Экспертная система интерпретаций результатов гормональных измерений у женщин с эндокринно обусловленными нарушениями репродуктивной функции Задорожная, Инна Константиновна

Введение к работе

Актуальность пробпемы.

Бесплодие в браке - проблема, занимающая особое место в медицине и социологии. Влияние частоты бесплодных брак в на демографическую ситуацию в популягии превышает суммарное воздействие невынашивания беременности и перинатальной патологии (BOG, 1979; Т.Я.Пшеничникова, 1991; M.G.Wagner et al., 1992). Особенно актуальна эта проблема в России, где частота бесплодных браков растет на фоне сложной демографической ситуации при экологическом неблагополучии, провоцирующем развитие нарушений функции эндокринной системы, одним из проявлений которы является репродуктивная дисфункция (С.А.Гас-парян, 1984; М.С.Бедный, 1986, 1988; О.Е. Коновалов, 1987, 1990; А.Г.Вишневский, 1J88; В.И.Кулаков и др., 1993). Многообразие факторов, приводящих к бесплодию, возможность их сочетания затрудняют выбор правильного направления при определении диагностических приемов и очередности их применения (О.Е.Коновалов, 1986; В.Н.Серов и др., 1930; Т.Я.Пшенгчникова, 1989, 1991). Эндокринная патология определяет до 50% всех случаев женского бесплодия, а также является частой причиной нарушении менструальной функции (МФ) (В.И.Еэдяжина, 1990; Э.К.Айламазян И др., 1990).

Успехи современной эндокринологии дали возможность индуцировать беременность у многих женщин г эндокринкш бесплодием, однако, успешность зависит от точности ранней диагностики (Е.М.Вихляева, Т.Я.Пшеничникова, 1987, 1988; Г.М.Савельева, 1990; А.И.Никитин. 1991; L.K.Dhallwal, 1991) за счет привлечения бстьшого объема современных знаний о механизмах и причинах нарушений в р.-ч>ооЬ/хт(/6нс?'У

Гинекологическая эндокринология, как самостоятельная область медицины, особенно активно развивается в последнее десятилетие. Круг представлений о механизмах гормональной регуляции PC постоянно

расширяется, и это ставит врачей, занятых решением задач диагности-' ки и коррекции нарушений в этой системе, перед постоянной необходимостью пополнять и обновлять свои знания-в области новейших технологий обследования и лечения Сольных с нарушениями репродуктивной функции (РФ). Проблема принятия.решения о стратегии и тактике диагностики по результатам гормональних измерений в ряде случаев оказывается сложной даже для гинеколога-эндокринолога. Залогом успешного решения этой проблеми является свободное владение комплексом представлений о механизмах взаимодействия отдельных звеньев гипотала-ыо-пшофиэарно-яичниковой системи (ГГЯС), поэтому представляется актуальной организация интеллектуальной поддержки интерпретации гормональных измерений,-призванной обеспечить доступность специализированных знаний, и, в конечном итоге, привести к повышенчю эффективности диагностического процесса.

Одной из возможностей исследования влияний нарушений одного или нескольких звеньев ГГЯС на гормональную картину является создание математической модели ГГЯС как аппарата воспроизведения особенностей поведения системы в различных условиях, и объяснения отмечаемой различными авторами.. неоднородности гормональной картины, наблюдаемой *' пациенток с эндокринно обусловленными первичными и вторичными нарушениями РФ. Однако,* до настоящего времени имеющиеся і модели не ст'ли достоянием врачей, так ка.; требуют не только навыков общения с компьютером, но и некоторых знаний в области математического моделирования.

Использовать достижения физиологической кибернетики'в практике (р&ча и вктючить математические модели физиологических дастем в арсенал методов, испольсуемых для. анализа и -нтерпретащш результатов лооодаториых исследований отдельных показателей состояния этих сис-*ev, издается чреосщаинс интересной и актуальної; проблемой. .

Цель работы. Создание исследовательского прототипа экспертной системы интерпретации результатов гормональных исмерений с исполь- зованием математической' модели гормональной регуляции фолликулино-вой фазы менструального цикла для оказания консультативной поиощ гинекологу на рабочем месте при проведении интерпретации результатов гормональных измерений у женщин с эндскринно обусловленными нарушениями менструальной и репродуктивной функции.

Задачи исследования.

1. Разработка математической модели эндокринной регуляции фол-ликулкновой фазы менструального цикла в норме и при нарушениях репродуктивной функции, определяемых изменением состояния одлого или нескольких звеньев гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системы.

2. Проведение численных экспериментов с математической моделью с целью проверки непротиворечивости различных простых патогенетических моделей развития нарушений менструальной функции, включающих изменения одного звена гигюталамо-г^т"пофизарно-яичникоБой системы.

3. Создание базы знаний экспертной системы с использованием математической модели гормональной регуляции фолликулиновой фазы менструального цикла и знаний, полученных от эксперта.

4. Разработка алгоритмического и программного обеспечения, соответствующего созданной базе знаний, для формирования заключений системы, интерпретирующих результаты гормональных измерений в терминах нарушений отдельных звеньев гипоталамо-жИпофизарно-яичниксвоГі системы и в терминах экстраовариальных "причин" этих нарушений.

5. Создание программного обеспечения.с целый оргагчзации дружественного интерфейса пользователя в режиме работы с паци^чткоґ: и в обучающем 'режиме на базе ПЭВМ типа IBM РС/^Т.

6. Проведение пробной эксплуатации созданного лрокгипа чт-пертноя системы.

Научная новизна работы.

Создана математическая модель гормональной регуляции'фолдику-диноьой фазы (ФСИ менструального цикла (МЦ), в качестве вьиодных переменных использующая уровень в крови фолликулостимулирующего гормона {.КГ) и эстрогенов (Е) и размер доминирующего фолликула.

Предложен ряд патогенетических моделей <71ГМ), описывающих воз-мокше механизмы развития нарушений РФ при снижении массы тела, при хронической почечной и/или печеночной недостаточности.

Предложен и реалигован метод использования математической модели физиологической системы при создании базы знаний (БЭ) экспертной системы (Ж).

Практическая ценность работы.

Согд~н исследовательский прототип ЗС интеллектуальной поддержки ив7«т-пр^т<чции результатов гормональных 'измерений, обеспечивающий индивидуаливацию диагностического поиска при эндокринно ооусловлен-нух нарушениях ГО у .«внщин.

Наработаны методические рекомендации по использованию данной ?С на рабочем месте гинеколога при оказании интеллектуальной поддержки процесса организации индивидуального диагностического поиска причини наСивд...чмых у пацинтки нарушений РФ.

ас может быть использована для обучения основам гормональной _г*гуляции в ГГ. 1С и тактике диагностического поиска первичных и вторичных нарушений РФ.

{^ег.рение р'зудъ^атов работы. ЭС внедрена в лечебно-диагности--:?-|0',й процесс в научно-погиклиническом отделении (зав. д.м.н. В.Н. Яс-ллотчя) ііаччного Центра акушерства, гинекологк.і и перинатологии pW' U'.T-*f~->;\ - акадрыик РУЛІ, профессор В.й.Кулаков).

f.ir<:C4'.:;ua работы. Реиудьта-ы диссертационной работы доложены ел и^і-уг* ---«нарах кафедры медицинской и биологической кибе-.нети-

ки РГМУ совместно с ПНИЛ по разработке медицинских информационных систем, сектора проектирования медико-технологических систем, отдела эндокринологии ПНИЛ РГМУ в 1991-93Г.; на III Международном форуме "Стратегия здоровья: интеллектуальное обеспечение медицины", (14 -20 мая 1994,Гурзуф);на XXI Международной конференции и школе молодых ученых и специалистов "САПР-94:новые информационные технологии в науке, образовании, медицине и бизнесе"(4-13 мая 1994, Гурзуф).

Структура работы. Диссертация изложена на 200 стр., состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, указателя литературных ссылок и 8 приложений (60 стр.). Иллюстрирована рисунками, таблицами и схемой. Список литературы включает 73 работы отечественных и 138 работ иностранных авторов.

Материалы и методы исследования. Использованы данные о 114 пациентках с эндокринно обусловленными формами нарушений ?.Я> и бесплодия, которые прошли обследование в НЦ АГП РАМН, включавшее измерение уровней в крови лютеинизируюцего гормона (ЛГ), Ф"Г, Е, пролактина, тиреоидных гормонов, андрогенсв, кортизола. Использован аппарат дифференциальных уравнений и метод Рунге-Кутта для получения численного решения. Программное обеспечение ЭС разработано на языке Quick Basic для IBM PC/AT.