CC BY
43
нице МЛ-1. Кинематическую вязкость, плотность, pH, показатели прозрачности и цветности измерили в 1%, 2%, 3%,4%,5% растворах ГПМЦ. Статистическую обработку полученных в ходе исследования данных проводили с использованием t-критерия Стью-дента в соответствии с требованиями ГФ XII.
Результаты и их обсуждение. В результате проведенной исследовательской работы, получены результаты: pH растворов ГПМЦ марки BonuCel® D6 H 2910 находится в пределах б,51-7,б0 и не зависит от режима измельчения, pH растворов ГПМЦ марки TopMill® D clear 290.04 находится в пределах 7,3-8,0 и не зависит от режима измельчения. Этот факт является важным подтверждением того, что обработанные полимеры, так же как и полимеры до супрамикроструктурирования можно вводить в качестве активного и вспомогательного вещества в офтальмологические лекарственные формы.
По результатам измерения плотности, установлено, что зависимость плотности растворов от концентраций полимеров не является линейной, поэтому этот факт необходимо учитывать при разработке лекарственной формы.
Как видно из табл. 1. по внешнему виду растворы марок TopMill® D clear 290.04 и BonuCel® D6 H2910 являются бесцветными прозрачными жидкостями и по этим показателям соответствуют требованиям Государственной фармакопеи РФ XII издания.
Таблица І
Степень окраски(цветность) и прозрачность растворов образцов ГМПЦ
№ п/п Марка ГПМЦ Режим измельчения, мин. Концентрация(%) растворов. Цветность растворов ОФС 42-005007 Прозрачность растворов ОФС 42-0051-07
1 TopMill® D clear290.04 неизм.15,30,45,60. (1%,2%,3%) бесцветный прозрачный
1 BonuCel® D6 H2910 неизм.15,30,45,60. (1%,2%,3%,4%,5%) бесцветный прозрачный
В результате измерения физико-химических показателей супрамикроструктурированных образцов 1%,2%,3%,4%,5% растворов ГПМЦ марки ВопиСе1® Э6 Н 2910, установлено снижение кинематической вязкости с увеличением времени измельчения. Полученные результаты 1% раствора ГПМЦ марки ВопиСе1® Э6 Н 2910 представлены на рис. 1.
\% р-р ГПМЦ.вязкостъ
0 15 30 45 60
Время измельчения мин
Рис.1.График зависимости вязкости 1% раствора ГПМЦ марки BonuCel® D6 H 2910 от времени измельчения.
В результате измерения физико-химических показателей супрамикроструктурированных образцов 1%,2%,3% растворов ГПМЦ марки TopMill® D clear 290.04, установлено увеличение кинематической вязкости с увеличением времени измельчения. Полученные результаты 1% раствора ГПМЦ марки TopMill® D clear 290.04 представлены на рис. 2.
1**р-р ГПМЦ.мжость
w 2.2
1 2.1*
1 “>
S 2
1*.р-р I ІІМЦдокость
1 1.»
? 1.S5
S 0 IS JO 4$ 60
X
Время иіхіельчсмім.мнм
Рис.2.График зависимости вязкости 1% раствора ГПМЦ марки TopMill® D clear 290.04 от времени измельчения
Выводы. Установлено, что в растворах ГПМЦ марки BonuCel® D6 H 2910 вязкость с увеличением времени механохими-
ческой обработки снижается.
В образцах марки TopMill® D clear 290.04 , вязкость с увеличением времени механохимической обработки возрастает от 2,7% до 9,45% при измельчении от 15минут до 45 минут, этот факт дает нам возможность, дальнейшего изучения структуры полимера и использования в разработке глазных капель, которые будут обладать высокой биодоступностью и позволят снизить частоту возникновения аллергических реакций.
Полученные показатели физико-химических показателей ГПМЦ, необходимо учитывать при разработке пролонгированной лекарственной формы «Искусственая слеза».
Литература
1. Заболевания слезного аппарата: пособие для практикующих вречей / В.В. Бржеский [и др].— 2-е изд., испр. И доп.-СПб.: «Изд-во Н-Л», 2009. С. 47^8
2. Ломовский, О.И. Прикладная механохимия: фармацевтика и медицинская промышленность / О.И. Ломовский // Обработка дисперсных материалов и сред: Междунар. период. сб.науч. трудов.- Одесса, 2001.- Вып.11. С.81-100.
3. Синдром слезной дисфункции (анатомо-
физиологические основы, диагностика, клиника и лечение) / Е.Е. Сомов, В.А. Ободов; под ред. Проф. Е.Е. Сомова.- СПб.: «Человек », 2011.—160с: ил.
STUDYING PHYSICAL AND CHEMICAL PROPEPTIES OF HYDROXYPROPYLMETYLCELLULOSE SOLUTIONS
D.V. PRIDACHINA, M.A. KHALIKOVA, N.N. SABELNIKOVA
Belgorod State University
The article presents the results of studying physical-chemical parameters of hydroxypropylmethylcellulose solution. ph, density, of hydroxypropylmethylcellulose solutions are studied. The results can be used to develop medicinal preparation “Artificial tear”.
Keywords: “Artificial tear”, hydroxypropylmethylcellulose, pH, density, viscosity.
УДК:616.8-089-083.98:004.4
КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИАГНОСТИЧЕНСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ В УРГЕНТНОЙ НЕЙРОХИРУРГИИ
А.Г.НЕМКОВ, А.Г.САННИКОВ, Д.Б.ЕГОРОВ*
Достойное качество медицинской помощи на сегодняшний день немыслимо без создания условий для оперативного доступа к информационно'-справочным материалам. Особенно это касается случаев оказания ургентной помощи. Оптимальным является создание информационных экспертных систем. Важной задачей является оценка их диагностической эффективности. Предложенные три этапа оценки программы, позволяют оценить удобство использования данного программного продукта в практическом здравоохранении, диагностическую эффективность (чувствительность и специфичность), а так же эффект от внедрения в практическое здравоохранение. Ключевые слова: нейрохирургия, экспертная система, оценка эффективности.
Достойное качество медицинской помощи на сегодняшний день немыслимо без создания условий для оперативного доступа к информационно'-справочным материалам [2]. Особенно это касается случаев оказания ургентной помощи. Заместитель директора МИАЦ РАМН А.А. Столбов, в своем докладе отмечает очевидность того, что внедрение современных медицинских информационных систем непосредственным образом скажется на повышении доступности и качества медицинской помощи, особенно в первичном звене [6]. В частности, разработка экспертных систем с применением методов математического моделирования, направленных на повышение эффективности диагностического процесса и, как следствие, постановки диагноза, позволяют значительно повысить качество и точность дифференциальной диагностики [5]. Однако в литературе недостаточно представлена система мер по оценке качества информационных экспертных систем.
Нами созданы две информационные экспертные системы, направленные на дифференциальную диагностику ушибов головного мозга и инсультов (ДДУГМ) - свидетельство об официальной
* ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздравсоцразвития России, ул. Одесская, д. 54,
г.Тюмень, Тюменская область, б25023
регистрации программы для ЭВМ № 2007611047 от 09.03.2007 [4], а так же программа вероятностной диагностики туберкулеза ЦНС (ДТЦНС) - свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2010613749 от 08.06.2010 [3].
Цель исследования - оценка диагностической эффективности созданных программных продуктов.
Для достижения поставленной цели, был выделен ряд задач. Так планировалось выделить критерии оценки компьютерной программы, создать протокол оценки эффективности, проанализировать результаты, полученные на отдельной когорте пациентов и сопоставить полученные данные с мнением докторов по результатам сплошного анонимного анкетирования пользователей.
Материалы и методы исследования. Основным критериям стала доля совпадений заключения информационной экспертной системы и заключительного диагноза пациента, а так же оценивался эффект от внедрения программы в клиническую практику.
В соответствии с протоколом исследования, для оценки эффективности программы была набрана отдельная когорта пациентов, не совпадающая по времени с периодом поиска диагностических критериев для программы. Осуществлялось сплошное тестирование за определенный временной интервал.
Первым этапом оценки программы «дифференциальной диагностики ушибов головного мозга» было выполнено сравнение числа совпадений клинического диагноза и заключения ЭС для каждого из сравниваемых патологических состояний. Тестирование осуществлялось на базе отделений неврологии и нейрохирургии ГЛПУ ТО ОКБ№ 2 (г. Тюмень). В соответствии с требованиями протокола, имела место сплошная выборка за определенный временной период. Программа оценивает вероятность каждой из четырех нозологических единиц, это ушиб головного мозга (УГМ), геморрагический инсульт (ГИ), ишемический инсульт (ИИ), спонтанное субарахноидальное кровоизлияние (САК), рис. 1.
' Дифференциальная диагностика ушиба головного мозга п х
ІвчМП ?
Раауяьіаі
- 1
«%-и«^врк.но>гв ^,М,"П""Рв"Гж» 1'іХ г лпоррпгмчпгжмй ингу аь » лиш мис і мк*| с ги
8SX гуКярюмпияпяьнпя ІфЛЯСШЯЯиіНИЯ Шш ССАК
1 1
Рис. 1.Окно заключения программы «Дифференциальной диагностики ушибов головного мозга»
В табл. 1 приведены основные результаты тестирования ЭС «ДДУГМ» в клинике у четырех групп больных, с исследуемыми нозологическими единицами.
Таблица 1
Данные сравнения заключительного диагноза и заключения ЭС «ДДУГМ»
Нозологическая единица (группа тестируемых лиц) Численность группы (n) Доля совпадений (%)*
1 Лица с УГМ 38 100%
2 Лица с ГИ 24 100%
3 Лица с САК 6 100%
4 Лица с ИИ 70 98,6% ± 1,4%**
Примечание: * - доля тестированных лиц с совпадением заключения ЭС «ДДУГМ» и заключительного диагноза; ** - стандартная ошибка относительной величины (рассчитана с помощью программы Primer of Biostatistics V 4.03 by Stanton A. Glantz)
Из таблицы 1 видно, что ЭС «ДДУГМ» показала достаточно высокую эффективность. Во всех случаях тестирования выявлено 100% совпадение клинического диагноза, с заключением ЭС, кроме одного случая, когда у пациента с заключительным клиническим диагнозом ишемический инсульт, вероятность геморрагического инсульта по результатам ЭС была больше.
Аналогично, первым этапом оценки программы «ДТЦНС» было выполнено сравнение числа совпадений клинического диагноза и заключения ЭС для каждого из сравниваемых патологических состояний, на рис.2 приведено окно с заключением программы диагностики туберкулеза ЦНС.
■ IJ, ШИШИ HI! Л 11,1.1.1.................ПИШИ.
16 Э<ъа>«гги1мость туО»руулост«тмч«скои урапии * Ді ' Ии
11Фи6рияові*пл«нгівпигеоЕ»
18 Нвсооп В*роятностъ ту6»ркул«]иого м*минго>мц*фалита соетмлмт: 74%
« д. г и
г Д. яг н
20 Наличие
га» * и*1
— 1 —. 1
Рис. 2. Окно заключения программы «Диагностики туберкулеза ЦНС»
Тестирование осуществлялось на базе областного противотуберкулезного диспансера (г. Тюмень). В соответствии с требованиями протокола, имела место сплошная выборка за определенный временной период, результаты сравнения приведены в табл. 2. Диагностически значимый балл для данной программы был выделен эмпирически и составил 50 баллов.
Таблица 2
Данные сравнения заключительного диагноза и заключения ЭС «ДТЦНС»
Нозологическая единица (группа тестируемых лиц) Численность группы (n) Доля лиц с диагностически значимым баллом (±mP***)
1 Лица с туберкулезом ЦНС 29 100% (±0,00)
2 Лица с без туберкулеза ЦНС 42 2,4% (±0,024)
Примечание: стандартная ошибка относительной величины (рассчитана с помощью программы Primer of Biostatistics V 4.03 by Stanton A. Glantz)
Из приведенных данных видно, что диагностическая информативность программы достаточно высока. Среди пациентов с подтвержденным в дальнейшем туберкулезом ЦНС диагностически значимый балл имел место в 100% случаев. Среди пациентов без туберкулеза ЦНС средний балл был достоверно меньше (1=21; Р=0,002; критерий нормального распределения Шапиро-Уилка р=0,97), доля лиц с диагностически значимым баллом так же достоверно меньше (двусторонний вариант точного критерия Фишера Р=0,0001). Однако в одном случае, составившем 2,4% -получен диагностически значимый балл (50%), при не подтвердившемся в дальнейшем туберкулезе ЦНС, что отражает особенности заболевания и наличия парадигмы «настороженности» в его отношении (несколько большей чувствительности в ущерб специфичности).
Вторым этапом оценивалась вторичная эффективность от внедрения программ в клиническую практику.
До использования программы «ДДУГМ», выявляемость спонтанного субарахноидального кровоизлияния в ГЛПУ ТО ОКБ №2 была значительно меньше. Так за 2005 год (до использования программы) общее количество пациентов, со спонтанным САК, в отделении неврологии составило 16 человек. В 2006 году (период создания, тестирования программы) общее количество пациентов со спонтанным САК в том же отделении той же больницы составило 23 наблюдения, что на 44% больше, чем в предыдущем году. Таким образом, использование предложенной программы позволило чаще выявлять спонтанное САК, в том числе среди пациентов, поступивших по поводу ЧМТ.
Изменилось и среднее время предоперационного пребывания пациента в клинике, так до внедрения программы оно составило 241,7 минут (а=169,9), после внедрения - 125,9 минуты (а=56,0), что на 52% меньше. Полученная разность достоверна, критерий Манна-Уитни Т=67,0 (Р=0,04). Таким образом, внедрение компьютерной программы в работу клиники, позволило достоверно сократить время предоперационного пребывания пациента в стационаре, повысить качество оказания медицинской помощи.
Третьим этапом выполнен анализ анкет, полученных при сплошном анкетировании пользователей. В анкетировании приняли участие 14 докторов нейрохирургов, непосредственно работающих с программой дифференциальной диагностики ушибов голоного мозга. Анкетирование проводилось анонимно. Основной
задачей анкеты был анализ удобства и простоты использования программ дифференциальной диагностики ушибов головного мозга. По мнению респондентов, программа достаточно удобна и проста в использовании (все респонденты отметили высший балл).
Анализ удобства использования программы вероятностной диагностики туберкулеза выполнен по результатам анкетирования 19 врачей-неврологов, различных клиник региона. Всеми респондентами отмечена простота использования программы, из замечаний указана сложность интерпретации некоторых критериев (что послужило причиной для создания справочного меню для данной программы).
Таким образом, предложенные три этапа оценки клинической эффективности программы, позволяют оценить удобство использования данного программного продукта в практическом здравоохранении, диагностическую эффективность (чувствительность и специфичность), а так же эффект от внедрения в практическое здравоохранение.
Полученные данные позволяют сравнительно высоко оценить диагностическую эффективность созданных программ.
Литература
1. Гланц, С. Медико-биологическая статистика: пер. с англ. I С. Гланц.- М.: Практика, 1999.- 459 с.
2. Гречухин, И.В. Перспективы внедрения информационных технологий для профилактики травматизма I И.В. Гречухин, А.Б. Федоренко II Врач и информационные технологии.- 2010.-№ б.- С. 36^0.
3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2010613749. Автоматизированная информационная система: Учет больных туберкулезом ЦНС I А.Г. Немков, Д.Б. Егоров, А.Г. Санников.- опубл. 08.0б.10.
4. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007611047. Экспертная система: Дифференциальная диагностика ушиба головного мозга /А.Г. Немков [и др.]. - заявл. 22.01.07; опубл. 09.03.07. II Официальный бюллетень Федеральной службы по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам.- 2007.- № 2 (59) (Ч. 2).- С. 243.
5. Скудных, А. С. Методика оценки клинической эффективности диагностической экспертной системы I А.С. Скудных, А. Г. Санников II Врач и информ. технологии.- 2007.- № 5.- С. 50-55.
6. Столбов, А.А. «В информатизации здравоохранения сегодня доминирует «хаос тактик» I А.А. Столбов.- 12.03.2009, http:IIwww.cnews.ru/news
CLINICAL ASSESSMENT EOF THE DIAGNOSTIC INFORMATION EXPERT SYSTEMS IN URGENT NEUROSURGERY
A.G. NEMKOV, A.G. SANNIKOV, D.B. YEGOROV
Tyumen State Medical Academy
Nowadays high quality medical assistance is unthinkable without creating conditions for rapid access to information and reference materials. This is especially true in urgent cases. Optimum is the creation of information expert systems. An important task is to assess their diagnostic efficacy. The proposed three stages of examination programs can assess the convenience of the given software in practical public health, diagnostic efficacy (sensitivity and specificity) as well as the effect of the introduction into practical public health.
Key words: urgent neurosurgery, expert systems, performance examination.
УДК 616.831+612.82-073.582-092.9+591.481.1+576.5
МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МОРФОЛОГИИ МИТОХОНДРИЙ КОРЫ БОЛЬШОГО МОЗГА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И В ПОСТИШЕМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ
С.С. СТЕПАНОВ*, П.В. БЕЛИЧЕНКО**, А.В. МЫЦИК*, В.А.
АКУЛИНИН*
Рассмотрены особенности проблемы получения объективной информации о структурно-функциональном состоянии митохондрий
нейропиля различных слоев коры большого мозга эксперименталь-
* Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ГБОУ ВПО Омская госу-
дарственная медицинская академия Минздравсоцразвития РФ, Омск, Российская Федерация Департамент неврологии, Университет Калифорнии, Сан-Диего, США
ных животных (белые мыши, крысы) и человека в норме и пости-шемическом периоде. Предложен способ автоматизированного компьютерного анализа изображений, основанный на использовании программы 1ша§е1 1.46.
Ключевые слова: митохондрии, морфометрия, автоматический анализ изображений.
Необходимость исследования структурно-функционального состояния митохондрий на различных уровнях экранных образований головного мозга экспериментальных животных и человека обусловлена стремлением выявления особенностей их пространственной организации в крупных и мелких дендритах, аксонах, а также пре- и постсинаптических зонах синапсов в норме, в процессе онтогенетического развития и при различных патологических воздействиях. Существенное значение при этом имеет поиск средств регуляции деструктивных и компенсаторновосстановительных процессов в митохондриях, определяющих состояние биоэнергетики нейронов [6,7,10].
Однако, получение объективных данных при изучении митохондрий нейропия сопряжено с техническими проблемами и является очень трудоемким процессом [12]. Для оценки этих органелл, как правило, требуется определение численной плотности профилей срезов, площади среза митохондрии, ее большой и малой оси и периметра, а также площади всех митохондрий в поле зрения нейропиля.
Основные проблемы получения объективной информации о размерах и пространственной организации сложных клеточных структур коры большого мозга, гиппокампа и мозжечка животных и человека связаны с компромиссом между приемлемым уровнем ошибок первого и второго рода при проверке статистических гипотез [1,2]. Чем больше размеры групп, тем меньше вероятность ошибки второго рода и выше мощность статистических критериев. Зависимость эта как минимум квадратичная, то есть уменьшение объема выборки в два раза приведет к падению мощности минимум в четыре раза. Отсюда стремление к увеличению размера выборок. Кроме того, необходимо учитывать наличие систематических ошибок при проведении идентификации и измерений сложных структур, зависящих от уровня подготовки специалиста и способа измерения [1,2]. Для устранения такого рода субъективных ошибок требуется привлечения других специалистов и расчета индекса соответствия Каппа, что еще больше усложняет исследование и затрудняет принятие объективного решения [4,5].
Проведенный нами поиск литературных данных показал, что в настоящее время для решения рутинных задач морфомет-рии широко используются различные компьютерные программы автоматического анализа изображений [4,8,9,11]. Среди некоммерческих проектов по числу публикаций лидирует программа 1ша§е1 разных версий [4,11]. Эта программа, специально разработанная для анализа медицинских изображений, имеет открытый код и свободно распространяется на сайте http://rsb.info.nih.gov. При этом она имеет по настоящему неограниченный потенциал для решения всевозможных задач анализа изображений внутриклеточных структур, анализа гистологических препаратов, морфометрического изучения макрообъектов в медицине и биологии. Сотни подключаемых плагинов и макросов существенно увеличивают функциональные возможности программы ImageJ, открытый код делает ее гибкой, легко настраиваемой под любые конкретные требования.
Однако работ, основанных на использовании данной программы для анализа морфологии митохондрий при электронномикроскопических исследованиях в доступных базах данных, нами не выявлено.
Цель исследования — решение проблем получения объективной информации при изучении структурно-функционального состояния митохондрий коры большого мозга экспериментальных животных и человека с помощью автоматизированного компьютерного анализа электронно-микроскопических изображений.
Материалы и методы исследования. Работа выполнена на базе ГБОУ ВПО Омской государственной медицинской академии и департамента неврологии университета Калифорнии (Сан-Диего, США).
Эксперимент проведен на белых мышах (п=5) и крысах (п=10). Алгоритм автоматизированного компьютерного анализа изображений был отработан на электронограммах коры большого мозга (КБМ, слои I, II и III) контрольных белых мышей. Проверка алгоритма проводилась при анализе митохондрий КБМ белых
