Postęp wiedzy i naukowej praktyki medycznej z jednej strony coraz bardziej rozszerza możliwości indywidualizacji postępowania lekarskiego i skutecznego współdziałania z pacjentem, z drugiej jednak strony stwarza konieczność coraz szerszego stosowania metod ujednoliconych, których skuteczność jest dobrze ugruntowana teoretycznie i sprawdzona praktycznie. W związku z tym wzrasta zapotrzebowanie na opracowywanie i rozpowszechnianie standardowych sposobów postępowania diagnostycznego i terapeutycznego w różnych dziedzinach medycyny. Standardy takie powstają w wielu krajach dzięki wysiłkom towarzystw naukowych, uczelni i grup ekspertów; metodyka zaś ich tworzenia oraz ich skuteczność są przedmiotem licznych badań (1,7, 9-11). W Polsce standardowe metody postępowania lekarskiego są opracowywane na przykład w onkologii, diabetologii, chirurgii, kardiologii, neurologii i w wielu innych specjalnościach (5, 12-14).

Opis problemu, tematu czy sytuacji w sposób ustandaryzowany polega zwykle na przedstawieniu w sposób możliwie prosty i jasny określonego fragmentu wiedzy klinicznej, który stanowi niejako ekstrakt wydobyty z ogromnych zasobów współczesnej wiedzy medycznej; bardzo bogata z reguły treść jest przedstawiona w sposób maksymalnie zwięzły, przystosowany do potrzeb praktycznych i łatwy do szybkiego odbioru. Uzyskuje się to w różny sposób: przez zastosowanie tekstów zbliżonych do uproszczonego, naturalnego ujęcia typu podręcznikowego, za pomocą skrótowych wyrażeń językowych, ujęć tabelarycznych, różnych krojów czcionki drukarskiej itd. Często spotykanym sposobem przedstawiania opisów standardowo zalecanych sekwencji działań lekarskich jest ujęcie graficzne w postaci rycin zwanych często drzewami decyzyjnymi, które w tej pracy określamy mianem schematów decyzyjnych.

Analizie tego właśnie rodzaju reprezentacji wiedzy medycznej poświęcona jest niniejsza praca. Głównym jej celem jest sprecyzowanie metodologiczno-logicznych podstaw metody schematów decyzyjnych, czyli – używając wyrażenia Chałubińskiego (4) – „uwyraźnienie”, zasad, na których opiera się metoda schematów decyzyjnych w zastosowaniu do standaryzacji wiedzy medycznej oraz sprawdzenie jej formalnej poprawności, tj.zgodności z ogólną strukturą wiedzy medycznej i rozumowania lekarskiego (6). Może to mieć, jak się zdaje, istotne znaczenie ze względu na fakt, że schematy oparte na tej metodzie opracowywane są przez wielu autorów i wykorzystywane przez licznych odbiorców, są też coraz częściej używanym narzędziem bezpośrednio wspomagającym praktykę lekarską i nauczanie. Uzupełniającym niejako zamiarem autorów tej pracy jest zarysowanie możliwości zastosowania programu komputerowego jako narzędzia do tworzenia i wykorzystania schematów decyzyjnych.

Z teoretycznego punktu widzenia schematy decyzyjne obrazują złożone, rozgałęzione sekwencje decyzji (3). Statystyczna teoria decyzji rozpatruje struktury graficzne zwane drzewami decyzyjnymi będące „schematyczną metodą badania problemów decyzyjnych wspomagającą wyróżnianie, organizowanie i analizowanie informacji mających wpływ na decyzje” (8). W medycynie znajdują one zastosowanie w zagadnieniach klinicznych (8), w związku z problemami organizacyjnymi (2) i w innych dziedzinach. Struktura schematów stosowanych jako reprezentacja standardowych sposobów postępowania lekarskiego jest podobna, nie zawierają one jednak ilościowych oszacowań prawdopodobieństwa i wartości stanów, lecz opierają się na założeniu, że zawarte w nich dyrektywy są słuszne w większości wypadków.

Przez pojęcie schematu decyzyjnego rozumiemy w tej pracy konstrukcję graficzną złożoną z napisów połączonych liniami, w której fragmenty tekstowe oznaczają choroby i inne stany pacjenta, wyniki badań itd. oraz diagnostyczne, terapeutyczne i inne działania lekarza, linie zaś, często opatrzone w strzałki, symbolizują związki między stanami pacjenta a zalecanymi działaniami. Całość stanowi specyficzny, półsymboliczny opis sekwencji działań lekarskich uznawanych za optymalne w określonych sytuacjach. Tego rodzaju ujęcie ma wiele zalet: jest maksymalnie zwięzłe, intuicyjnie łatwo zrozumiałe i może mieć dowolny stopień szczegółowości.

Schemat decyzyjny jest narzędziem, którego zadaniem jest wspomaganie nauczania i praktycznej realizacji procesu podejmowania decyzji lekarskich, tj. wyboru optymalnego sposobu postępowania diagnostycznego i terapeutycznego. Stanowi on graficzną reprezentację treści praktycznych problemów klinicznych (zadań diagnostyczno-terapeutycznych), która odznacza się jednolitością, ogólnością i półsymbolicznym charakterem formy oraz wybiórczością, a jednocześnie całościowym ujęciem treści, sposób ujęcia jest ponadto zgodny z naturalnym procesem podejmowania decyzji. Treść napisów jest szczegółowa, tzn. odnosi się do konkretnych sytuacji, symbole zaś mają charakter ogólny, tj. mogą być jednakowo interpretowane w różnych sytuacjach. Wszystkie schematy mają podobny układ, tj. uporządkowaną według tych samych kryteriów kolejność kroków decyzyjnych, innymi słowy, różne sytuacje mogą być opisane za pomocą podobnego ujęcia treściowego i graficznego. W związku z częściowo sformalizowanym charakterem schematów decyzyjnych, ich nośnikiem mogą być programy komputerowe.

Schemat decyzyjny dotyczący danego problemu klinicznego (fragmentu wiedzy klinicznej) zawiera treść, która opisuje wybrane, najważniejsze z określonego punktu widzenia, jego aspekty, tj. elementy stanu pacjenta i działania lekarskie. Zwięzłość opisu postępowania będąca koniecznym warunkiem całościowego oglądu sytuacji decyzyjnej, uzyskuje się kosztem znacznego uproszczenia jego treści, połączonym z zastosowaniem umownej, ujednoliconej reprezentacji. Innymi słowy, aby skutecznie skorzystać z pomocy schematu, użytkownik – student lub lekarz – musi umieć schemat ten zinterpretować, tj. odpowiednio uzupełnić w myśli występujące w nim napisy i symbole oraz powiązać je z szerszymi fragmentami wiedzy.

Wartość dydaktyczna schematów decyzyjnych polega m.in. na tym, że przedstawiają one najbardziej istotne elementy bogatej i różnorodnej treści w zwięzłej formie i na małej, dostępnej dla całościowego oglądu powierzchni, np. na jednej stronie druku (inne formy wymagają zastosowania programów komputerowych). Dzięki temu nabywając wiedzę dotyczącą postępowania przy określonym stanie pacjenta użytkownik jednym niejako spojrzeniem obejmuje zarówno stan początkowy, będący punktem wyjścia, jak i cel, do którego w danej sytuacji powinien dążyć wraz z poszczególnymi działaniami diagnostycznymi i terapeutycznymi, których rodzaj i kolejność są środkami służącymi do przekształcenia sytuacji początkowej na pożądany stan końcowy. Ze względu na to, że każde postępowanie lekarskie jest działaniem celowym, myślowe jego ujęcie jako określonej całości ma podstawowe znaczenie nie tylko dla procesu uczenia się, lecz także – w mniejszym stopniu – dla autentycznego działania. Zastanawiając się, jaki – w takiej czy innej części postępowania – jest najwłaściwszy krok następny, lekarz musi brać pod uwagę stan, który był początkiem postępowania, wszystkie działania, które poprzednio zostały wykonane i plan dalszego działania wraz z głównym celem lub celami. Pomoc, jaką może stanowić schemat decyzyjny przy konkretnym działaniu lekarskim ma więc podobną naturę, jak przy uczeniu się zasad tego działania.

Można wyróżnić trzy podstawowe typy schematów decyzyjnych: jedne opisują przede wszystkim problemy diagnostyczne, drugie dotyczą głównie terapii, problematyka zaś schematów trzeciego rodzaju ma charakter mieszany.

W sposób stosunkowo najprostszy można opisać schematy terapeutyczne; przykładem może być ujęcie dotyczące leczenia drobnokomórkowego raka płuc (14), którego reprodukcję przedstawia rycina 1.

Schemat ten (ryc. 1), podobnie jak każdy inny, składa się z napisów powiązanych strzałkami. Napisy zawierają skrótowe wyrażenia oznaczające stan pacjenta i działania lekarskie; w typie schematu przeważają działania terapeutyczne. Napisy ułożone są w kilku poziomach. Schemat zaczyna się (licząc zgodnie z kierunkiem strzałek) od najwyższego poziomu, w którym za pomocą skrótów opisany jest stan pacjenta odpowiadający początkowi działania lekarza. Napis na niższym poziomie opisuje działanie związane ze stanem początkowym, w następnym rzędzie wymienione są stany pacjenta odpowiadające różnym możliwym skutkom tego działania, kolejny rząd napisów opisuje działania lekarskie wynikające z wystąpienia powyższych stanów, na ostatnim poziomie opisane są dalsze działania, w tym wypadku kończące postępowanie. Każdy napis połączony jest strzałką z jakimś innym napisem położonym na niższym poziomie.

Interpretacja schematu – oczywista dla każdego lekarza – jest następująca: jeśli u pacjenta występuje stan patologiczny opisany na początku schematu, to należy zastosować takie a takie leczenie, następnie należy przekonać się, jaki jest stan, będący wynikiem tego leczenia i w zależności od tego stanu wybrać dalsze postępowanie. Warto zwrócić uwagę, że działanie typu diagnostycznego, na którym opiera się stwierdzenie wyniku leczenia, często nie jest, jak w tym wypadku, osobno wymienione.

Typowym przykładem schematu typu diagnostycznego jest fragment algorytmu postępowania w cukrzycy typu 2 (13). Ma on strukturę podobną do schematu przedstawionego wyżej, działania jednak objęte tym schematem związane są wyłącznie z diagnostyką (ryc. 2).

Początek stanowią ujęte alternatywnie zespoły stanów pacjenta, następnym elementem jest badanie (działanie diagnostyczne) dla którego schemat przewiduje trzy możliwe wyniki: jeden sugeruje zakończenie postępowania, drugi – kolejne badanie, trzeci zaś wskazuje na określony stan pacjenta (rozpoznanie). Dla następnego badania przewidziane są dwa wyniki, z których jeden – podobnie jak wynik pierwszego badania – sugeruje rozpoznanie, drugi zaś nakazuje kolejne badanie, którego możliwe wyniki (podane osobno) wzmacniają niejako poprzednio sugerowane rozpoznania. Zasada praktycznej interpretacji tego schematu jest podobna jak w poprzednim wypadku: stwierdzając taki a taki stan wyjściowy należy wykonać takie a takie badania, których rodzaj i kolejność zależą od stwierdzanych wyników i które ostatecznie prowadzą do takiego czy innego rozpoznania.

Dla schematu o charakterze mieszanym, diagnostyczno-terapeutycznym, typowe jest ujęcie postępowania w przypadku przedziurawienia przełyku (12). Schemat ten (ryc. 3), podobnie jak poprzednie, rozpoczyna się od pewnego stanu początkowego nakazującego wykonanie określonego zespołu badań, które mogą doprowadzić do rozpoznania jednego z dwóch możliwych stanów stanowiących dokładniejsze sprecyzowanie stanu wyjściowego. Stwierdzenie każdego z tych stanów sugeruje odmienne sposoby leczenia. Schemat kończy się wymienieniem kilku alternatywnych metod leczniczych. Działania prowadzące do rozpoznania odmian jednego ze stanów i oceny skuteczności leczenia nie są uwzględnione. Interpretacja jest analogiczna jak w schematach czysto diagnostycznych i terapeutycznych.

Do zalet schematów decyzyjnych należy fakt, że są one łatwo zrozumiałe i szybko przyswajane pamięciowo oraz mogą być bez trudu wykorzystywane w praktyce; są to, być może, również przyczyny ich szerokiego rozpowszechnienia. Dokładna jednak ich interpretacja jest warta analizy; rozpatrzmy, dla przykładu, jak można rozumieć schemat terapeutyczny przedstawiony na rycinie 1. Podstawę wyboru przez lekarza – odbiorcę schematu sposobu działania stanowią zapisane w tym schemacie twierdzenia wiedzy medycznej. Trzymając się ściśle treści schematu twierdzenia te można następująco odtworzyć za pomocą zdań języka zbliżonego do naturalnego; dla dalszej analizy poszczególne człony tych zdań są oznaczone symbolami.

1. Jeśli u pacjenta P występuje drobnokomórkowy rak płuca i pacjent ten wykazuje wymieniony w ramce początkowej stan sprawności i inne cechy (znajduje się w stanie M), to należy zastosować chemioradioterapię (leczenie T).

2. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię (T), to u tego pacjenta występuje pełna odpowiedź na leczenie (M₁´) lub częściowa odpowiedź na leczenie (M₂´) albo stabilizacja lub progresja (M₃).

3. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię i występuje całkowita odpowiedź na leczenie (stan M₁´), to u tego pacjenta należy zastosować radioterapię elektywną ośrodkowego układu nerwowego (leczenie T₁´).

4. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię (T) i wystąpiła pełna odpowiedź na leczenie (M₁´) i zastosowano radioterapię elektywną ośrodkowego układu nerwowego (T₁´), to należy obserwować tego pacjenta (działanie T₁´´).

5. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię (T) i występuje częściowa odpowiedź na leczenie (stan M₂´), to należy obserwować tego pacjenta (T₂´).

6. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię (T) i występuje stabilizacja lub progresja stanu (stan M₃´), to u tego pacjenta należy zastosować chemioterapię II rzutu (leczenie T₃).

7. Jeśli u pacjenta P w stanie M zastosowano chemioradioterapię (T) i występuje stabilizacja/progresja stanu (stan M₃´) i zastosowano chemioterapię II rzutu (leczenie T₃), to należy obserwować tego pacjenta lub zastosować leczenie objawowe (działanie T₃´´).

Każde z powyższych twierdzeń jest okresem warunkowym, tj. składa się z dwóch zdań związanych stosunkiem implikacji: jeśli ..., to ... Zdania te mają dwojaki charakter; jedne są typowymi zdaniami oznajmiającymi, np. u pacjenta występuje taki a taki stan, u pacjenta zastosowano takie a takie leczenie, inne są zdaniami typu rozkazującego, czyli dyrektywami, np. u pacjenta P należy wykonać takie a takie leczenie. Przekształcenie powyższych twierdzeń na elementy schematu polega, po pierwsze, na tym, że zamiast pełnych zdań stosuje się wyrażenia skrótowe, po drugie zaś na tym, że implikacyjny charakter zależności między członami okresów warunkowych przedstawia się w postaci strzałki.

Pomijając zawarte w powyższych pełnych zdaniach elementy czasowe, można powyższe twierdzenia zapisać w postaci następujących schematów zdaniowych, gdzie M_i – stan pacjenta, T_j – działanie lekarskie.

1. jeśli M, to T,

2. jeśli M i T, to M₁´ i M₂´ i M₃´,

3. jeśli M i T i M₁´, to T₁´,

4. jeśli M i T i M₁´ i T₁´, to T₁´´.

5. jeśli M i T i M₂´, to T₂´,

6. jeśli M i T i M₃´, to T₃,

7. jeśli M i T i M₃´ i T₃, to T₃´´.

Powyższe ujęcie jest bardziej przejrzyste w porównaniu z ciągiem pełnych zdań, którego jest symboliczną reprezentacją; co ważniejsze, pozwala ono łatwo pokazać, że każde działanie lekarskie jest konsekwencją wszystkich poprzednio występujących stanów i wykonanych działań. Proste graficzne przekształcenie tego ciągu schematów zdaniowych prowadzi do reprezentacji typowej dla schematów decyzyjnych (przedstawionej w maksymalnym uproszczeniu na rycinie 4), w którym znaczenie pionowych strzałek odpowiada w przybliżeniu znaczeniu typowego symbolu implikacji.

W schematach diagnostycznych zamiast twierdzeń opisujących, jakie leczenie należy przeprowadzić, występują twierdzenia dotyczące badań, jakie należy wykonać przy takim a takim stanie pacjenta; schemat tych zdań jest następujący.

Jeśli pacjent P wykazuje stan M, to u tego pacjenta należy wykonać badanie diagnostyczne D (jeśli M, toD).