ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ДОСТУП К МНОЖЕСТВУ МОДУЛЕЙ АНАЛИЗА КЛИНИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ИНТЕГРАЦИЯ С УПОМЯНУТЫМИ МОДУЛЯМИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 61/430,564, поданной 7 января 2011 г. Предварительная заявка США № 61/430,564, поданная 7 января 2011 г. в полном объеме включена в настоящую заявку путем ссылки.

Нижеописанное изобретение относится к медицинским технологиям, технологиям поддержки принятия клинических решений, технологиям автоматизированного анализа медицинских данных и родственным технологиям.

Системы поддержки принятия клинических решений (CDS) разрабатывались для обеспечения автоматизированного доступа к накопленным медицинским знаниям, создаваемым непрерывно ведущимися медицинскими исследованиями, клиническими испытаниями, исследованиями отдельных случаев заболевания и разнообразными другими источниками информации. Система CDS обеспечивает возможность электронного поиска по большой медицинской базе данных, которая соответственно дополняет профессиональные опыт и знания клиницистов и обеспечивает доступность большинства современных медицинских знаний для клинициста при принятии медицинских решений.

Один тип системы CDS использует руководство по клинической практике, которое разработано и поддерживалось медицинскими экспертами. Типичное руководство по клинической практике ограничено конкретным медицинским состоянием или классом или другой группой медицинских состояний. В одной конфигурации, руководство представляет собой узловой граф, в котором узлы представляют состояния пациента, и ребра между узлами изображают клинические решения и/или изменения состояния пациента. Например, в руководстве по онкологической клинической практике, узлы могут быть определены на основе типа и стадии рака, возраста пациента, пола или других характеристик, других сопутствующих состояний (например, состояния здоровья), результатах различных медицинских тестов (например, генетических анализов, оценки опухоли методом визуализации и т.д.) и т.п. Переход (или «ребро графа») в приведенном примере представляет изменение стадии рака, получение результатов некоторого медицинского теста, наступление (или ремиссию) сопутствующего состояния и т.д. При использовании руководства по клинической практике, состояние пациента привязывается к узлу графа, который наилучшим образом представляет состояние пациента, и ребра графа, отходящие от данного узла, указывают на возможные варианты прогрессирования заболевания пациента. Например, когда пациент находится в некотором узле, ребра могут содержать рекомендацию для выполнения исследования методом визуализации. Если врач согласен с упомянутой рекомендацией системы CDS, то тогда врач заказывает тест и, по результату теста, состояние пациента переходит в новый узел руководства по клинической практике.

Проблема подхода на основе руководств по клинической практике в системах CDS заключается в том, что данный подход базируется на, по существу, соответствии пациента руководству. То есть, пациент должен «соответствовать» некоторому узлу руководства в отношении пациентов, и различные клинические варианты, представленные ребрами, отходящими от узла, должны представлять правдоподобные возможные варианты прогрессирования случая заболевания. Однако разрозненные сведения подсказывают, что приблизительно 20% онкологических больных не соответствуют никакому подходящему руководству. Приведенная процентная доля может быть даже выше, в зависимости от того, как задано соответствие, и от практически применимых шагов, доступных клиницисту и пациенту. В подобных случаях, система CDS будет, как правило, обеспечивать недостаточную гибкость в отношении выяснения всех доступных вариантов выбора, которые слабо или совсем не встроены в руководства по клинической практике.

Другой подход представлен системой CDS на базе правил. При данном подходе, «графическое» руководство заменено набором правил принятия клинических решений. Каждое правило включает в себя набор предварительных условий, и, если пациент удовлетворяет предварительным условиям, то правило считается применимым и обеспечивает руководство для врача. Подход на базе правил зависит от удовлетворения пациентом предварительных условий, по меньшей мере, одного правила для обеспечения соответствующего руководства. Как в случае подхода на основе руководств, разнообразие пациентов гарантирует, что значительная доля случаев заболевания не будет подпадать под существующие правила, и в данных случаях заболевания система CDS на базе правил будет обеспечивать ограниченное руководство.

В общем, применимость существующих систем CDS на базе руководств или правил к «реальным» пациентам является далеко не всесторонней, что оставляет врачей с мало полезным руководством или без руководства со стороны системы CDS для некоторых случаев заболевания пациентов.

Существующие системы CDS обычно также мало или совсем не интегрированы с автоматизированными аналитическими инструментальными средствами или модулями. Обычно, руководство или правила системы CDS будут рекомендовать выполнение конкретного теста с использованием конкретного аналитического инструментального средства. Если врач согласен с данной рекомендацией, то врач (или другой медицинский персонал) применит аналитическое инструментальное средство для выполнения теста. Данное применение вызывает сбор необходимых данных пациента и ввод их в аналитическое инструментальное средство. Затем инструментальное средство формирует результат теста, который, после этого, вводят в систему CDS либо вручную, либо посредством некоторой протоколирующей автоматики (например, результат теста сохраняется в электронной карте пациента, к которой также получает доступ система CDS). Затем упомянутый новый результат испытаний может быть использован системой CDS для выработки дополнительных рекомендаций.

Ниже предлагаются усовершенствованные устройства и способы, которые справляются с вышеупомянутыми и другими ограничениями.

В соответствии с одним аспектом предлагается система интеграции аналитических инструментальных средств для направления пользователя при применении набора аналитических инструментальных средств. Система интеграции аналитических инструментальных средств содержит конечный автомат, сконфигурированный с возможностью сохранения текущего состояния, содержащего клинический контекст, определяемый доступной пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному, и идентификации, по меньшей мере, одного доступного аналитического инструментального средства из набора аналитических инструментальных средств, которые применимы к текущему состоянию, и модуль графического пользовательского интерфейса, связанный рабочим соединением с конечным автоматом и сконфигурированный с возможностью приема пользовательского выбора доступного аналитического инструментального средства. Конечный автомат дополнительно сконфигурирован с возможностью загрузки пациентно-зависимой информации в выбранное пользователем доступное аналитическое инструментальное средство и активизации выбранного пользователем доступного аналитического инструментального средства для работы с загруженной пациентно-зависимой информацией, чтобы создать, по меньшей мере, что-то одно из дополнительной пациентно-зависимой информации, относящейся к терапевтическому больному, и графического пациентно-зависимого контента, относящегося к терапевтическому больному. Конечный автомат дополнительно сконфигурирован с возможностью выполнения, по меньшей мере, чего-то одного из: перехода из текущего состояния в следующее состояние, содержащее клинический контекст, определяемый доступной пациентно-зависимой информацией, содержащей дополнительную пациентно-зависимую информацию; и активизации модуля графического пользовательского интерфейса для отображения графического пациентно-зависимого контента. Конечный автомат и модуль графического пользовательского интерфейса, в подходящем случае, содержат электронное устройство обработки данных, содержащее графический дисплей и, по меньшей мере, одно устройство пользовательского ввода.

В соответствии с другим аспектом предлагается способ интеграции аналитических инструментальных средств для направления пользователя при применении набора аналитических инструментальных средств. Сохраняют текущий клинический контекст, определяемый доступной пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному. Идентифицируют для пользователя, по меньшей мере, одно доступное аналитическое инструментальное средство из набора аналитических инструментальных средств, которые применимы к текущему клиническому контексту, и принимают от пользователя пользовательский выбор доступного аналитического инструментального средства. Активизируют выбранное пользователем доступное аналитическое инструментальное средство для работы с пациентно-зависимой информацией, чтобы создать выходные данные, включающие в себя, по меньшей мере, что-то одно из дополнительной пациентно-зависимой информации, относящейся к терапевтическому больному, и графического пациентно-зависимого контента, относящегося к терапевтическому больному. В ответ на выходные данные выполняют, по меньшей мере, что-то одно из: обновления текущего клинического контекста для содержания дополнительной пациентно-зависимой информации, предоставляемой при активизации, и отображения графического пациентно-зависимого контента. Сохранение, идентификация, активизация и выдача ответа надлежащим образом выполняются электронным устройством обработки данных.

В соответствии с другим аспектом предлагается постоянный носитель данных, который хранит команды, исполняемые электронным устройством обработки данных, чтобы выполнять способ, описанный в непосредственно предшествующем параграфе.

Одно из преимуществ заключается в своевременном представлении данных пациента для поддержки клиницистов во время анализа случая заболевания пациента.

Другое преимущество заключается в обеспечении системы и способа интеграции аналитических инструментальных средств для направления пользователя при применении набора аналитических инструментальных средств.

Другое преимущество заключается в более эффективном комплексном применении аналитических инструментальных средств.

Другое преимущество заключается в сокращенном ручном вводе данных при использовании аналитических инструментальных средств.

Многочисленные дополнительные преимущества будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения нижеследующего подробного описания.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и схем расположения компонентов, и различных операций обработки данных и схем расположения операций обработки данных. Чертежи предназначены только для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не подлежат истолкованию в смысле ограничения.

Фиг. 1 - схематическое изображение системы поддержки принятия клинических решений (CDS), набора аналитических инструментальных средств и системы интеграции аналитических инструментальных средств для направления пользователя при применении набора аналитических инструментальных средств.

Фиг. 2 - схематическое изображение работы контекстно-ориентированного конечного автомата для рекомендации аналитических инструментальных средств, показанного на фиг. 1.

Фиг. 3 - схематическое изображение таблицы параметров перехода состояний, показанной на фиг. 1.

Фиг. 4 - схематическое изображение таблицы параметров изменения/детализации представления, показанной на фиг. 1, для состояния S_k.

Фиг. 5 - схематическое изображение работы одного из аналитических инструментальных средств, показанных на фиг. 1, под управлением модуля управления аналитическими инструментальными средствами, показанного на фиг. 1.

Фиг. 6-12 - схематические изображения работы различных аналитических инструментальных средств под управлением модуля управления аналитическими инструментальными средствами, показанного на фиг. 1.

Как показано на фиг. 1, медицинская система, реализованная компьютером или другим электронным устройством 10 обработки данных, содержащим дисплей 12 (например, жидкокристаллический (ЖК) дисплей, проекционный дисплей и т.д.) и, по меньшей мере, одно устройство пользовательского ввода (например, показанную клавиатуру 14 или мышь, трекбол, сенсорную панель или другое указательное устройство и т.д.), включает в себя графический пользовательский интерфейс (GUI) 16 (использующий программное обеспечения 12, 14 ввода/вывода), систему 18 поддержки принятия клинических решений (CDS) на базе руководства или правил, электронную карту 20 пациента или другое хранилище данных пациентов и контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств. Система CDS 18 может использовать клиническое руководство, например, узловой граф, который отображается интерфейсом GUI 16 вместе с различными аннотациями, соответствующими текущему узлу, представляющему пациента, и различными ребрами, продолжающимися от текущего узла и представляющими различные возможные варианты прогрессирования речения пациента. Кроме того или в качестве альтернативы, система CDS 18 может использовать парадигму на базе правил, в которой набор правил, разработанных соответствующими медицинскими экспертами, применяется системой CDS для выработки клинических рекомендаций.

Электронная карта 20 пациента является электронной базой данных, хранящей данные пациента. Электронная карта 20 пациента может характеризоваться изменяющимися степенями полноты. В некоторых вариантах осуществления, все медицинские данные пациента хранятся в электронной карте 20 пациента, содержащей: медицинские изображения; записи врача; записи контроля физиологических параметров (например, электрокардиограмма, насыщение крови кислородом (SpO₂), артериальное давление и т.д.); молекулярные данные (например, данные определения генетической последовательности пациента, данные анализов на биологических микрочипах, результаты тестов на основе дискретных молекулярных маркеров и т.д.); результаты гематологических тестов; записи по пероральному приему (для стационарных пациентов); и т.д. В качестве альтернативы, электронная карта 20 пациента может быть менее обстоятельной, например, содержащей некоторую, но не всю из вышеупомянутой наглядной информации. В некоторых вариантах осуществления, электронная карта 20 пациента может находиться в каком-нибудь другом месте, кроме компьютера 10, в котором находится интерфейс GUI 16, дополнительная система CDS 18 и контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств. Например, компьютер 10 может быть персональным компьютером врача, а электронную карту 20 пациента можно содержать в больничной базе данных. Аналогично, контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств и дополнительная система CDS 18 могут постоянно храниться в разных компьютерах. Кроме того, компьютер 10 может быть осуществлен множеством компьютеров, коллективно определяемых как вычислительное «облако», или другим составным и/или сетевым электронным устройством обработки данных.

Следует также понимать, что предложенные системы и способы интеграции аналитических инструментальных средств для направления пользователя при применении набора аналитических инструментальных средств могут быть осуществлены в виде постоянного носителя данных, хранящего команды, исполняемые электронным устройством обработки данных (например, компьютером 10) для выполнения способа. Постоянный носитель данных может, например, содержать накопитель на жестком диске или другой магнитный носитель данных, или оптический диск, или другой оптический носитель данных, или оперативную память (RAM), постоянную память (ROM), флэш-память или другой электронный носитель данных и т.д.

Клиницист (например, врач, медицинский специалист и т.д.), лечащий пациента, использует данные пациента, хранящиеся в электронной карте 20 пациента, и дополнительно также консультирует систему CDS 18 для клинических рекомендаций. Однако, в некоторых вариантах, случай заболевания пациента может не соответствовать руководству по клинической практике или правилам, используемым системой CDS 18, и тогда система CDS 18 обеспечивает ограниченно доказательную информацию. В некоторых вариантах, случай заболевания пациента может соответствовать руководству по клинической практике или правилам, и, следовательно, система CDS 18 обеспечивает существенную доказательную информацию; тем не менее, клиницист может нуждаться в изучении других источников информации или выполнении других анализов данных пациента и/или другой пациентно-зависимой информации. В некоторых вариантах осуществления, система CDS 18 может полностью отсутствовать, то есть систему CDS 18 следует считать дополнительным компонентом.

В любом из данных случаев заболеваний, клиницист соответствующим образом использует, по меньшей мере, одно аналитическое инструментальное средство из набора аналитических инструментальных средств 24, чтобы исследовать случай заболевания пациента. Без потери общности, на фигуре 1 принято, что набор аналитических инструментальных средств 24 содержит N инструментальных средств, где N является положительным целым числом. В одном иллюстративном примере, некоторые предполагаемые аналитические инструментальные средства содержат: инструментальное средство визуального конструктора запросов, которое формирует популяционные диаграммы пациентов популяции, соответствующей категории, (например, диаграмму пациентов, страдающих, например, раком в стадии 2, соответствующим разным возрастным категориям); инструментальное средство управления кривыми выживаемости, которое строит кривую выживаемости Каплана-Мейера, показывающую статистические коэффициенты выживаемости конкретных популяционных групп; инструментальное средство визуализатора биологических путей, обеспечивающее графическое представление биологических путей, соответственно помеченных аннотациями, основанными на данных молекулярных тестов пациента; инструментальное средство географического поиска испытаний, которое находит место проведения клинических исследований, соответствующих медицинскому состоянию, характерному для пациента; инструментальное средство поиска медицинской литературы, которое облегчает поиск по ключевым словам в базе данных медицинской литературы; интерактивное инструментальное средство генерации облаков слов, которое обеспечивает информацию о родственных медицинских терминах для использования при поддержке различных операций поиска по ключевым словам; и т.д. Приведенные примеры являются всего лишь иллюстративными, и можно обеспечить другие аналитические инструментальные средства. В общем, аналитическое инструментальное средство работает с пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному, для создания, по меньшей мере, какой-то одной из (1) дополнительной пациентно-зависимой информации, относящейся к терапевтическому больному, и (2) графического пациентно-зависимого контента, относящегося к терапевтическому больному.

В общем, различные аналитические инструментальные средства могут находиться в различных местах. Некоторые аналитические инструментальные средства могут быть «локальными», например, осуществленными в форме программного обеспечения, исполняемого на том же компьютере 10, на котором находится интерфейс GUI 16, дополнительная система CDS 18 и контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств. Некоторые аналитические инструментальные средства могут постоянно храниться в больничном служебном компьютере и вызываться по больничной сети передачи данных. Аналогично, некоторые аналитические инструментальные средства могут постоянно храниться в удаленном служебном компьютере, по существу, в любом месте во всемирной сети и вызываться по сети Интернет.

При общепринятом подходе, клиницист будет использовать данное аналитическое инструментальное средство посредством ручного сбора и загрузки пациентно-зависимой информации в аналитическое инструментальное средство и активизации аналитического инструментального средства для работы с загруженной пациентно-зависимой информацией, чтобы создать дополнительную пациентно-зависимую информацию и/или графический пациентно-зависимый контент. Однако, в одном варианте осуществления, показанном на фигуре 1, упомянутые продолжительные и подверженные субъективным ошибкам операции, по меньшей мере, частично заменены операциями, выполняемыми контекстно-ориентированным конечным автоматом 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств. Контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств дополнительно обеспечивает руководство для клинициста посредством предложения аналитических инструментальных средств с учетом клинического контекста, который определяется доступной пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному.

Как также показано на фиг. 1, контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств является конечным автоматом, который хранит текущее состояние 30 терапевтического больного. Текущее состояние 30 содержит клинический контекст, определяемый доступной пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному. Когда активизация аналитического инструментального средства создает дополнительную пациентно-зависимую информацию, то данное действие, обычно, изменяет клинический контекст и, в результате, вызывает переход конечного автомата 22 из текущего состояния 30 в следующее состояние. С другой стороны, если активизация аналитического инструментального средства не создает дополнительной пациентно-зависимой информации, то состояние 30 не изменяется; однако, графический пациентно-зависимый контент, выдаваемый аналитическим инструментальным средством, соответственно отображается интерфейсом GUI 16, и упомянутое отображение может вызывать изменение или детализацию представления данных пользователю. Таблица 32 параметров перехода состояний идентифицирует пациентно-зависимую информацию, задаваемую состоянием и задаваемую пользователем, (т.е. параметры), которую вводят в аналитическое инструментальное средство для создания дополнительной пациентно-зависимой информации, приводящей к изменению состояния. Аналогично, презентационные таблицы 34 параметров изменения/детализации (одна таблица на состояние) идентифицируют пациентно-зависимую информацию, задаваемую состоянием и задаваемую пользователем, (т.е. параметры), которую вводят в аналитическое инструментальное средство для создания изменения или детализации представления. Задаваемые состоянием параметры обычно вносятся как данные, хранящиеся в электронной карте 20 пациента, тогда как задаваемые пользователем параметры вносятся посредством ввода пользователем при посредстве интерфейса GUI 16. Контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств также включает в себя или имеет доступ к локальному запоминающему устройству 36 пациентно-зависимой информации, которое хранит значения задаваемых пользователем параметров и буферизует или сохраняет любые значения, которые нелегко извлечь из электронной карты 20 пациента, для задаваемых состоянием параметров.

Контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств соответственно выполняет способ выборки клинической информации из множества различных источников данных (т.е. аналитических инструментальных средств) и типов данных в связи с текущим пациентом. Кроме того, конечный автомат 22 допускает организацию результатов из одной выборки данных (т.е. активизации аналитических инструментальных средств) в задачу, которая запрашивает другой источник данных. Кроме того, упомянутый подход можно настраивать соответственно предпочтениям клинициста и/или клинического учреждения.

Например, в стандартных клинических условиях в ведущем онкологическом центре, клиницисты обычно могут быть заинтересованы в связывании текущего пациента с данными молекулярного профилирования (например, состоянием активации путей) и связи с методами терапии, которые могут оказать благоприятное действие на пациента. На основании молекулярного профиля пациента (например, данных определения последовательности экспрессии генов или анализов на биологических микрочипах) устанавливают связь с доступным инструментальным средством визуализации биологических путей, которое преобразует приведенную информацию вместе с другими данными пациента, чтобы обеспечить для клинициста информацию, содержащую подробные данные о путях, которые разрегулированы и, как таковые, могут быть возможными кандидатами для специальных методов терапии. Кроме того, на основании частей (генов), которые разрегулированы, сомнительные пути можно использовать для формирования запросов к инструментальному средству поиска литературы и/или инструментальному средству поиска клинических испытаний для нахождения релевантной литературы и/или клинических испытаний, которые подходят для данного пациента.

В другом примере, в условиях местной больницы, клиницист может сосредоточиться на установлении связи пациента с эпидемиологическими и лечебными данными, а также на обеспечении удобной связи с ведущимися исследованиями в соседних клинических центрах, для которых пациент может быть подходящим. С упомянутой целью можно активизировать инструментальное средство визуального конструктора запросов для анализа эпидемиологических и лечебных данных популяции и можно активизировать инструментальное средство географического поиска испытаний для нахождения проводимых поблизости клинических исследований, к участию в которых можно приписать пациента.

В некоторых иллюстративных примерах, описанных в настоящей заявке, контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств управляет взаимодействиями с аналитическими инструментальными средствами, чтобы обрабатывать данные типов, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 приведена всего лишь для иллюстрации, и следует понимать, что контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств можно несложно сконфигурировать для управления взаимодействиями с аналитическими инструментальными средствами, обеспечивающими обработку данных других типов.

На фиг. 2 схематично представлен иллюстративный пример работы конечного автомата 22, показанного на фиг. 1. Конечный автомат 22 обеспечивает визуальную парадигму взаимодействия, которая подключает информацию, доступную и применимую для существующего состояния 30 пациента (то есть, для текущего контекста пациента), что дает пользователю (клиницисту) возможность легко выполнять различные последующие этапы, содержащие: детализацию существующего представления данных посредством активизации подходящего аналитического инструментального средства, которое создает графический пациентно-зависимый контент; изменение визуального представления данных посредством активизации подходящего аналитического инструментального средства, которое создает измененный графический пациентно-зависимый контент; или активизацию аналитического инструментального средства, которое, фактически, представит новое состояние взаимодействия (то есть, которое создаст дополнительную пациентно-зависимую информацию, вызывающую переход конечного автомата 22 из текущего состояния 30 в следующее состояние 30' (смотри фиг. 2), в дальнейшем, «следующее состояние» 30' является текущим состоянием для будущих операций. Несмотря на то что на фиг. 2 упомянутые операции представлены в виде отдельных операций, предполагается также, что активизация одного аналитического инструментального средства может как изменять/детализировать представление, так и изменять состояние, например, посредством создания как графического пациентно-зависимого контента, так и дополнительной пациентно-зависимой информации.

При всех переходах (например, изменении или детализации представления и/или изменении состояния), существуют два типа входных данных, которые помогают освободить пользователя от необходимости необязательной поставки информации, которая уже доступна пользователю. Задаваемые состоянием параметры (SSP) определены для каждого состояния и каждой задачи. Упомянутые параметры автоматически «вносятся» конечным автоматом 22 и передаются в активизированное аналитическое инструментальное средство. Для перехода установлен набор дополнительных задаваемых пользователем параметров (USP; 0 или более), и пользователь задает упомянутые параметры или подтверждает предварительно внесенные значения во время запрошенного действия, обычно, путем взаимодействия с интерфейсом GUI 16. В некоторых вариантах осуществления, конечный автомат 22 и модуль 16 графического пользовательского интерфейса сконфигурированы с возможностью отображения, по меньшей мере, части задаваемых состоянием параметров, созданных по клиническому контексту, для дополнительного редактирования клиницистом посредством модуля 16 графического пользовательского интерфейса перед загрузкой задаваемых состоянием параметров, подвергнутых упомянутому дополнительному редактированием, в доступное аналитическое инструментальное средство, выбранное пользователем.

Как показано на фиг. 3 и 4, параметры заданы для каждого состояния по отношению к доступным представлениям или применимым переходам состояний. На фиг. 3 схематически показана таблица 32 параметров перехода состояний конечного автомата 22. Таблица 32 идентифицирует параметры для различных возможных переходов между состояниями. На фиг. 3, нотация SSP_i,j обозначает задаваемые состоянием параметры для перехода из состояния i в состояние j. Аналогично, нотация USP_i,j обозначает задаваемые пользователем параметры для перехода из состояния i в состояние j. Для любого данного текущего состояния (например, текущего состояния S_k в примере на фиг. 4), аналогичная таблица 34_Sk из таблиц 34, показанных на фиг. 1, задает параметры для изменения и/или детализации представления, при нахождении в состоянии S_k. На фиг. 4, нотация SSP_i,j обозначает задаваемые состоянием параметры для перехода для смены представления i на представление j (для состояния S_k), и, аналогично, нотация USP_i,j обозначает задаваемые пользователем параметры для смены представления i на представление j (снова для состояния S_k). Приведенные элементы являются «недиагональными» элементами таблицы 34_Sk. «Диагональные» элементы таблицы 34_Sk относятся к детализации представления. В приведенном случае, нотации SSP_i,i и USP_i,i обозначают, соответственно, задаваемые состоянием параметры и задаваемые пользователем параметры для детализации представления i.

Описание активизации аналитического инструментального средства посредством контекстно-ориентированного конечного автомата 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств приведено со ссылкой на фиг. 1 и с дополнительной ссылкой на фиг. 5. Конечный автомат 22 идентифицирует, по меньшей мере, одно аналитическое инструментальное средство из набора аналитических инструментальных средств 24, которые применимы к текущему состоянию 30. Аналитическое инструментальное средство применимо к текущему состоянию 30 и, следовательно, является доступным аналитическим инструментальным средством, если: (1) клинический контекст, определяемый доступной пациентно-зависимой информацией, относящейся к терапевтическому больному, достаточен для работы аналитического инструментального средства (то есть, нет «потерянных» данных, которые помешали бы работе аналитического инструментального средства), и (2) можно обоснованно ожидать, что аналитическое инструментальное средство дает убедительные доказательства в отношении пациента в текущем состоянии 30 посредством обеспечения дополнительной пациентно-зависимой информации, графического пациентно-зависимого контента или как упомянутой информации, так и упомянутого контента. Поскольку число аналитических инструментальных средств в наборе аналитических инструментальных средств 24 конечно (например, обычно N соответствует числу от всего нескольких инструментальных средств до, возможно, нескольких десятков инструментальных средств), то идентификация доступных аналитических инструментальных средств для данного состояния может исчерпывающим образом выполняться, например, в форме таблицы (не показанной) доступных инструментальных средств для каждого возможного состояния. Интерфейс GUI 16, связанный рабочим соединением с конечным автоматом 22, сконфигурирован с возможностью рекомендации доступных аналитических инструментальных средств и приема пользовательского выбора доступного аналитического инструментального средства. Рекомендация интерфейса GUI 16 может предлагаться в различных формах, например, соответственно аннотированной гиперссылкой на доступное аналитическое инструментальное средство, показанное в текущем представлении для пользователя. На фиг. 5 схематически указано иллюстративное, выбранное пользователем доступное аналитическое инструментальное средство 24_sel. Конечный автомат 22 дополнительно сконфигурирован с возможностью загрузки пациентно-зависимой информации 40 (смотри фиг. 5) в выбранное пользователем доступное аналитическое инструментальное средство 24_sel и активизации выбранного пользователем доступного аналитического инструментального средства 24_sel для работы с загруженной пациентно-зависимой информацией 40, чтобы создать выходные данные 42, включающие в себя, по меньшей мере, что-то одно из дополнительной пациентно-зависимой информации, относящейся к терапевтическому больному, и графического пациентно-зависимого контента, относящегося к терапевтическому больному.

Далее, со ссылками на фиг. 6-12, приведено описание нескольких иллюстративных примеров активизации различных аналитических инструментальных средств.

На примере фиг. 6 и 7 приведено описание инструментальных средств для анализа эпидемиологических/ретроспективных данных. На фиг. 6 схематически показана работа инструментального средства визуального конструктора запросов, которое графически представляет, в форме круговой диаграммы или популяционной диаграммы другого типа, эпидемиологическую информацию для текущего пациента соответственно такой категории, возрастные группы, стадия рака, типы маркеров, локализация опухоли и т.д. Представления могут быть также в форме вложенных круговых диаграмм (сектор сектора, столбец сектора) и 3-мерных круговых диаграмм (а также разделенных круговых диаграмм). Вместо круговой диаграммы можно воспользоваться популяционной диаграммой другого типа, которую предпочитает клинический эксперт, (столбиковые диаграммы, полярную диаграмму, схему с кружками и стрелками, кольцевую диаграмму и т.п.). Упомянутая гибкость полезна потому, что существует множество критических параметров, доступных для исследования, и единственное представление и взаимодействие простым щелчком мыши может быть слишком трудоемким. Инструментальное средство визуального конструктора запросов может экономить время и обнаруживать скрытые взаимосвязи в данных. В подходящем варианте осуществления, популяционные данные, анализируемые инструментальным средством визуального конструктора запросов, являются базой данных MySQL (свободной реляционной системой управления базами данных), например, базой данных больничных записей, статистической базой данных по надзору, эпидемиологии и результатам лечения (SEER) и т.д. и могут быть частью электронной карты 20 пациента (где хранятся записи для всех пациентов в больнице или другом медицинском учреждении, при этом, следует обеспечить подходящую анонимность перед представлением данных) и/или из хранилищ для сбора анонимных данных. Затем, интерфейс GUI 16 можно использовать как механизм ввода.

Примеры анализов, которые можно выполнять с использованием инструментального средства визуального конструктора запросов включают в себя: сравнение методов терапии; сравнение результатов выживаемости пациентов, принадлежащих к разным группам или подвергнутых разным видам терапии; идентификация побочных эффектов и сочетанных заболеваний по наложенным данным; выполнение иерархического разложения данных с помощью вложенных круговых диаграмм или другого иерархического представления, при этом, клинический эксперт принимает решение об уровнях вложения; и использование режима автоматической визуализации, который автоматически вычисляет и представляет соответствующий уровень вложения: например, начиная с классификации опухолей по TNM (размеру и врастанию опухоли, поражению лимфатических узлов, образованию метастазов), следующие уровни могут содержать состояние рецепторов гормона, затем эффект лечения при некотором режиме химиотерапии, дозе, (и, более того, классе лекарств и т.д.).

Представление выходных данных инструментального средства визуального конструктора запросов может дополнительно включать в себя связь с инструментальным средством управления кривыми выживаемости (смотри фиг. 7). Связь является рекомендацией активизировать (теперь доступное) инструментальное средство управления кривыми выживаемости. Выбор связи формирует запрос к инструментальному средству управления кривыми выживаемости, которое строит кривую выживаемости Каплана-Мейера или другую кривую выживаемости для конкретной популяционной группы, идентифицированной пользователем во время работы с инструментальным средством визуального конструктора запросов. Инструментальное средство управления кривыми выживаемости становится доступным аналитическим инструментальным средством, так как инструментальное средство визуального конструктора запросов создает дополнительную пациентно-зависимую информацию в форме набора данных для конкретной популяционной группы, идентифицированной клиницистом с использованием инструментального средства визуального конструктора запросов. Данное действие предписывает конечному автомату 22 совершить переход в следующее состояние, для которого инструментальное средство управления кривыми выживаемости является доступным аналитическим инструментальным средством.

На примере фиг. 8 и 9 приведено описание инструментального средства визуализатора биологических путей. Данное аналитическое инструментальное средство обеспечивает визуализацию данных о путях и налагает (или аннотирует) молекулярные данные о пациенте на отображаемые пути, а также отображает релевантную информацию, например, информацию, касающуюся активации/разрегулирования критических генов и лекарств, прицельно воздействующих на упомянутые гены. Инструментальное средство визуализатора биологических путей принимает в качестве загружаемых входных данных (1) карту биологических взаимодействий/сетей в предварительно заданном формате, например, формате BioPax и (2) молекулярные данные для терапевтического больного, полученные из пробы пациента (например, данные системы Affymetrix, данные определения генетических последовательностей, патологические данные или другие результаты измерений). Инструментальное средство визуализатора биологических путей выполняет сетевой анализ упомянутых загруженных данных и обеспечивает, в качестве выходных данных, наложение или другую аннотацию результатов измерений на графическое отображение генов и их взаимодействий (т.е. графический пациентно-зависимый контент, содержащий графическое представление пути с аннотированной информацией, созданной на основе молекулярных данных о пациенте), состояние активации/деактивации упомянутых генов и релевантную клиническую информацию, например, лекарства, которые прицельно воздействуют на упомянутые гены, побочные эффекты, которые могут быть идентифицированы посредством измерения состояния генов и т.д. На фиг. 9 представлен иллюстративный пример графического пациентно-зависимого контента, соответственно созданного инструментальным средством визуализатора биологических путей. В приведенном иллюстративном примере представлена инструментальная панель с разными символами, указывающими степень тяжести, (в других вариантах осуществления, символы могут быть заменены разными цветами, например, красным, желтым и зеленым, показывающими постепенное снижение степени тяжести). Дисплей обеспечивает легко оцениваемое представление взаимодействий путей и возможные выгоды от химиотерапии. В графическом представлении, взаимодействия путей можно визуализировать цветной столбиковой или штабельной или круговой диаграммой и т.д., чтобы показать отдельное повреждение на каждом гене (признаке) в пределах данного пути для (1) терапевтического больного, (2) среднего из популяции пациентов (возможно, полученного инструментальным средством визуального конструктора запросов, показанным на фиг. 6) или (3) как терапевтического больного, так и популяции, например, посредством наложения концентрических кругов для каждого пациента и цветов для интенсивности текущего признака. Упомянутые взаимодействия путей можно визуализировать в состоянии до терапии в сравнении с состоянием после терапии, когда данные доступны на том же графическом представлении, чтобы дать визуальное представление о результате действия химиотерапии на каждый отдельный ген. В рамках одного подхода, ген или другой признак представляется кружком, который разделен на две половины, из которых левая половина является активностью гена/признака до терапии, и правая половина является активностью гена/признака после терапии. Клинический эксперт может легко наглядно визуализировать упомянутые изменения применительно к выгодности химиотерапии для единственного пути, затем расширить зону визуализации на группу биологически связанных путей (например, сигнальных и неспецифической адгезии клеток) и, затем расширить зону визуализации на группу путей, связанных с заболеванием, (например, путей для онкологического заболевания, метаболических путей и т.п.).

В конкретном иллюстративном примере, показанном на фиг. 9, признак mTOR (белка-мишени рапамицина млекопитающих) аннотирован в качестве разрегулированного гена/белка, как указано молекулярными данными для терапевтического больного. Кроме того, аннотация указывает, что доступна информация о лекарствах, в частности, относящаяся к лекарству CCI-779 для химиотерапии, которое классифицируется как ингибитор mTOR. Аннотация содержит также гиперссылку, помеченную как «поиск литературы» («search for Literature»). Выбор данной гиперссылки загружает инструментальное средство поиска литературы. В общем, объектом аннотации может быть любой разрегулированный ген/белок или сегмент пути, для которого доступна информация о лекарстве.

На примере фиг. 10 и 11 приведено описание варианта осуществления инструментального средства поиска литературы. Инструментальное средство поиска литературы (фиг. 10) позволяет клиницисту опрашивать базы данных медицинской литературы, например Pubmed, и визуализировать результаты опроса в графическом формате, например, облаков слов (смотри фиг. 11). Начиная с примера на фиг. 9, выбор гиперссылки, помеченной как «поиск литературы», формирует запрос, содержащий подходящие термины, например, «CCI-779», «mTOR» и т.п., который вводится в инструментальное средство поиска литературы. Данное решение позволяет клиницисту быстро получать соответствующую медицинскую литературу, без ручного формулирования запроса. В общем, базы данных литературы может интерактивным или автономным хранилищем текстов, например, Pubmed, данных лабораторных методов исследования (патологических, радиологических) и т.д. В приведенном примере, выходными данными поиска литературы (фиг. 10) является облако слов (фиг. 11). В качестве альтернативы, облако слов (фиг. 11) можно применить для создания дополнительных поисковых терминов для использования в инструментальном средстве поиска литературы (фиг. 10) или для использования в другом выбранном пользователем доступном аналитическом инструментальном средстве, которое принимает поисковый термин в качестве входных данных.

На примере фиг. 12 приведено описание инструментального средства географического поиска испытаний. В подходящем варианте осуществления, данное инструментальное средство налагает информацию о клинических испытаниях на электронную карту (например, карту системы Google). Информацию о клинических испытаниях можно получить, например, запросом Веб-сайта www.clinicaltrials.gov, извлекающим результаты, содержащие географическую информацию (например, почтовый код), и преобразующим почтовый код в данные долготы и широты, и налагающим упомянутые данные на карту системы Google (или любые другие инструментальные картографические средства).

Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке со ссылками на фиг. 6-12, являются всего лишь иллюстративными примерами. В общем, контекстно-ориентированный конечный автомат 22 для рекомендации аналитических инструментальных средств может эффективно интегрировать аналитические инструментальные средства различных типов. Некоторые другие аналитические инструментальные средства, которые могут быть эффективно интегрированы конечным автоматом 22, описаны, например, в работе Christian Reichelt, «Access, Handling and Visualization Tools for Multiple Data Types for Breast Cancer Decision Support» (Diploma's Thesis, University of Heidelberg Faculty of Medical Informatics, 2011).

В различных иллюстративных вариантах осуществления, описанных в настоящей заявке, обеспечена графическая машина запросов, которая может запрашивать интегрированные больничные записи или записи по популяциям и представлять информацию по клинически релевантным действиям, например, определении плана терапии пациента, идентификации побочных эффектов на основании ранее идентифицированных случаев заболевания/записей, присутствующих в релевантных базах данных. В некоторых вариантах осуществления обеспечен интерфейс анализатора и взаимодействия путей, при посредстве которого клиницистом могут быть запрошены любые значимые биологические пути для получения анализа путей/сетевого анализа в виде графической карты. Степень разрегулировки и влияния представляется визуально, вместе с клинически обоснованными развитыми логически-поисковыми возможностями, соответствующими пути. Обеспечена последовательность выполняемых действий, которая допускает непрерывное взаимодействие с больничными записями, эпидемиологическими записями и другими частными или общедоступными базами данных для автоматического выбора релевантной клинической информации на основе текущего состояния пациента (возрастной группе, типа заболевания, местоположения, прогноза и т.п.). В некоторых вариантах осуществления, в отношении данных о пациенте обеспечен выбор записей/статистических данных на основании случаев заболевания. Некоторые варианты осуществления включают в себя графические схемы ввода и вывода.

Описание настоящего изобретение приведено со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Конечно, после прочтения и изучения вышеприведенного подробного описания, специалистами будут разработаны модификации и изменения. Предполагается, что настоящее изобретение следует интерпретировать как включающее в себя все упомянутые модификации и изменения, насколько они находятся в пределах объема охраны прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.