Научная статья на тему 'Автоматизированная система диагностики хронических заболеваний печени на основе биохимических показателей крови'

Автоматизированная система диагностики хронических заболеваний печени на основе биохимических показателей крови Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
237
62
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Артеменко М. В., Дронова Т. А., Щекина Е. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Автоматизированная система диагностики хронических заболеваний печени на основе биохимических показателей крови»

ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ - 2006 - Т. ХШ, № 2 - С. 151

Статья

одновременном определении концентрации микроэлементов в волосах человека и электрического сопротивления БАТ выражение для определения уверенности в постановке диагноза «панкреатит» для точек ушной раковины определяется: Кп=Км+КАРб(1-Км), а для меридианных точек - Кп=Км+Кмв(1-Км).

При этом общая максимально достижимая уверенность в постановке диагноза «панкреатит» превышает значение 0,95.

Используя методы получения диагностических заключений с помощью правил продукций, решающее правило:

ЕСЛИ (Км>КПм) И [(ДЯіИД Я2) >20%] ТО ДИАГНОЗ «ПАНКРЕАТИТ» с УВЕРЕННОСТЬЮ Кп=Км+КМб(1-Км).

В этой формуле АЯ1 - процентное отклонение сопротивления первой в выбранной паре ВАТ от номинального значения, ДЯ2 - процентное отклонение сопротивления второй в выбранной паре ВАТ от номинального значения. Кроме этой задачи нами синтезировались решающие правила диагностики механической желтухи, инфицированной раны, и острого диструктивно-го панкреатита, по содержанию микроэлементов в печени, почках и селезенке на примере белых крыс линии Вистер и диагностики заболеваний работников вредных производств на примере курского завода «Аккумулятор». В результате статистических исследований и на основании методов разведочного анализа было показано, что при разделении заболеваний крыс: инфицированная рана (©2), механическая желтуха (юз), острый диструктивный панкреатит (©4) и фона (юі) по системе признаков: содержание цинка (хі), меди (х2), железа (хз) в печени, почках, селезенке и по одному любому признаку и органу, все классы разделить не удается. Существует набор пар признаков, где это разделение идет с высоким качеством. На рис. 3 показан вариант разделения классов Юі^®4 по содержанию цинка и меди в почках.

Рис. 3. Пространство классификации в координатах концентрация цинка и меди.

По содержанию цинка в печени (Х7) и почках (х8) надежное разделение удается достичь с помощью системы параллельных линейных разделяющих поверхностей вида У=-Х7+Хз. решение производится по неравенствам вида:

©1 - ЕСЛИ У>10 ©2 - ЕСЛИ 30 < У <175 ©з - ЕСЛИ 10 <У<30 ©4 - ЕСЛИ У>175.

Разделение классов по содержанию цинка и меди в селезенке осуществляется комбинированными правилами:

©1 - ЕСЛИ (60 < х1<78) И(13<Х2<16)

©з - ЕСЛИ (90 < х1<110) И (11<Х2<15).

ЕСЛИ НЕ ©1 И НЕ ©2, то разделение ©2 и ©4 осуществляется линейной разделяющей поверхностью вида: У=х1 + 7х2 с порогом У0=218. Анализ показывает, что концентрация микроэлементов в исследуемых органах и цельной крови крысы позволяет достаточно надежно классифицировать исследуемый класс заболеваний. Результаты позволяют сделать предположение о том, что аналогичные результаты могут быть получены и у человека, что особенно ценно, на ранних их стадиях.

В качестве 3-й задачи была выбрана оценка экологической ситуации на курском заводе «Аккумулятор».

Наиболее типичными для завода являются: ОРЗ -У1; ИБС и другие заболевания сердца - У2; заболевания костно-мышечной системы - У3. Наиболее типичными загрязнителями являются: выбросы свинца - Х1; никеля -Х2; кадмия - Х3; окислов железа - Х4. Анализ заболеваемости вели 10 лет с помощью моделей вида:

Уг Ао+Ай; У=Ао+ £ А,Х,; Уг Ао+А1 Ц Х,и; ^=(1),

1=1 1=1

где Ао и А1 - настраиваемые параметры, ] - номер заболевания, [ - номер признака, 1 - время развития событий. Величина У - характеризует количество больных, а Х - тонны выброшенного вещества за шесть месяцев. Результаты моделирования

позволили получить модели с высоким уровнем качества классификации (более 0,99).

Литература

1. Ананин В.Ф. Рефлексология (теория и методы).- М.: Изд-во РУДН и Биомединформ, 1992.- 168 с.

2. Гаваа Лувсан. Традиционные и современные аспекты восточной рефлексотерапии.- М.: Наука, 1986.- 575 с.

3. Кореневский НА.и др. Энергоинформационные основы рефлексологии /Курск гуманит..-техн. ин-т.- Курск, 2001.- 236 с.

4. Кореневский НА. и др. Проектирование медикотехнологических информационных систем / КГТУ- Курск, 2001.

УДК 616-073.524;616.37-002

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЕЧЕНИ НА ОСНОВЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ

М.В. АРТЕМЕНКО*, Т.А. ДРОНОВА**, Е.Н. ЩЕКИНА*

В клинической практике лабораторные показатели, отличающиеся от нормативных значений, часто являются отправным пунктом для проведения дифференциальной диагностики и определения формы патологии печени. На основании изменений биохимических показателей можно судить о тяжести патологического процесса в печени, прогнозировать течение заболевания, оценивать эффективность проводимой терапии. Минимальные отклонения печеночных тестов от нормы не исключают наличие у пациента тяжелой патологии, в том числе цирроза печени (ЦП) [1]. При этом, как подчеркивается в [2], успешная диагностика определяется не количеством использованных методов, а тщательностью оценки клинических и лабораторных данных.

На основе биохимических показателей крови с использованием многофакторного математического анализа предлагается система автоматизированного скрининга хронических заболеваний печени (ХЗП). В основу ее работы положены результаты лабораторного обследования 166 больных с ХЗП. Хронический гепатит слабовыраженный и минимальной степени активности (ХГМА) имел место у 69 больных (средний возраст 49,3 ± 14,3 лет). Хронический гепатит умеренной и выраженной степени активности (ХГВА) был диагностирован у 28 больных (средний возраст 47,9 ± 12,1 лет); ЦП - у 69 (средний возраст 52,2±10,2 лет). Диагнозы верифицированы данными клиникоинструментального, серологического и морфологического обследования. Контрольная группа состояла из 32 здоровых доноров (средний возраст в группе контроля 40,7±14,4 лет). При идентификации диагностических правил вся выборка делится на «обучающую» и «экзаменационную» по правилу «золотого сечения» -на обучающей выборке проводится идентификация диагностических правил и функций к ним, на экзаменационной - вычисляются коэффициенты уверенности в классификации диагноза и рассчитывается эффективность правильной диагностики. Отношение мощностей данных выборок 0,68:0,32. Статистическую значимость для подобных медико-биологических исследований рекомендуется выбирать не хуже чем 0,95.

Таблица

Нормативные делители (средние значения в группе здоровых)

Из биохимических показателей отобраны: глюкоза сыворотки крови (с1), общий белок (с2), билирубин общий (с3), билирубин прямой (с4), билирубин непрямой (с5), аланин-аминотрансфераза (с6), аспартат-аминотрансфераза (с7), щелочная фосфатаза (с8), тимоловая проба (с9) (табл. 1).

* 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября 94, КГТУ

305000, г. Курск, ул. Ленина 108, КГМУ

Показа- тель сі с2 с3 с4 с5 сб с7 с8 с9

Среднее значение 3,8 ммоль/л 79,3 г/л 13,8 мкмоль/л 2,3 мкмоль/л 11,5 мкмоль/л 0,03 ммоль/л*ч 0,03 ммоль/л*ч 2,36 ммоль/л*ч 2,25 ед

ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ - 2006 - Т. ХШ, № 2 - С. 152

Статья

Выявлено нарастание «жесткости» внутренней структуры факторного пространства по мере усиления тяжести патологического процесса в печени. В группе здоровых статистически значимая линейная взаимосвязь идентифицирована только между билирубином общим и непрямым. В группе ХГМА к ним присоединяется взаимообусловленность между трансаминазами. При ХГВА обнаружены 4 пары статистически значимых линейных регрессионных связей, а при ЦП - 6 таких пар (рис. 1).

Хронический гепатит слабовыраженный и минимальной степени активности

(сГ)

( С8

І С2 )

Хронический гепатит умеренной и выраженной степени

'Н ( сз

©

@

Рис. 1. Корреляционная зависимость биохимических параметров крови в норме и при заболеваниях печени

Корреляционная зависимость обозначена линиями (учитывалась только статистически значимые корреляционные зависимости без учета силы и направленности связи). Сі - глюкоза сыворотки крови, С2 - общий белок, С3 -билирубин общий, С4 -билирубин прямой, С5 - билирубин непрямой, С6 - аланин-аминотрансфераза, С7 - аспартат-аминотрансфераза, С8 - щелочная фосфатаза, С9 - тимоловая проба. По полученным связям ведется автоматизированная скрининговая диагностика ХЗП по алгоритму: регистрация характеристик, полученные значения

делятся на приведенные в табл. среднестатистические нормы здорового человека; полученные значения подставляются в правую часть регрессионных зависимостей и подсчитываются среднее значение 8 и дисперсия V квадратичных отклонений (СКО) нормированных значений реальных регистрируемых параметров от их величин по регрессионным зависимостям в каждом из классов заболеваний; для диагностики используется «визуальный вариант»: в системе координат (8^) строим четыре полученные «точки» - физиологические профили.

1,6

і,4

і,2

і

Б 0,8 0,6 0,4 0,2

♦ здоровые

хгма

ДЦП

•хгва

0 0,5 1 2 2,5 3

Рис. 2. Использование визуального метода для установления диагноза Примечание: 8 - среднее значение квадратичных отклонений нормированных значений от реальных регистрируемых параметров; V - дисперсия квадратичных отклонений нормированных значений от реальных регистрируемых параметров. Оценка эффективности диагностики с использованием описанной автоматизированной системы на экзаменационной выборке показала приемлемые для скрининга значения: в группе здоровых 62%, при ХГМА - 67%, при ЦП - 61% и при ХГВА - 80%.

Диагноз соответствует той «точке», которая занимает наиболее левое и нижнее положение. Это, по сути, отражает факт наибольшей «близости» характеристик пациента в функциональном плане системных связей к «опорным» центрам соответствующих классов. В качестве примера приводим результаты использования визуального метода у больной М., 49 лет, страдающей хроническим гепатитом вирусной (HBV) этиологии, выраженной степени активности (рис. 2).

Разработанная автоматизированная система работает в интерактивном режиме: в ЛПУ поступает пациент. В ходе обследования у него регистрируют 9 биохимических показателей. Рекомендуемый диагноз (или диагнозы и их «относительные» вероятности) посредством протокольного модуля предоставляется врачу (лицу, принимающему решение) в стандартной, принятой в данном ЛПУ печатной форме. Врач на основании этой информации и клинического обследования больного принимает решение о применении определенного комплекса дополнительных диагностических процедур или о тактике лечебных мероприятий.

Предлагаемую автоматизированную систему следует использовать для скрининговой оценки при обследовании больных, страдающих патологией гепатобилиарной системы.

Литература

1. Болезни печени и желчевыводящих путей: Рук-во для врачей / Под ред. В.Т. Ивашкина.- М.: М-Вести, 2002.- 416 с.

2. Подымова С.Д. Болезни печени: Рук-во для врачей.- 3-е изд, перераб и доп.- М.: Медицина, 1998.- 704 с.

УДК 061.66

тактико-технические требования к программноаппаратному комплексу информационной системы

ЛЕЧЕБНО -ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

Современные лечебно-профилактические учреждения (ЛПУ) и медицинские объединения представляют собой сложные социально-экономические системы, решающие не только медицинские, но также экономические, административные, хозяйственные и даже политические проблемы. В настоящее время от медицинских работников требуются оперативность, четкость, юридическая грамотность, экономическая предприимчивость и т.п. Нарастающий поток информации, необходимость ее анализа, систематизации, хранения, своевременного воспроизведения и передачи на расстояние не возможны без использования современных технических средств, комплексов и систем. В ходе совершенствования работы Центральной клинической больницы № 1 ОАО «РЖД» (г. Москва) и Окружной клинической больницы (г. Ханты-Мансийск) нами разработана концептуальная модель информационной медицинской системы (ИМС) для обеспечения автоматизации документооборота в ЛПУ с целью дальнейшего увеличения объема и расширения спектра услуг при повышении качества обслуживания пациентов и рационализации затрат.

Главное требование к ИМС заключается в том, что она должна предельно достоверно и полно отражать все процессы ЛПУ. Для эффективного управления ЛПУ важным является информационное отображение лечебно-диагностического процесса. При этом программно-аппаратный комплекс должен обеспечивать автоматическое формирование электронной базы данных на каждого пациента с предоставлением возможности получения сведений о состоянии его организма на любом этапе медицинского диагностики и лечения болезни, восстановления и укрепления здоровья. Условием реализации этого требования является безотлагательный ввод информации медицинским персоналом. На практике, как правило, возникает три проблемы.

Во-первых, несмотря на двухвековую практику формализации истории болезни в России, систематизация информации о пациенте до сих пор остается неудовлетворительной. Проведенные нами исследования показали, что в условиях внедрения технологических отношений в организацию работы ЛПУ роль медицинских документов, отражающих условия и причины

Москва, Центральная клиническая больница № і ОАО «РЖД» Ханты-Мансийск, Окружная клиническая больница

С2 5

В.Г. БАЖЕНОВ*. А.Р. БЕЛЯВСКИЙ**. Т.М. ЛЯЧКО**

0

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.