Рациональное управление медицинским обслуживанием детей в городском административном районе на основе визуализации и трансформации информации

УДК 681.3

РАЦИОНАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МЕДИЦИНСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ ДЕТЕЙ В ГОРОДСКОМ АДМИНИСТРАТИВНОМ РАЙОНЕ НА ОСНОВЕ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

И ТРАНСФОРМАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

В. А. Жабин, В.Н. Коровин, Г. А. Новикова, О.В. Родионов

В статье рассматривается комплексный подход повышения качества медицинского обслуживания детей по врачебным участкам детской поликлиники № 5 Железнодорожного района на основе визуализации и трансформации информации с применением геоинформационных технологий и статистического моделирования

Ключевые слова: детская заболеваемость, геоинформационные технологии, статистическое моделирование

Проблема ухудшения здоровья детей и подростков в Российской Федерации в последнее время приобретает все большую актуальность. Анализ состояния здоровья детей в Российской Федерации показывает, что общая заболеваемость детей в возрасте до 14 лет за последние 5 лет возросла на 16%, две трети детей в возрасте 14 лет имеют хронические заболевания.

Повышение качества обслуживания населения медицинской помощью невозможно без применения мониторинговых методов исследования, методов моделирования и оптимизации процессов управления. Использование мониторинговых подходов при анализе заболеваемости детей как на областном, городском уровнях, так и в отдельно взятом районе, в последнее время приобрело особую актуальность. В частности это связано с необходимостью изучения и анализа временных рядов, отражающих динамику, а также с возможностью получения краткосрочного прогноза уровня заболеваемости детей по различным нозологическим формам, использование которых позволяет более эффективно управлять лечебно-

профилактической и организационной деятельностью медицинских учреждений в целом. При моделировании и оптимизации процессов управления, наряду с различными методами исследования, целесообразным является применение геоинформационных технологий. Это обусловлено тем, что одни статистические выводы, без учета картографического анализа не всегда раскрывают роль тех или иных экологи-

Жабин Василий Александрович - ВГТУ, соискатель (4732) 46-76-99

Коровин Владимир Николаевич - ВГТУ, аспирант, (4732) 46-76-99

Новикова Галина Александровна - ВГТУ, аспирант, (4732) 46-76-99

Родионов Олег Валерьевич - ВГТУ, д-р техн. наук, профессор, (4732) 46-76-99

ческих факторов, особенно применительно к городским промышленным административным районам, где они оказывают существенное влияние на состояние здоровья детей. Использование геоинформационных систем позволяет установить новые зависимости между сборами медицинских, экологических, экономических и географических данных, их пространственного анализа и предоставляет пользователю возможность оптимизировать процедуру выбора стратегий в процессе управления системой медицинского обслуживания.

В ходе исследования был проведен анализ основных заболеваний детей по следующим нозологическим формам: инфекционные и паразитарные болезни, болезни крови, эндокринной системы, болезни нервной системы и психические расстройства, глаза и его придаточного аппарата, уха и сосцевидного отростка, системы кровообращения, органов дыхания, пищеварения, мочеполовой системы, кожи и подкожной клетчатки, костно-мышечной системы и соединительной ткани, отдельные состояния, возникшие в перинатальном периоде, врожденные аномалии, прочие заболевания, отравления и травмы. Показатели рассматривались по врачебным участкам детской поликлиники № 5 Железнодорожного района города Воронежа за период с 2005 по 2008 гг. Анализ соотношения заболеваний среди детей Железнодорожного района показал, что высокий уровень наблюдается по заболеваниям органов дыхания, а наименьший по заболеваниям системы кровообращения.

Для оценки состояния заболеваемости детей в районе на основе статистических данных с применением ГИС-технологий получена картографическая информация об основных заболеваниях в районе по основным нозологическим формам для врачебных участков детской поликлиники № 5 Железнодорожного района.

На рис. 1 представлена картограмма, отражающая уровень заболеваемости органов дыхания по врачебным участкам, полученная с ипользо-ванием пакета ArcView 3.0.

Болезни органов дыхания

| | 592.4 - 649.Э

649.9 - 705.7

Н 7057 ~ 829 4 Рис. 1. Классификация врачебных участков детской поликлиники № 5 Железнодорожного района по уровню заболеваемости органов дыхания за 20052008 гг.

Из рис. 1 видно, что к неблагоприятным зонами по заболеваниям органов дыхания среди детей в Железнодорожном районе относятся

1, 2, 13 и 15 врачебные участки, а также 2, 7 и 8 врачебные участки микрорайона Отрожка.

Проведенное исследование по различным нозологическим формам на базе ГИС-технологий позволило выделить врачебные участки детской поликлиники № 5 Железнодорожного района города Воронежа в три группы по каждой нозологической форме в зависимости от уровня заболеваемости детей: низкий, средний и высокий. Общий результат классификации врачебных участков детской поликлиники № 5 Железнодорожного района на базе ГИС-технологий по различным нозологическим формам приведен на рис. 2.

Рис. 2. Ранги врачебных участков детской поликлиники № 5 Железнодорожного района города Воронежа по основным заболеваниям

Как показывает результат ранжирования, наиболее неблагоприятными по всем основным заболеваниям являются 7 и 8 врачебные участки микрорайона Отрожка, а 14 - врачебный участок с наименьшим уровнем заболеваний.

Одним из аспектов мониторингового исследования в городском административном районе является оценка динамики и прогнозирования развития заболеваемости детей по различным нозологическим формам.

Анализ динамики заболеваемости детей по различным нозологическим формам по данным детской поликлиники № 5 Железнодорожного района г. Воронежа показал, что по всем нозологическим формам, за исключением болезней крови (+692,64 %) и заболеваний нервной системы (+75,85 %), наблюдается уменьшение количества заболеваний, так, например, максимальное уменьшение количества заболеваний за пять последних лет было отмечено по заболеваниям мочеполовой системы (-38,41 %), по инфекционным и паразитарным болезням (-33,07 %), по заболеваниям органов пищеварения (-31,95 %), по заболеваниям уха и сосцевидного отростка (-31,81 %), по заболеваниям органов дыхания (-30,15 %), также стоит отметить устойчивую динамику снижения общей заболеваемости детей (-20,26 %).

Для построения краткосрочного прогноза развития заболеваний у детей на 2009-2010 гг. была использована модель экспоненциального сглаживания. В качестве основной модели ряда рассматривается его представление в виде полинома невысокой степени, коэффициенты которого медленно меняются со временем: у(/) = ах(/) + (1 - а)у(/ -1), где а - параметр сглаживания. Начальное значение тренда зависит от его типа: для экспоненциального тренда

5 (0) = х (2)/х (1); у(0) = х(1)/^/5(0) , для линейного тренда 5(0) = (х(п) - х(1))/(п -1); у(0) = х(1) -5(0)/2. На рис. 3 представлен результат прогнозирования общей заболеваемости детей по Железнодорожному району города Воронежа.

Рис. 3. Краткосрочный прогноз общей заболеваемости детей по данным детской поликлиники № 5 Железнодорожного района г. Воронежа

Результаты краткосрочного прогнозирования показали, что в целом по заболеваемости детей в Железнодорожном районе города Воронежа прогнозируется уменьшение количества заболеваний практически по всем нозологическим формам, за исключением болезней крови и заболеваний нервной системы.

Для классификации врачебных участков детской поликлиники № 5 Железнодорожного района города Воронежа по набору медицинских показателей, характеризующие состояние здоровья детей использовался кластерный анализ, в результате чего все врачебные участки были разделены на 3 класса. В первый кластер, который характеризуется низким уровнем заболеваемости детей, были отнесены 6, 7, 12, 14 врачебные участки и 3, 4, 5 врачебные участки микрорайона Отрожка; во второй кластер, в котором отмечается средний уровень рассматриваемых нозологических форм, были класси-

фицированы 3, 4, 5, 8, 10, 11, 1О и 6О врачебные участки; а в третий кластер, где отмечается наиболее высокий уровень заболеваемости детей, были определены 1, 2, 13, 15, 2О, 7О и 8О врачебные участки.

В результате проведенного дискриминантного анализа по основным, наиболее распространенным заболеваниям среди детей Железнодорожного района были получены следующие виды классификационных функций:

Н1 = -447,645-1,144*^+35,405 *Х2 -87,004 *Х3+ + 1,746 *Х4 +63,484 *Х5 -50,610 *Хб+34,845 *Х7 ,

Н2 = -539,884-1,395 *Х1+31,322*Х2 -53,826 *Х3+ +1,577 +41,436 -32,405 *Х6+13,155 *Х7 ,

Н3 = -722,051-1,507 *Х1+41,158 *Х2 -80,489*Х3+ + 1,821 *Х +78,453 *Х5 -62,531 *Х+26,524*Х7,

где, Х1 - инфекционные и паразитарные болезни; Х2 - болезни глаза и его придаточного аппарата; Х3 - болезни уха и сосцевидного отростка; Х4 - болезни органов дыхания; Х5 - болезни органов пищеварения; Х6 - прочие заболевания; Х7 - травмы и отравления; Н1 - низкий уровень заболеваемости у детей; Н2 - средний уровень заболеваемости; Н3 - высокий уровень заболеваемости.

Для реализации методики принятия решений при управлении здравоохранением в городском административном районе используется модифицированная схема компьютерной поддержки принятия управленческих решений с использованием ГИС-технологий, экспертного оценивания, прогнозирования наиболее информативных показателей с применением экспертной, априорной, архивной и текущей информации (рис. 4).

Решением в данном случае является оценка медицинской ситуации по врачебным участкам и выявление территорий, в которых эта ситуация наиболее неблагоприятна. Методика оценки риска заболеваемости в территориально распределенной системе городского района заключается в следующем: на основе полученных классификационных функций и соответствующих прогнозных значений рассчитываются значения классификационных функций, определяющие риск развития заболеваний у детей: Н (1=1..3), где: 1 - низкая заболеваемость; 2 -средняя заболеваемость; 3 - высокая заболеваемость. По максимальному значению Н определяются вероятность риска заболеваемости в целом по врачебному участку.

Рис. 4. Алгоритм принятия управленческого решения

Полученные результаты оценки территорий риска далее используются при оптимизации распределения ограниченных ресурсов в районе между отдельными врачебными участками, так как требуется сбалансировать потребности населения в медицинском обслуживании и источники финансирования, обеспечив устойчивое развитие районной системы в целом и каждой территориальной единицы в отдельности. Эта задача относится к верхнему уровню управления и реализуется административным органом района и руководством лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ).

Литература

1. Коровин Е.Н., Родионов О.В. Методы обработки биомедицинских данных. Воронеж: ВГТУ, 2007.

2. Коровин Е.Н., Родионов О.В. Геоинформа-ционные технологиий. Воронеж: ВГТУ, 2005.

3. Интеллектуальные системы управления в медицине и здравоохранении / Е.Н. Коровин, О.В. Родионов, Е.Д. Федорков, М.В. Фролов, А.В. Фролова. Воронеж: ВГТУ, 2005.

Воронежский государственный технический университет

RATIONAL MANAGEMENT OF HEALTH SERVICES OF CHILDREN IN URBAN ADMINISTRATIVE AREA ON THE BASIS OF VISUALIZATION AND TRANSFORMATION OF THE INFORMATION

V.A. Zhabin, V.N. Korovin, G.A. Novikova, O.V. Rodionov

In clause the complex approach of increase of quality of medical service of children on medical sites of children's polyclinic № of 5 Railway areas is considered on the basis of visualization and transformation of the information with application of geoinformation technologies and statistical modeling Keywords: children's desease, geoinformation technologies, statistical modeling