Rezultaty projektu

Okres realizacji: 1.04-31.12.2009 r.

* Powołanie zespołu projektowego, określenie zadań oraz utworzenie harmonogramu realizacji projektu w poszczególnych etapach.
Zadania zaplanowane w harmonogramie:

  1. Opracowanie wymagań na system oraz wstępnej architektury systemu. Opracowanie konfiguracji serwerów bazodanowych pracujących w sieciach rozproszonych. Opracowanie i udokumentowanie specyfikacji zakresu informacyjnego wiedzy medycznej wykorzystanej w systemie, a w tym standardów oznaczeń jednostek chorobowych i procedur medycznych.
  2. Opracowanie i udokumentowanie metody tworzenia ID jednostki chorobowej. Ustalenie składników budowy ID jednostki choroby dla alergologii i pneumologii. Opracowanie modelu zapisu jednostki chorobowej w relacyjno-obiektowej bazie danych. Weryfikacja opracowanych modeli danych. Model i implementacja systemu OCR tekstów medycznych. Tworzenie leksykonów pojęć do budowania ontologii. Opracowanie metody budowania ID jednostki chorobowej z zasobów wiedzy medycznej, w tym model i implementacja systemów z analizą OCR oraz tekstów medycznych. Tworzenie bazy danych ID jednostek chorobowych wg analizy wiedzy medycznej. Weryfikacja opracowanych modeli danych oraz ekstrahowanych pojęć z praktyką medyczną oraz tworzenie bazy wiedzy diagnostycznej.
  3. Zasilanie systemu z zewnętrznych źródeł danych. Zasilanie modułu bazy wiedzy o pacjencie. Generowanie bazy danych do wykonanych procedur medycznych w jednostkowym przypadku. Opracowanie i udokumentowanie modeli danych zawartych w module analityczno-raportowym. Opracowanie i udokumentowanie modeli danych, metod porównania i oceny rzeczywistych historii choroby, zleconych badań diagnostycznych i terapii z działaniami podjętymi przez studenta w trakcie realizacji procesu dydaktycznego zawartego w module dydaktycznym. Opracowanie modeli oceny farmakologicznej obejmujących analizę kosztów procedur diagnostyczno-medycznych i aplikowanych środków leczniczych pod względem efektywności i użyteczności. Zastosowanie tych modeli pozwoli na ekonomiczne uzasadnienie doboru wybranej ścieżki leczenia spośród możliwychi zidentyfikowanych przezsystem, co w efekcie doprowadzi do minimalizacji kosztów globalnych, przy zachowaniu wskaźnika efektywności leczenia na wysokim poziomie.
  4. Opracowanie koncepcji i implementacji modułu pozyskiwania danych do systemu z dokumentów w postaci papierowej. Opracowanie metod poprawy jakości obrazów medycznych poprzez zastosowanie metod superrozdzielczości, wyostrzania oraz znajdowania krawędzi. Opracowanie metod analizy obrazu medycznego wraz z ekstrahowaniem składników obrazu wskazujących na obecność jednostki chorobowej w badanym przypadku. Zastosowanie metody analizy falkowej obrazu do szybkiej ekstrakcji krawędzi w obrazie. Opracowanie metod standaryzacji lub/i częściowej automatyzacji opisu badań ze zobrazowaniem (RTG, scyntygrafia, USG) oraz weryfikacja pojęć opisowych z praktyką medyczną. Generowanie zobrazowań 3D oraz 2D. Tworzenie baz danych pacjenta oraz jej implementacja. Opracowanie metod ochrony danych osobowych pacjentów. Opracowanie automatycznych metod odzyskiwania danych chorobowych. Opracowanie baz danych do systemu (gromadzenie danych do ID choroby z opisów, danych diagnostycznych, zobrazowań RTG i innych).
  5. Opracowanie metod wyszukiwania danych z wykorzystaniem wzorca (ID choroby). Budowa ontologii pojęć w obszarze alergologii i pneumologii. Opracowanie metod wnioskowania w sieciach semantycznych. Opracowanie i udokumentowanie modeli i metod i rozpoznawania  wzorców ID jednostki chorobowej na podstawie bazy wiedzy o pacjencie oraz zasobów wiedzy medycznej i diagnostycznej wraz z mechanizmami uaktualnienia ID jednostki chorobowej pacjenta w oparciu o zlecone procedury diagnostyki przesiewowej. Opracowanie metod analizy danych w czasie rzeczywistym. Wnioskowanie w oparciu o związki probabilistyczne pomiędzy objawami a jednostkami chorobowymi (przy zastosowaniu macierzy korelacji/konincydencji)/ Wnioskowanie przy zastosowaniu logiki rozmytej. Wnioskowanie z uwzględnieniem niepewności - teorii Dempstera-Shafera. Wyodrębnienie procedur medycznych wg schematu ID stosowanych w diagnostyce jednostkowego przypadku. Analiza i weryfikacja procedur wg przyjętych standardów oznaczania i klasyfikacji procedur medycznych. Korelacja baz danych.
  6. Zadanie o charakterze pomocniczym polegające na organizacji szkoleń zarówno wewnętrznych jak i zewnętrznych. Przewidują one spotkania na szczeblu międzynarodowym z pracownikami jednostek naukowych w zakresie podobnych pod względem funkcjonalnym działających bądź tworzonych systemów ICT wspierających badania naukowe w sektorze medycznym. Szkolenia z zakresu zarządzania projektami w standardzie Prince 2. Szkolenia dla kadry naukowej projektu w zakresie wiedzy o aplikacji informatycznych o podobnym przeznaczeniu.
  7. Zadanie o charakterze pomocniczym polegające na promowaniou tematyki projektu, postępów w realizacji oraz rezultatów. W zadaniu tym założono realizację konferencji i spotkań informacyjnych poświęconych tematyce, założeniom oraz postępom w realizacji projektu, opracowanie tablic i broszur informacyjnych zawierających ogólne informacje o projekcie. Zamieszczanie bieżących informacji o projekcie na podstronie internetowej WAT-u.
  8. Zadanie o charakterze pomocniczym polegające na koordynacji, zarządzaniu oraz sprawozdawczości w ramach poszczególnych zadań. Ponadto WAT korzystać będzie z usług w zakresie doradztwa organizacyjno-finansowego obejmującego nadzór nad prawidłowym przebiegiem projektu oraz jego realizacją.

* Określenie struktury projektu, uszczegółowienie zadań oraz powołanie zespołów wykonawczych wewnątrz projektu w celu realizacji zadań w danym etapie.
Składniki projektu
Potencjalnym użytkownikiem systemu jest lekarz.
Projektowany system zawiera trzy komponenty:
1) moduł wspomagania decyzji diagnostycznych
2) moduł e-learningu
3) moduł analiz mikro farmakoekonomicznych (w odniesieniu do diagnostyki stosowanej
w alergologii i pneumologii).
W strukturze tych modułów funkcjonuje baza wiedzy medycznej tworzona w systemie.
W module wspomagania diagnostyki wykorzystano nowatorskie koncepcje fuzji danych opartej o sieci semantyczne oraz wynikające z tej fuzji metody wnioskowania medycznego. Dodatkowym elementem modułu jest środowisko analizy obrazu dwuwymiarowego oraz trójwymiarowe zobrazowania graficzne. W obrazach pozyskiwanych za pomocą RTG lub USG charakterystyczny jest wysoki poziom szumów oraz niski kontrast. Zastosowana analiza obrazu umożliwia podniesienie kontrastu, wyszukanie charakterystycznych konturów, atakże powiększenie wybranych obszarów obrazu z zachowaniem wysokiej rozdzielczości. Zobrazowania trójwymiarowe pozwalają ulokować w modelu 3D układu oddechowego informacje pozyskane w toku diagnozowania.
Integralne składowe systemu to moduł e-learningu  pozwalający na aranżację wykładu dotyczącego prowadzonych badań medycznych (m.in. w oparciu o materiały zgromadzone w budowanym systemie) oraz moduł, który pozwala na wstępne analizy kosztowne i efektywnościowe, zwany potocznie modułem mikro farmakoekonomiki.

* Zbudowanie laboratorium projektu
Laboratorium jest przystosowane głównie do utrzymania infrastruktury technicznej projektu w postaci środowisk do gromadzenia i wymiany informacji, projektowania systemów informatycznych, wytwarzania i testowania systemów. Laboratorium projektu przeznaczone jest również do symulacji numerycznych zjawisk i eksperymentów fizycznych lub medycznych, analizy obrazowej oraz analizy innych procesów, które wymagają dużych mocy obliczeniowych.
Bazę materiałową laboratorium stanowi zespół 10 serwerów sieciowych, z których 6 tworzy w sieci system GRID a pozostałe pracują jako zunifikowane centrum obsługi projektów. Dodatkowym atutem laboratorium jest samodzielna stacja robocza Tesla Superkomputer (o wydajności 3 TFLOPS) oparta o graficzne procesory NVIDIA® Tesla C10-60 (3x240). Do obsługi zaawansowanej grafiki przeznaczone są dwie stacje graficzne DELL Precision (Intel Quad Xenon 2,5GHz+Nvidia FX 5800).
Laboratorium posiada dwie wydzielone sekcje: sekcję serwerów i pomieszczenie roboczo - seminaryjne, wyposażone dodatkowo w elementy umożliwiające prezentację danych, tj. projektor i tablicę multimedialną.
System obliczeniowy może być podłączony do sieci akademickiej i jeżeli zajdzie potrzeba zapewnia również pracę zdalną na wybranych maszynach.

* Publikacje (w przygotowaniu)
A. Gaj - "Dostosowanie procedur metodyki zarządczej Prince do realizacji projektów naukowo-badawczych"
M. Jaszuk, G. Szostek, A. Walczak - "Ontology Building System for Structuring Medical Diagnostic Knowledge"
K. Adamczyk, L. Puzio, A. Walczak - "Interpolacja obrazów z detekcją krawędzi za pomocą falek anizotropowych"

* Aktywność naukowa związana z realizacją projektu
VII Międzynarodowa Konferencja Polskiego Towarzystwa Farmakoekonomicznego, Warszawa, 1-2.12.2009 r. (zespół projektu był współorganizatorem konferencji)

Związek realizowanych zadań w projekcie z doktoratami:
* Wnioskowanie diagnostyczne w informatycznych systemach wspomagania decyzji
* Metody logiki rozmytej we wspomaganiu diagnostyki medycznej
* Bio-naśladowczy algorytm analizy obrazu
* Systemy słownikowe w przetwarzaniu fuzji danych
* Algorytmy generacji i optymalizacji ścieżek klinicznych
* Sieci bazskalowe do wykrywania relacji ukrytych w procesach diagnostyki medycznej
* Bezpieczeństwo danych pacjenta w systemach medycznych.

* Sprawozdawczość
Złożenie raportu i sprawozdania rocznego (25.01.2010 r.)