Програмне забезпечення інформаційно-аналітичної системи для медичного персоналу поліклініки

Abstract

Сучасні медичні заклади функціонують у середовищі з високим рівнем інформаційного навантаження, де щодня формується велика кількість даних про пацієнтів, лікарів, захворювання, лікувальні послуги та результати прийомів. Ефективне управління цими даними є ключовим чинником забезпечення якості медичного обслуговування, проте ручна обробка інформації призводить до значних часових витрат, помилок і ускладнює прийняття оперативних управлінських рішень. У зв’язку з цим зростає потреба у створенні сучасних інформаційно-аналітичних систем, які здатні не лише зберігати дані, але й виконувати інтелектуальний аналіз з метою підтримки діяльності медичного персоналу. Розвиток технологій обробки даних, зокрема систем OLAP, Data Mining і Machine Learning, відкриває нові можливості для побудови інтелектуальних медичних рішень. Такі підходи дозволяють здійснювати автоматизований пошук закономірностей у медичних записах, прогнозувати кількість звернень пацієнтів, оцінювати ефективність роботи лікарів, а також виявляти асоціативні зв’язки між типами послуг, діагнозами та характеристиками пацієнтів. Використання цих методів у рамках єдиної інформаційно-аналітичної системи підвищує продуктивність роботи лікарів і точність прийняття клінічних рішень. Актуальність дослідження полягає у необхідності впровадження інтегрованих рішень для управління медичною інформацією на основі сучасних аналітичних технологій. Така система дає змогу підвищити ефективність діяльності поліклініки, забезпечити достовірність статистичних показників, оптимізувати навантаження на лікарів і покращити якість обслуговування пацієнтів. Об’єкт дослідження — процеси інформаційно-аналітичної діяльності медичного персоналу поліклінічного закладу. Предмет дослідження — методи, технології та програмні засоби побудови аналітичних інформаційних систем у сфері охорони здоров’я. Мета дослідження — розроблення програмного забезпечення інформаційно-аналітичної системи, яка забезпечує збір, обробку, аналіз і візуалізацію медичних даних для підвищення ефективності роботи персоналу поліклініки. Завдання. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: 1. Провести аналіз сучасних медичних інформаційних систем і визначити їх переваги та недоліки. 2. Спроектувати архітектуру інформаційно-аналітичної системи для поліклініки. 3. Розробити базу даних і забезпечити її наповнення структурованими медичними записами. 4. Реалізувати модулі аналітики, що використовують алгоритми Time Series, 1-Rule, Naive Bayes, Apriori та K-Means. 5. Розробити систему оцінки ефективності роботи лікарів на основі KPI-показників. 6. Провести експериментальний аналіз отриманих результатів і оцінити ефективність впровадження системи. Методи дослідження. У роботі використано методи аналізу та синтезу інформаційних систем, технології обробки даних OLAP, алгоритми інтелектуального аналізу даних (Data Mining), машинного навчання (Machine Learning), а також програмну реалізацію засобами C# у середовищі Microsoft Visual Studio та Microsoft SQL Server для роботи з базою даних. Наукова новизна полягає в тому, що вперше розроблено інтегрований аналітичний модуль для медичної інформаційної системи, який поєднує методи прогнозування, класифікації, кластеризації та асоціативного аналізу в єдиному середовищі. Запропоновано удосконалення архітектури системи шляхом додавання аналітичного блоку з підтримкою OLAP-запитів і динамічної візуалізації результатів. Апробація результатів дослідження. Основні результати магістерської роботи були оприлюднені на XVІ Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Інформаційні технології: економіка, техніка, освіта». Отримані результати мають практичне значення та можуть бути використані для подальших досліджень у сфері розробки інформаційно-аналітичних систем. Структура роботи. Магістерська робота складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. ● У першому розділі наведено аналіз предметної області, описано проблеми автоматизації медичних установ і проведено огляд існуючих інформаційних систем. ● Другий розділ присвячено проектуванню архітектури системи та структури бази даних. ● У третьому розділі розглянуто реалізацію функціональних модулів системи. ● У четвертому розділі подано опис розробленого аналітичного модуля з реалізацією методів Data Mining. ● У п’ятому розділі проведено експериментальні дослідження, оцінку ефективності системи та інтерпретацію отриманих результатів. Загальний обсяг роботи становить близько 118 сторінок, містить 40 рисунків та 2 додатка.