Содержание к диссертации
Введение
Глава первая. Остеосаркома
1.1 .Обзор литературы 11 -26
1.2. Собственные результаты 27-58
Глава вторая. Хондросаркома
1.1 . Обзор литературы 59-79
1.2. Собственные результаты 80-105
Глава третья. Гигантоклеточная опухоль
1.1. Обзор литературы 106-110
1.2. Собственные результаты 111-128
Глава четвертая. Дифференциальная диагностика остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточнои опухоли с использованием многофакторного анализа клинико-лучевых признаков
1.1. Обзор литературы 129-135
1.2.Собственные результаты 136-158
Заключение 159-166
Выводы 167-168
Список литературы 169-180
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Первичные костные опухоли встречаются редко, максимальная заболеваемость составляет 2:100 000 населения. Среди всех злокачественных опухолей костные саркомы обнаруживаются в 1% случаев. Наиболее встречаемые первичные интрамедуллярные злокачественные опухоли скелета - это остеосаркомы (ОС) и хондросаркомы (ХС), которые составляют 37% и 27% всех первичных злокачественных костных опухолей. Сходство признаков этих опухолей приводит к трудностям в дифференциальной диагностике ОС и ХС.
Трудности в дифференциальной диагностике могут возникнуть на различных этапах диагностического процесса - при клиническом исследовании, лучевой и морфологической диагностике. Неспецифичность клинических признаков опухолей скелета (боль, припухлость и нарушение функции конечности), характерных для многих неопухолевых поражений, отсутствие опыта у врачей в учреждениях неонкологического профиля в распознавании признаков патологических изменений в кости и недостаточная изученность информативности методов лучевой диагностики часто являются причинами диагностических ошибок на первом этапе обследования и приводит к несвоевременному обращению больных с опухолевой патологией в специализированные учреждения (Кочергина Н.В., Лукьянченко А.Б., Зимина О.Г. и др. Ошибки и трудности диагностики первичных злокачественных опухолей костей. Медицинская визуализация. 2000г. №4. С.92-97).
Для разработки лечения и уточнения прогноза первичных злокачественных опухолей костей в последнее время возникла необходимость выделения различных степеней их злокачественности, поскольку лечение пациентов с низкодифференцированными (высокозлокачественными) остеосаркомой и хондросаркомой заключается в сочетании операции и химиотерапии, в то время как при высокодифференцированных (низкозлокачественных) ОС и ХС применяется оперативное вмешательство.
Низкозлокачественные саркомы трудно дифференцировать с доброкачественными опухолями и опухолеподобными поражениями костей. Дифференциально-диагностические трудности могут возникнуть не только у клиницистов, радиологов, но и у патоморфологов.
Высокозлокачественные саркомы вызывают дифференциально-диагностические трудности не только в группе костных сарком, но и с агрессивным вариантом доброкачественной опухоли, такой, как и гигантоклеточная.
Гигантоклеточная опухоль (ГКО) выявляется в 4-5% всех первичных костных опухолей и является наиболее часто встречаемой доброкачественной первичной костной опухолью, частота ее возникновения составляет 20%. В ряде случаев исследователи испытывают дифференциально-диагностические трудности при активной форме ГКО (дифференцируют с первичными костными злокачественными опухолями).
По мере накопления опыта и количества наблюдений появляется возможность выделять наиболее значимые признаки костных опухолей, полученных в результате обследования методами лучевой диагностики, создавать базы данных и системы поддержки принятия решений, моделирующие диагностический процесс (экспертные системы). Пользователями данных систем могут быть специалисты, сталкивающиеся с трудными диагностическими ситуациями, а также врачи в процессе обучения. Наиболее значимые экспертные системы в диагностике костной патологии рассматриваются с точки зрения объема баз данных, являющихся основой для математического расчета, количества рассматриваемых нозологических форм и точности экспертных систем в определении природы костной опухоли.
Полученные рядом исследователей высокие проценты точности диагностики при апробации экспертных медицинских систем для врачей при принятии решений в трудных диагностических ситуациях подтверждают возможность создания таких систем во всех областях медицины. Так, Lejbkowicz I., Wiener F., Nachtigal A., Militiannu D. et al. сравнили точность созданной ими экспертной системы диагностики опухолей костей «BONE BROWSER» и радиологов диагностов с большим стажем работы с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Точность диагностики математической модели и двух независимых экспертов-радиологов была сопоставима и составила 85% и 88% соответственно (Bone Browser a decision-aid for the radiological diagnosis of bone tumors. Comput. Methods Programs Biomed. 2002. Feb; 67(2). Р.137-154).
В России экспертные системы диагностики опухолей опорно-двигательного аппарата не разработаны.
Целью исследования является улучшение дифференциальной клинико-лучевой диагностики интрамедуллярных опухолей длинных трубчатых костей.
-
Уточнить клиническую характеристику и лучевую семиотику следующих интрамедуллярных опухолей: остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточной опухоли на основании признаков, полученных при клиническом, рентгенологическом, КТ и МРТ методах обследования больных. Создать информационную компьютерную базу клинико-лучевых признаков остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточной опухоли.
-
Разработать оптимальную совокупность клинико-лучевых критериев дифференциальной диагностики остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточной опухоли с использованием многофакторного анализа признаков.
-
Провести сравнение клинико-лучевых признаков низко- и высокозлокачественных форм остеосарком и хондросарком.
-
Сравнить информативность отобранных с использованием многофакторного анализа клинико-рентгенологических признаков в дифференциальной диагностике остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточной опухоли с результатами обследования больных до и после поступления в Российский онкологический научный центр.
Для осуществления поставленных задач были проанализированы клинико-лучевые признаки 106 больных с остеосаркомой (44), хондросаркомой (31) и гигантоклеточной опухолью (31). Были сравнены клинико-лучевые данные больных с низкозлокачественными (29) и с высокозлокачественными (46) саркомами: 5 пациентов с низкозлокачественной формой и 39 пациентов с высокозлокачественной формой остеосаркомы, а также 24 пациента с низкозлокачественной формой и 7 пациентов с высокозлокачественной хондросаркомой.
Проанализированы клинические данные всех 106 пациентов.
Лучевая диагностика включала: рентгенологический метод, который был проанализирован в 97 случаях (92%), КТ – в 75 (71%), МРТ – в 69 (65%). Компьютерная томография проводилась на однослайзовых и мультислайзовом томографах, МРТ на 1Т томографе.
Все диагнозы были морфологически подтверждены.
Для статистической обработки информационной базы данных, многофакторного анализа клинико-лучевых признаков и выработки совокупности информативных критериев (решающего правила) дифференциальной диагностики остеосаркомы, хондросаркомы и гигантоклеточной опухоли был использован пакет программ «АСТА», разработанный для обработки медико-биологических данных в лаборатории медицинской кибернетики РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН.
Научная новизна.
Проведенное нами исследование позволило:
впервые создать информационную базу, достаточную для статистической обработки медицинских данных, включающую в себя результаты обследования остеосарком, хондросарком и гигантоклеточной опухоли и выявить информативность клинико-лучевых признаков с использованием многофакторного анализа.
впервые определить клинико-лучевые особенности низко- и высокозлокачественных остеосарком и хондросарком.
впервые сравнить точность дифференциальной клинико-рентгенологической диагностики остеосарком, хондросарком и гигантоклеточной опухоли с использованием решающего правила (набора дифференциально-диагностических признаков) с результатами обследования больных до и после поступления в РОНЦ.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Созданная информационная база данных больных с остеосаркомами, хондросаркомами и гигантоклеточной опухолью и проведенный многофакторный анализ позволили разработать решающее правило и выявить наиболее информативные клинико-рентгенологические, клинико-КТ и МРТ признаки остеосарком, хондросарком и гигантоклеточной опухоли.
-
Определены дифференциально-диагностические критерии высоко- и низкозлокачественных остеосарком и хондросарком.
Практическая значимость. Оценка и сравнение диагностических возможностей различных лучевых методов обследования и выявление наиболее информативных клинико-лучевых признаков остеосарком, хондросарком и гигантоклеточной опухоли позволит улучшить диагностику первичных опухолей длинных трубчатых костей.
Созданная компьютерная информационная база данных, включающая клинические признаки и лучевую семиотику остеосарком, хондросарком и гигантоклеточной опухоли, может быть использована для создания экспертных систем клинико-лучевой диагностки опухолей и опухолеподобных поражений костей для помощи в принятии диагностического решения, а также для качественного и быстрого обучения молодых специалистов.
Апробация работы
Работа апробирована на совместной научной конференции c участием отдела лучевой диагностики и рентгенохирургических методов лечения, отдела общей онкологии, отделения диагностики опухолей, отдела патологической анатомии опухолей человека, НИИ детской онкологии и гематологии, кафедры онкологии ММА им. И.М.Сеченова, кафедры лучевой диагностики, лучевой терапии и медицинской физики РМАПО.
Материалы диссертации доложены на международном конгрессе «Радиология 2009» (Москва).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ (2 в зарубежной печати).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, обсуждения и выводов. Содержит 51 таблицу и 18 иллюстраций. Библиографический список включает 146 работ отечественных и иностранных авторов.
Собственные результаты
Остеосаркома - это злокачественная опухоль, характеризующаяся прямым образованием кости или остеоида опухолевыми клетками (119). По степени биологической активности ОС подразделяют на высокозокачественную и низкозлокачественную формы. Следующие варианты интрамедуллярной формы ОС относят к высокозлокачественным опухолям 3,4 (high grade) Broders grade системы (121), которая была разработана для определения степени биологической активности (злокачественности) опухолей: Обычная остеосаркома. Первичная внутрикостная высокозлокачественная опухоль, в которой неопластические клетки продуцируют остеоид, который может содержаться в ткани опухоли и в малых количествах. Мелкоклеточная остеосаркома. Остеосаркома, паренхима которой состоит из мелких клеток, продуцирующая различное количество остеоида. Впервые был описан Sim с соавторами в 1979 (ПО). Телеангиоэктатическая остеосаркома. Злокачественная костеобразующая опухоль, характеризующаяся обширными пространствами, заполненными кровью, с наличием или без перегородок. Впервые описана Paget в 1854 году, а в 1922 году Ewing впервые классифицировал опухоль как отдельный гистологический вариант костеобразующей саркомы с широкими сосудистыми каналами, заполненными кровью (119, 121). Низкозлокачественную интрамедуллярную остеосаркому относят к образованиям 1-2 (low-grade) Broders grade системы. Нз-ОС - скелетогенная низкозлокачественная опухоль, возникающая в полости костного мозга. В отличие от классического типа центральной ОС характеризуется менее агрессивным клиническим течением и низкой скоростью роста. Этот клинико-морфологический вариант остеосаркомы впервые был описан в 1977 году К. Unni и соавт., а в 1994 году введен в Международную гистологическую классификацию опухолей костей (ВОЗ) в качестве самостоятельной нозологической единицы. Частота и типичная локализация. Остеосаркомы - самые часто встречаемые первичные злокачественные опухоли скелета, с частотой возникновения 4-5 случаев на миллион, составляют 15% всех первичных костных опухолей и 37%) всех первичных злокачественных костных опухолей (8, 119). Заболевание возникает в основном во второй декаде у лиц детского и юношеского возраста (10-20 лет), т.е. в период наиболее интенсивного роста и усиленной пролиферации клеток, дифференцирующихся в остеобласты. 60% больных моложе 25 лет (119). Мальчики болеют чаще девочек (3:2).
ОС обычная (conventional) составляет 90% всех остеосарком. Остеобластическая форма обычной ОС встречается в 50-80%, остеолитическая в 7-25%, хондробластическая в 5-25% случаев.
ОС может возникнуть в любой кости скелета, но чаще развивается в костях, образующих коленный сустав (60 % случаев). Типичная локализация ОС это метафизы длинных трубчатых костей (91% ) с распространением на диафиз в случае открытой ростковой зоны и на эпифиз - после синостоза метаэпифизарной области. В диафизах длинных трубчатых костей остеосаркому находят гораздо реже ( 9%). Мелкоклеточная ОС - редкий подтип, встречается в 1.5% случаев ОС, чаще на второй декаде жизни, выявляется некоторое преобладание женщин 1.1:1. Телеангиоэктатическая ОС. Редкий подтип ОС, составляет до 4 % всех ОС, чаще возникает на второй декаде жизни, с преобладанием мужчин (1.5:1). В большинстве случаев поражает метафизы длинных трубчатых костей, иногда с вовлечением эпифиза. Обычная локализация - область коленного сустава (119). Нз-ОС - очень редкий вид опухоли и составляет 1% всех остеосарком. Возникает на 2-3 десятилетии жизни, больные на 1 десятилетие старше пациентов с обычной ОС, т.е. данное заболевание развивается после завершения периода роста скелета. Мужчины и женщины поражаются одинаково часто, в отличие от обычной ОС (1.4:1). Наиболее часто эта опухоль поражает длинные трубчатые кости (82%) и, прежде всего, бедренную (57%) и болыпеберцовую (22%) кости. В отличие от обычной ОС, которая преимущественно поражает метафизарные области, нз-ОС иногда локализуется в эпиметафизарной зоне (110, 119, 126).
Обзор литературы
Одним из первых, выделивших хондросаркому в отдельную группу, был PhemisterB 1948 г.(7) Согласно последней Международной классификации опухолей костей, созданной под эгидой ВОЗ (2002), хондросаркома относится к злокачественным хрящеобразующим опухолям. Хондросаркома - злокачественная опухоль хряща, в которой матрикс образован однотипно и имеет несомненно хондроидную природу. В ткани хондросаркомы нередко обнаруживаются обызвествления и очаги энхондрального костеобразования, но прямого образования опухолевых костных структур клетками хондросаркомы нет (41). Опухоли, в которых обнаруживаются способность к костеобразованию и наличие примитивных мезенхимальных саркоматозных элементов в дополнение к хрящевым дифференцировкам, не должны классифицироваться как хондросаркомы. Такие опухоли чаще всего представляют собой хондробластический вариант остеосаркомы (1). К первичным хондросаркомам относятся опухоли, возникающие без видимых предшествующих морфологических изменений в кости (119). Хондросаркома - это гетерогенная группа поражений с различными морфологическими признаками и клиническим течением. Поведение этих поражений может варьировать от медленно растущих неметастазирующих до очень агрессивных метастазирующих опухолей. Обычные или классические (внутрикостные) хондросаркомы на основании гистологических признаков (ядерная атипия и клеточность) подразделяются на три степени морфологической зрелости (степени анаплазии) - 1, 2 (низкой или промежуточной), 3 (высокой), которые коррелируют с их клиническим течением.
К специальным типам хондросарком относятся дедифференцированная, мезенхимальная и светлоклеточная. Эти опухоли имеют определенные морфологические признаки и клиническое течение и поэтому должны выделяться в качестве самостоятельных нозологических единиц, отличающихся от классической хондросаркомы.
Хондросаркомы I степени злокачественности — медленно растущая, местно агрессивная опухоль с продолжительным течением и тенденцией к рецидивам. Содержит большое количество межуточного вещества гиалинового типа. Хрящевые опухолевые атипические клетки выявляются в малом количестве и, как правило, в периферических отделах новообразования. Хондросаркомы II степени злокачественности — хрящевые опухоли, которые без сомнения могут быть отнесены к хондросаркомам, относятся ко 2 степени, так как характеризуются значительной клеточностью. Хондросаркомы III степени злокачественности - являются резко анаплазированными, но сохраняют признаки хрящевой дифференцировки. Светлоклеточная хондросаркома - впервые была описана Unni в 1976 году, хрящевая опухоль низкой степени злокачественности, опухолевые клетки которой содержат значительное количество гликогена, придающего светлый или прозрачный вид цитоплазме ее клеток. Мезенхимальная хондросаркома - опухоль впервые была описана Lichtenstein L. и Bernstein D. в 1959 году (121). Это редкая нозологическая форма опухоли, характеризующаяся наличием солидных высококлеточных полей из округлых или слегка вытянутых примитивных мезенхимальных клеток с фокусами хрящевой дифференцировки. Преобладает обычно нехрящевой компонент (1, 43). Дедифференцированная — дедифференцированную хондросаркому впервые описал Dahlin в 1971 году (Unni, Dah). В настоящее время термин «дедифференцированная опухоль» используется, когда саркома высокой степени злокачественности развивается в сочетании с предсуществующей местно-агрессивной опухолью с низкой степенью злокачественности (1, 28). Кроме хондросаркомы кости дедифференцировка также наблюдается в гигантоклеточной опухоли, остеосаркоме, а также, в некостных опухолях: лимфоме, липосаркоме.
В дедифференцированной хондросаркоме имеется два тканевых компонента - 1) анаплазированная ХС с наличием (или без) гетерологических элементов (чаще подобные злокачественной фиброзной гистиоцитоме, реже остеосаркоме, рабдомио саркоме) и 2) ХС чаще 1 или 2 степени злокачественности.
Собственные результаты
Были проанализированы данные 31 пациентов (женщин - 14, мужчин -17) с ГКО длинных трубчатых костей. Рентгенологическим методом обследовано 28 больных (90%), рентгеновская компьютерная томография была проведена в 21 случаях (68%), МРТ у 25 пациентов (80.6%). При рентгенографии и КТ оценивали характер деструкции, наличие и характер оссификатов, контуры образования, состояние коркового слоя, тип периостальной реакции, наличие внекостного компонента. При МРТ оценивали характер изменения сигнала в ТІ и Т2 режимах, распространение опухоли по костно-мозговому каналу и окружающим мягким тканям. Локализация. Особенности локализации ГКО показаны в таблицах №29-32, в которых даны: частота возникновения ГКО с длинных трубчатых костях и их анатомических структурах, уровень поражения и характер распространения ГКО по поверхностям костей по данным рентгенологического исследования.
В представленной таблице № 31 показано, что наиболее характерно для ГКО было поражение проксимальных отделов длинных трубчатых костей, реже поражались дистальные отделы и ни в одном случае средних поражения отделов не выявлено. Поражение проксимальных отделов длинных трубчатых костей превалировало и было обусловлено частым поражением дистального отдела бедренной кости. Наиболее часто поражалась область коленного сустава. В таблице № 32 представлена степень охвата внекостным компонентом окружности костей. Наиболее часто опухоль охватывала кость по 3-м поверхностям (по полуцилинду). Реже внекостный компонент распростанялсся по окружности и по двум поверхностям. В таблице № 33 представлены наибольшие размеры длинника и поперечника ГКО по данным рентгенологического исследования. При поступлении в РОНЦ более, чем в 60% размеры ГКО превышали 8 см, что свидетельствует о позднем поступлении больных в специализированное учреждение. Клиника.
Проанализированы данные 31 больных гигантоклеточной опухолью. В таблицах № 34-35 представлены данные распределения больных по демографическим данным. Распределение больных ГКО по полу. Таблица № Пол Абсолютное число ГКО Относительное число в % ГКО Мужской 17 55 Женский 14 45 Итого 31 100 В группе ГКО выявлено превалирование мужчин в соотношении 1.2:1. Гигантоклеточная опухоль развивалась у лиц от 19 до 72 лет, средний возраст составил 34 года. В таблице № 35, в которой представлены возрастные характеристики больных ГКО, отмечено превалирование возникновение опухоли в возрастных интервалах 21-30 лет и 31-40 лет. Возраст больных на момент поступления в РОНЦ Таблица № Градации возраста в годах Абсолютное число ГКО Относительное число в % ГКО 1-Ю 0 0 11-20 7 22.6 21-30 8 25.8 31-40 8 25.8 41-50 4 12.9 51-60 3 9.7 61-70 0 0 1 3.2 Итого: 31 100 115 В таблице № 36 представлены данные, которые могут косвенно охарактеризовать гигантоклеточную опухоль как достаточно активный процесс: более трети пациентов обратились к врачу в интервале 1-3 месяца от начала заболевания. Длительность анамнеза больных ГКО Таблица № Сроки от появления первых симптомов болезни до обращения к врачу в месяцах Абсолютное число ГКО Относительное число в%ГКО менее 1 месяца 2 6.5 1-3 10 32.3 3-6 11 35.5 6-12 4 12.9 Более 12 4 12.9 Итого 31 100 Характеристика клинических проявлений ГКО Таблица № Признаки/количество Абсолютное число ГКО Относительное число в % ГКО Опухоль — первый признак болезни 2 6 Боль — первый первый признак болезни 29 93.5 Нарушение функции конечности 19 61 В таблице № 37 представлены начальные признаки ГКО, которая проявлялась триадой симптомов: болью, опухолью и нарушением функции конечности. В нашем исследовании ГКО чаще начиналась с боли, что согласуется с данными литературы. В таблице № 38 представлены данные осмотра и пальпации пораженного ГКО отдела скелета. ГКО представляют собой плотные опухоли, неподвижно связанные с костью, болезненные при пальпации, в небольшом проценте случаев с изменениями кожи - отеком и отсутствием гиперемии. Рубец на коже определяли менее, чем в трети случаев ГКО. В таблице №39 показаны типичные рентгенологические признаки ГКО. Наиболее часто выявлялось интрамедуллярное эксцентрическое расположение опухоли. Деструкция кости характеризовалась как крупноочаговая, менее часто встречался мелко- и крупноячеистый тип деструкции. Внутрикостная часть опухоли редко содержала плотные включения: кольцевидные в 3-х случаях.
Оценка изменений костно-мозговой полости включала расширение и ее сужение. В более половины наблюдений ГКО вызывала расширение костномозгового пространства с разрушением со стороны эндоста. Сужение костномозговой полости - признак, не характерный для ГКО. ГКО вызывала следующие изменения коркового слоя: истончение (100%), вздутие (82.1%), разрушение (71.4%), симптом «писчьего пера» (57.1%). Реже выявлялось утолщение коркового слоя (17.9%). Наблюдалась следующая периостальная реакция при ГКО: преобладал периостоз в виде «скорлупы» - у 25 пациентов (89.3%), гораздо реже отмечали отслоенный козырек - 1 случай (3.6%), короткие широкие «Спикулы» - 1 случай (3.6%).
Для описания внекостного компонента опухоли определяли форму узлов: чаще встречалась опухоль в виде плоского узла, реже многоузловая или имеющая продолговатую форму. В 6 наблюдениях (21.4%) внекостный компонент не определялся. Границы околокостной части ГКО чаще имели четкие контуры. Для характеристики степени минерализации узлов были введены три градации: высокая, средняя и низкая. При высокой степени минерализации плотные включения занимали более 2/3 их объема. При средней степени минерализации - 1/3, при низкой - менее 1/3 объема. Для ГКО была характерна низкая степень минерализации внекостного компонента, дополнительные плотные включения не наблюдались.
Врастание в сустав было зафиксировано у 8 больных, что составило 26.6%. Патологические переломы находили в 10 наблюдениях (33.3%). Ни в одном случае ГКО skip-метастазы не выявляли.
Обзор литературы
На первом форуме по компьютерным медицинским технологиям, состоявшемся в 2003 году в Москве, было констатировано, что в последние годы компьютерная техника стала широко использоваться в практике здравоохранения. Однако при этом отмечалось, что успех ее внедрения все еще невелик. Причинами такого положения считалось, с одной стороны, психологическая неподготовленность и отсутствие необходимой компьютерной грамотности медиков-пользователей, а с другой стороны, тот факт, что предлагаемые компьютерные разработки, зачастую, организованы без учета удобства их использования. Количество таких разработок велико, однако только немногие из них, даже имеющие сертификат качества МЗ РФ, получили распространение в практике здравоохраенния (Кочергина Н.В., докт. дисс, 2006).
«Несмотря на благородную цель этой группы разработок, именно они встречают наибольшие трудности на пути к пользователям. И проблема здесь состоит, в первую очередь, в том, что врач вынужден пользоваться «чужими знаниями» и теми правилами, которые уже заложены в конкретную систему. В этом случае, пользователю принципиально важно, чтобы он доверял этой разработке (либо в ее создании принял участие авторитетный специалист-эксперт, мнение которого общепризнанно, либо правила системы должны быть представлены настолько прозрачно, что становятся очевидными). Еще одну, психологическую, особенность следует непременно иметь в виду. Суть состоит в том, что, в конечном счете, врач сам принимает решение относительно конкретной ситуации. Ему только требуется помощь, чтобы эту ситуацию предварительно проанализировать. В этом случае целесообразно создавать системы «поддержки» принятия решений (а не «принятия» решения), имея в виду, что заключенные в них знания должны носить рекомендательный характер, представляя максимум требуемой врачу информации. Основной и очевидной предпосылкой широкого признания, т.е. использования конкретной компьютерной разработки, является гарантированное качество технологии, положенное в ее основу. Складывается впечатление, что экспертиза ведущего специалиста-врача - признанного авторитета в данной области, его положительная оценка конкретного продукта, может служить решающей гарантией или рекомендацией для широкого использования продукта в медицинской практике». Карп В.П. Опыт и перспективы использования компьютерных технологий в медицине: Материалы 1-ого Российского научного форума МедКомТех. - М., 2003. С. 56-60. (15).
За рубежом за последнее десятилетие было разработано много программ-помощников, многие из которых являются диагностическими экспертными системами (ЭС). Полученные рядом исследователей высокие проценты правильных диагнозов при апробации таких систем подтверждает возможность создания их во всех областях диагностики. Bianchi SD. создана ADAPT-M система диагностики доброкачественных опухолей челюстей на базе данных 92 пациентов. Программа была проверена на 61 случае. При сопоставлении диагностики ADAPT-M с патологоанатомическими данными получено до 96% правильных диагнозов.
Диагностические ЭС, представленные в литературе предлагают перечень признаков, которые должны быть найдены и оценены пользователями-врачами на основании рентгеновского снимка, облегчая тем самым систематический ввод данных. Как считают авторы, это помогает повысить качество диагностики, за счет того, что уменьшает риск упущения менее характерных и непредвиденных признаков Системы, разработанные по другим принципам, позволяют интерпретировать набор признаков, вводимых пользователем 131 врачом. Интерпретация введенных признаков может быть основана на одном или более математических методах, используемых в диагностической ЭС.
Наиболее подробное описание создания и апробирования диагностической ЭС опухолей костей представлено в статье Lejbkowicz L, Wiener F., Nachtigal et al. По мнению авторов, необходимость создания таких систем обусловлена тем, что опухоли костей могут быть спутаны с опухолеподобными изменениями на основании радиологических и/или патоморфологических данных. Известно, что многие из таких поражений редки и радиологи не имеют достаточного опыта для поставки правильного диагноза. Радиологический диагноз костных опухолей чрезвычайно важен. Прежде всего, радиолог должен отвергнуть злокачественную опухоль во многих случаях для того, чтобы избежать лишних биопсий. Во-вторых, большинство костных опухолей не могут быть диагностированы только на основании гистологического исследования. Из-за большого разнообразия клеток в костях, гистологические исследования могут дать ошибочный результат, если не принимать во внимание данные радиологического исследования. Lejbkowicz I., Wiener F., Nachtigal et al считают, что созданная диагностическая ЭС для радиологов, которую они назвали «BONE BROWZER», помогает пользователям на всем протяжении диагностического процесса. «BONE BROWZER» формулирует, а также доступно показывает радиологам условия отбора признаков поражения и процесс формирования логического решения в постановке диагноза на основе рентгеновских снимков костей. Компьютерная база данных «BONE BROWZER» состоит из набора рентгеновских снимков для систематического просмотра с набором соответствующих признаков для каждого рентгеновского снимка. «BONE BROWZER» имеет возможность создавать дифференциально-диагностический лист (ДД), используя логические и вероятностные методики многофакторного анализа. Она может давать пояснения своих заключений по требованию пользователя. Радиолог может делать свое умозаключение в соответствии с широким набором информации, которую ему предоставляет система. В «BONE BROWZER» использовались три методики логического вывода. Первая методика называется rule based (основанная на правилах) использует набор случаев с признаками из базы знаний «BONE BROWZER», сравнивает их с вводимыми данными конкретных случаев, оценивает и в дальнейшем делает логический вывод. Две других методики используют различные варианты теоремы Байеса. В базу знаний «BONE BROWZER» были введены 49 поражений, включавших наиболее часто встречаемые и клинически важные костные опухоли и опухолеподобные образования, которые были описаны на основе 128 признаков. Исходя из этого, были сформулированы правила базы знаний «BONE BROWZER». Каждое поражение было описано как отдельное правило. Правило представляет собой логический вывод, основанный на соответствующих критериях отбора признаках. Присутствие или отсутствие того или иного признака определялось определенным количеством очков. В конечном счете, комбинация таких оцененных признаков должна быть 50 или более 50 очков, чтобы подтвердить или опровергнуть тот или иной логический вывод. На этой «пороговой» логике основаны множественные комбинации Булина, каждая из которых подсчитывается по системе 50 баллов и выше. Для вероятностных (использующих теорему Байеса) методик была создана информационная система, состоящая из этих же 49 поражений. Она выдает наиболее вероятное поражение и процентное отношение каждого из 128 признаков. Часто случалось так, что более чем одно из поражений было схоже с конкретным случаем, поэтому был применен второй альтернативный метод, использующий теорему Байеса, который также подсчитывал вероятность присутствия того или иного поражения. Вероятность присутствия конкретного признака у отдельно взятого поражения из базы знаний названа TPR (true positive rate — истинно положительная частота), а вероятность присутствия конкретного признака у вместе взятых поражений из базы знаний названа FRP (false positive rate - ложная положительная частота).
![Значение биохимических показателей в комплексной диагностике и мониторинге метастазирования в кости рака молочной и предстательной желез [Электронный ресурс]](/i/i/4427/199270.png "Значение биохимических показателей в комплексной диагностике и мониторинге метастазирования в кости рака молочной и предстательной желез [Электронный ресурс] Пашков Михаил Витальевич")
![Комплексная ультразвуковая диагностика опухолей мягких тканей [Электронный ресурс]](/i/i/4304/180119.png "Комплексная ультразвуковая диагностика опухолей мягких тканей [Электронный ресурс] Федорова Ирина Владимировна")