификатор с разветвленной («древовидной») структурой. Идентификация микроорганизмов проводится в пошаговом режиме, путем выбора из пунктов меню соответствующих ответов на однозначные вопросы (наличие/отсутствие признака). После чего программа предлагает переход к модулю-определителю для окончательной видовой идентификации.
Кроме того, раздел «Иерархические справочники» включает объемную подробную базу данных по микробиологическим методам диагностики, рецептурам питательных сред, антимикробным препаратам.
Раздел «Модули определители» рассчитан на опытных врачей-бактериологов, способных самостоятельно, без помощи системы идентификатора проводить родовую идентификацию. Данный модуль включает модули-определители по основным группам микроорганизмов, разделенных в соответствии с группами, предусмотренными в международном справочнике «Bergey’s Mannual of determinative bacteriology”, 9-м издании.
Система идентификации может работать с любым набором идентификационных тестов, причем набор тестов формируется по усмотрению пользователя и может гибко изменяться под нужды конкретной лаборатории.
Качество идентификации может контролироваться в соответствии с абсолютной вероятностью соответствия вводимых признаков и относительной вероятностью соответствия набора признаков в зависимости от числа тестов, по которым проводилась идентификация.
В выходной форме идентификатора, получаемой на последнем этапе, предусматривается формирование списка микроорганизмов с наиболее высокими вероятностными характеристиками. При вероятностных характеристиках, не превышающих пороговые значения, система предлагает ряд рекомендаций, направленных на правильность формирования списка используемых тестов и выбор идентификационного модуля.
Учитывая, что программа предназначена для пользователей, которые, возможно, имеют невысокий уровень компьютерной грамотности, в программе предусмотрено наличие интерактивной помощи, в виде системы гиперссылок, а так же системы подсказок. Кроме того, программа включает развитую иерархическую справочную систему по микробиологическим методам исследования, включающую прописи и рецептуры с приведением литературных ссылок.
Система «SIM» предназначена для проведения видовой идентификации микроорганизмов на основании типовых морфологических, тинкториальных, культуральных и биохимических признаков.
Программа ориентирована на практических микробиологов, врачей-бактериологов, эпидемиологов, преподавателей микробиологии и студентов медицинских и биологических ВУЗов.