Проект Orion

1.

ORION
Optimized
Robotic
Information
Ontological
Network

2.

Panacea
(a-protocol)
AFINA
AIDA
GAIA
HEIMDALL
AESCULAPIUS
(b-protocol)
GAIA – система сбора,
обработки и
интерпретации
исследований
HEIMDALL – система
контроля
функционирования
экосистемы
организации
ORION
ANUBIS
AFINA – система
управления
центральной базой
данных
AESCULAPIUS – система
протоколирования
лечебного процесса
ANUBIS – система
многоуровневой защиты
ядра
AIDA – система
аварийного отключения
ядра

3.

Схема работы программного комплекса ORION
Многосторонний
обмен данными для
анализа и принятия
решения:
• Пациент – Врач
• Пациент –
Медицинская
организация
• Пациент –
облачный сервер
комплекса AFINA
• Врач –
Медицинская
организация
• Врач – сервер
комплекса AFINA

4.

AFINA – система управления центральной базой данных
Решение проблемы хранения массивов данных:
Серверы AFINA
Хранение наиболее
важных данных для
обучения нейросетей
(минимально необходимые
мощности памяти)
Мобильное устройство
Анализ данных
комплексом GAIA в
момент подключения
Персональные
медицинские данные
(основной массив
данных)

5.

GAIA – система сбора, обработки и интерпретации исследований
Предоставление данных
пользователем, врачом
Первичный анализ данных и
определение патологии
Острый
панкреатит
Сахарный
диабет
Panacea
Почечная
недостаточность
Глубокий
анализ
профильными
нейросетями и
формирование
решения о
тактике
ведения
пациента

6.

Panacea - нейросеть
Входные данные:
•K+, ммоль/л
•Na+, ммоль/л
•АЛТ, u/л
•АСТ, u/л
•Креатинин, мкмоль/л
•WBC, x10*9/l
•УЗИ ОБП
Повторный анализ
Оценка соответствия
предыдущим случаям:
Состояние:
стабильное/
нестабильное
Объем дообследования
с учетом сочетанной
патологии:
•ЭГДС
•КТ ОБП с в/в
контрастированием
Прогноз:
благоприятный/
неблагоприятный
и тд (неограниченное число
параметров)
•Предложение тактики ведения пациента с наибольшей частотой успешного лечения
•Предложение наиболее эффективной терапии с учетом индивидуальных особенностей
•Оценка тактики врача и проверка соответствия предложениям нейросети
•Сохранение исхода лечения для последующего анализа

7.

HEIMDALL – система контроля функционирования экосистемы организации
•Контроль водоснабжения (потребление, отведение и тд.)
•Контроль электроснабжения (уровень освещенности, энергопотребление и тд.)
•Контроль вентиляционной системы (определение температуры среды, анализ
проб входящего и выходящего из палат воздуха и тд.)
•Контроль деятельности персонала в соответствии с должностными инструкциями
•Контроль потребления расходных материалов (инструментов, лекарственных
препаратов и тд.)
•Контроль процесса питания пациентов (сроки годности, режимы обработки
продуктов питания и тд.)
•Анализ собранных данных и прогноз расходов в будущем с максимальной
точностью (зависит от объема накопленных данных)
•Сравнение эффективности экосистем разных организаций и вычисление наиболее
эффективной системы (зависит от количества доступных организаций для анализа)

8.

HEIMDALL - подсистемы
Автоматизированное ведение
пациента:
•на амбулаторном этапе
•на госпитальном этапе
•рекомендации при выписке

9.

AESCULAPIUS – система протоколирования лечебного процесса (ведение электронных
историй болезни)
Консольное приложение для ПК
Мобильное приложение
Сайт в сети Internet
Облачные сервисы позволяют
получать доступ к
актуальной информации
и отслеживать изменения
в режиме реального времени,
что позволит проводить объективную
оценку эффективности терапии, её
автоматическую коррекцию

10.

Дополнительные возможности
Компьютерное зрение (распознавание объектов на изображениях любого типа):
Интраоперационная
диагностика,
обучение:
Печень, вероятность 99%
Язык, вероятность 1%
Гистологические
исследования:
Перстневидно-клеточный рак,
вероятность 84%
Аденоматозный полип,
вероятность 16%
Рентгенологические
исследования (КТ, МРТ):
Пневмоперитонеум,
вероятность 100%
Аналоги – умная камера Яндекса, маски в приложениях Instagram, Tik-Tok

11.

Научное обоснование
Выделяют следующие этиологические формы острого панкреатита:
- Острый алкогольно-алиментарный панкреатит – 55%.
60%.
- Острый билиарный панкреатит– 30%
35%.
2-4%.
-Острый травматический панкреатит - 6-8%
6-8%
- Другие этиологические формы причины – 2-4%
Источник: Клинические рекомендации – Острый панкреатит – 2020 (20
21.04.2021)
Преимущества научной компоненты ORION:
•Автоматизированный непредвзятый сбор научных и медицинских данных
•Предоставление наиболее актуальных медицинских данных в режиме он-лайн
прямо на рабочий стол врача

12.

Экономическое обоснование
• Выявление необходимых обследований через многократное подтверждение для
конкретной патологии позволит НЕ назначать ненужные обследования и
лабораторные анализы (даже с учетом сочетанной патологии у пациента)
• Система автоматизированного учета и планирования расходных материалов в
программном комплексе HEIMDALL позволит минимизировать издержки на
избыточно приобретенные материалы, утилизируемые по сроку годности при
неиспользовании в течение срока эксплуатации.
• Исключение «человеческого фактора» при планировании деятельности
организации и группировке метаданных
• Снижение количества повторных исследований в разных организациях за счет
обмена электронными медицинскими картами позволит:
1) ускорить процесс получения медицинской помощи пациентам, что
предотвратит развитие осложнений за время переобследования
2) снизить объем лучевой нагрузки (полное отсутствие контроля на данный
момент)
3) снизить траты на реактивы и амортизацию дорогостоящего
оборудования

13.

Математическое обоснование Panacea
W1.1)
0
1
Первичные веса W1)…Wn),
W1.1) - рандомные

14.

n – число рассматриваемых объектов
Y – переменные, которые будут
предсказаны
Ytrue – заранее известный результат (на
уровне обучения)
Среднее значение по
всем квадратичным
ошибкам
Квадратичная
ошибка (потеря)
Ypred – вывод нейросети (на уровне
обучения)
Основная цель обучения нейросети:
минимизация потери

15.

Как это проверить?
Представим потерю как многовариантную
функцию:
Данные вычисления возможны
благодаря дифференцированию сложной
функции:
L (w1), w2), w3), w4), w1.1), b1, b2, b3 , b4)
Цепное правило
Насколько изменится L при изменении W1) ? (правило дифференцирования сложной
функции)
Частная производная:
позволяет вычислить производную
композиции двух и более функций на
основе индивидуальных производных.
Если функция f имеет производную в
точке
где:
x_{0},
Ypred = результат (o1) = f(W1.1) * h1)
а функция g имеет производную в точке
y_{0} = f(x_{0}),
Уравнение метода обратного
распространения ошибки (backpropagation): то сложная функция
h(x)=g(f(x))
также имеет производную в точке
x_{0}.
В итоге: изменение w приводит к небольшому изменению L (с учетом общего веса
параметра, который нейтрализуется нормализацией данных)

16.

Преимущества перед существующими в РФ компьютерными медицинскими системами
Программный комплекс ORION предоставляет возможности:
•прогнозирование лечения пациентов от легкой степени тяжести до критических
состояний
•полный контроль над деятельностью медицинской организации из любой точки с
доступом в Интернет
•актуальные данные по состоянию каждого пациента в режиме он-лайн
•ORION – не заранее записанные ответы, а постоянно меняющаяся,
адаптирующаяся система, отсекающая избыточные обследования и выделяющая
наиболее значимые точки в процессе лечения каждого отдельного пациента
•индивидуальный подход в комплексной терапии с учетом сочетанной патологии, а
не лечение отдельных болезней
•улучшение качества оказания медицинской помощи и высвобождение
творческого потенциала врачей за счет снижения «бумажной» нагрузки с
клиницистов и руководителей (основание: Перечень поручений по итогам
заседания Совета по стратегическому развитию и национальным проектам Пр-54,
п.2 в) обеспечить сокращение времени, необходимого на оформление врачом
медицинской документации, при внедрении информационных систем
в деятельность медицинских организаций.
Срок – 20 февраля 2022 г. Ответственный: Мишустин М.В.
https://vademec.ru/news/2022/01/17/putin-poruchil-sokratit-vremya-neobkhodimoevracham-dlya-oformleniya-meditsinskoy-dokumentatsii/)