Application of digital technology in the work of a pathologist: guidelines for learning how to use speech recognition systems

Full Text

Обработка естественного языка, или Natural language processing, — это одно из направлений вычислительной лингвистики. Это раздел информатики, который включает алгоритмическую обработку речи и текстов на естественном языке [1, 2, 6].

Цифровые системы автоматического распознавания речи (САРР) успешно используют медицинские работники во всем мире [7]. Эти системы внедряются в медицинских учреждениях последние 20 лет и за это время значительно шагнули вперед. Уже сегодня эта технология (рис. 1) упрощает работу врачей с электронной документацией, снижает количество ошибок и помогает в принятии решений.

Ключевыми этапами для успешного использования САРР являются: составление стандартных шаблонов-описаний для автоматического включения их в диагноз и обучение врачей навыкам использования таких систем в практической деятельности.

Цель нашей работы — анализ современной литературы по использованию САРР в практике врачей патологоанатомов и написанию стандартизированных макроскопических описаний и гистологических заключений; разработка шаблонов для стандартизированного структурированного описания биопсийного и операционного материала в онкологической патологии и других заболеваниях разных возрастных групп и использования их с применением САРР; обобщение собственного многолетнего опыта работы с САРР и составление курса для последипломного обучения врачей-патологоанатомов.

 

Рис. 1. Принцип работы системы автоматического распознавания речи

Fig. 1. General architecture of digital speech recognition systems

 

В настоящее время на рынке существует несколько видов зарубежных и отечественных коммерческих систем, использующих обработку естественного языка: Программа Voice2Med; Dragon Medical One, Nuance Communications, Inc.; VoiceOver PRO. Voicebrook, Inc.; The Sayit for Pathologists, Inc.nVoq™; Fusion Speech for Pathology, Dolbey [16, 18, 19, 21, 22]. Внедрение таких систем в практическую деятельность патологоанатома позволяет не только ускорить рабочий процесс и избежать ошибок, но и несет явную экономическую выгоду для патологоанатомических отделений [3, 9, 10, 12].

После изучения отечественной и зарубежной литературы первым этапом нашей работы стала разработка стандартных шаблонов, как для макроскопического и микроскопического описаний, так и для написания заключения. Следует отметить, что врачи клинической практики широко пользуются стандартными протоколами и схемами для лечения пациентов. В большинстве случаев терапия назначается с учетом данных заключения патологоанатома [5]. Пропущенные в патологоанатомическом описании ключевые элементы могут служить причиной неправильной формулировки диагноза и как следствие привести к неадекватному лечению пациента. С целью исключения такого рода ситуаций врачами-патологоанатомами неоднократно были предприняты попытки стандартизации патологоанатомических заключений [8, 13–15].

В настоящее время в Российской Федерации порядок проведения прижизненных морфологических исследований определяется Приказом МЗ РФ № 179н от 24.03.2016^{1 1}. Положения данного приказа находятся в соответствии с Федеральным законом № 323-ФЗ^{2 2}, а также с порядком оказания медицинской помощи на основе стандартов медицинской помощи соответствующего профиля [4]. Расширенный вариант данной учетной формы медицинской документации (№ 014-1/у) введен в действие 24.03.2016 Приказом МЗ РФ № 179н и утвержден Минюстом России. «Протокол прижизненного патологоанатомического исследования биопсийного (операционного материала)» наряду с Направлением является обязательной учетной формой медицинской документации — № 014-1/у.

«Протокол прижизненного патологоанатомического исследования биопсийного (операционного) материала» традиционно носит описательный характер. Это описание не может больше производиться в произвольной форме, а должно быть составлено в соответствии с национальными или интернациональными стандартами. Для таких целей и составляются шаблоны, включающие базовые морфологические параметры. Одним из таких примеров могут служить шаблоны, которые разработаны Колледжем американских патологов и широко используются за рубежом. Однако немаловажным является тот факт, что для использования электронных шаблонов, рекомендованных Колледжем американских патологов, необходимо не только сделать их грамотный перевод, но и иметь разрешение правообладателя на использование [20]. В практической деятельности большинство патологоанатомических лабораторий используют свои собственные протоколы и шаблоны. Одной из целей данной работы и стала разработка таких шаблонов для стандартизированного структурированного описания биопсийного и операционного материала и включения их в «Протокол прижизненного патологоанатомического исследования биопсийного и операционного материала» с использованием САРР.

На основании современных литературных данных был составлен перечень элементов, которые должны быть обязательно включены в шаблон макро- и микроскопического описания и отражены в окончательном заключении (рис. 2).

 

Рис. 2. Пример работы с программным обеспечением Dragon Medical One для создания протокола макроскопического описания и гистологического диагноза

Fig. 2. An example of work with Dragon Medical One software for dictation of gross description and histological diagnosis

 

Макроскопическое описание должно содержать:

1) название образца, присланного на исследование, его маркировку, количество фрагментов, состояние (в свежем или фиксированном виде доставлен);

2) какие анатомические структуры присутствуют, их анатомическая ориентация и целостность образца. Полезным на данном этапе является использование хирургических маркировок (прошивка, металлические клипсы, красители) и базовое знание топографической анатомии;

3) результаты измерений веса и размеров в Международной системе единиц СИ;

4) описание основных патоморфологических находок, их размеров, формы, цвета, консистенции с указанием расстояния до краев резекции;

5) описание дополнительных находок и фоновых процессов;

6) маркировку макропрепарата красителями в анатомических плоскостях, принятую в патологоанатомическом отделении;

7) описание сортировки фрагментов образца для гистологического и дополнительных методов исследований (нумерация кассет с указанием их содержания);

8) фотодокументацию.

Микроскопическое описание должно содержать:

1) описание всех микроскопических находок в порядке их значимости;

2) при иммуногистохимическом исследовании — название антитела, компания производитель с указанием клона антитела и контроля качества.

Прижизненное патологоанатомическое заключение должно содержать краткий нозологический диагноз, соответствующий классификациям последних пересмотров с кодировкой [20]. В отдельных случаях требуется формулировка гистомолекулярного диагноза. Тогда заключение должно содержать данные молекулярно-генетического исследования или результаты анализов онкомаркеров.

Комментарии могут включать рекомендации по назначению дополнительных методов исследований.

В своей работе при создании шаблонов мы использовали следующие подходы: описание текста в виде отдельных параграфов, тезисную подачу информации и принцип «перевернутой пирамиды» [11, 13].

Использование таких шаблонов помогает в принятии решений и точной формулировке диагноза, так как содержит все ключевые элементы в порядке их значимости и значительно снижает необходимость повторного исследования, как фиксированного макроскопического материала, так и дополнительных гистологических срезов.

Заключительным этапом нашей работы стал составленный и внедренный в последипломное обучение врачей курс «Digital Speech Recognition in an Anatomical Pathology Practice». Данный курс включает в себя: описание базового оборудования, технических требований для операционных систем, а также содержит краткий обучающий курс-инструкцию для использования такой системы. В нем приводится базовая терминология, обсуждаются достоинства и недостатки использования САРР. В конце курса приводятся вопросы для тестирования усвоенных знаний. Анализ работы показал, что благодаря прохождению этого курса уровень компетентности врачей-патологоанатомов в использовании CАРР у пользователей всех уровней (использующие САРР ежедневно, периодически использующие САРР и ранее не использовавшие САРР) значительно вырос. Данный курс доступен в сети Интернет для всех желающих пользователей и может быть использован для обучения как отечественных, так и иностранных студентов [17].

Использование CAPP является одним из примеров внедрения цифровых технологий в работу врача-патологоанатома, позволяющих выйти на современный уровень медицинского обслуживания. Наличие стандартной базы шаблонов и использование САРР могут значительно упростить проведение процедуры контроля качества работы патологоанатомического отделения, сократить время, затрачиваемое на ведение документации и значительно уменьшить нагрузку на патологоанатомов, освободив время на повышение их профессионального уровня.

 

¹ Приказ Министерства здравоохранения РФ от 24 марта 2016 г. № 179н «О правилах проведения патологоанатомических исследований».

² Федеральный закон от 21 ноября 2011 г. № 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».

About the authors

Andrey I. Khramtsov

Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago

Author for correspondence.
Email: duvip@yandex.ru

MD, PhD, Senior Researcher, Department of Pathology and Laboratory Medicine

United States, Chicago

Ruslan A. Nasyrov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: ran.53@mail.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head, Department of Anatomic Pathology and Forensic Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

Galina F. Khramtsova

The University of Chicago

Email: galina@uchicago.edu

MD, PhD, Senior Researcher, Department of Medicine, Section of Hematology and Oncology

United States, Chicago

References

Supplementary files