Введение к работе
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности Проблема диагностики и лечения болезней органов дыхания остается актуальной вследствие продолжающего роста заболеваемости и частоты регистрации, которые занимают первое ранговое место в общей заболеваемости населения (Чучалин А. Г., 2011г; Чиссов, В. И., 2004; Заридзе Д. Г., 2004). В России в общей структуре заболеваемости населения, болезни органов дыхания составляют 34,5%. Во всех экономически развитых странах, в том числе и в России в общей структуре заболеваний органов грудной полости рак легкого в последние десятилетия находится на лидирующих позициях, в том числе и онкологической заболеваемости (Мерабишвили В. Б., 2005; Лазарев А.Ф., 2007; Шойхет Я. Н., 2006).
Заболеваемость острыми пневмониями не имеет тенденции к снижению и составляет 678,8 на 100000 населения (Чучалин А. Г., 2011) . Увеличивается показатель хронизации данного заболевания и смертность от него.
Несмотря на некоторое снижение (на 10,9% к 2009г.) остается стабильно неблагополучной эпидемиологическая ситуация по заболеваемости туберкулезом в РФ (Абашеев И. М., 2001г; Ерохин В. В., 2006; Белиловский Е. М., 2003). Показатель первичной заболеваемости в Алтайском крае в 2012г. составил 114,9 на 100000 населения (в РФ 2011г. – 73,0) (Сборник информационно-аналитических материалов «Состояние здоровья населения и деятельность здравоохранения Алтайского края в 2010–2012 гг.» 2013). Смертность от туберкулеза легких в РФ возросла на 11% и составила в 1996 г, - 20,0 на 100000 населения, что превышает уровень 1991 года в 2 раза (Перельман М. И., 2000). На этом фоне проблема диагностики патологических процессов в легких, является наиболее актуальной.
Исходы лечения заболеваний легких во многом зависят от диагностики их в ранней стадии (Чучалин А. Г., 2011; Власов П. В., 2008). В связи с этим не вызывает сомнения актуальность диагностики неспецифических воспалительных заболеваний, туберкулеза, злокачественных новообразований легких.
Современные методы клинического обследования с использованием рентгенологического, бронхоскопического исследования, туберкулинодиагностики, тепловидения и др. не позволяют в полной мере обеспечить качественную и своевременную диагностику (Высоцкий, А.Г., 2010; Власов П. В., 2008; Павлов Ю. В., 2002) Методы интроскопии: мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) органов грудной клетки определяет топику процесса и его распространенность, но не всегда доступны для первичного звена здравоохранения (Яковлев В. Н., 2012) и вследствие высокой стоимости исследований не позволяют широко использовать их в практике.
Частота диагностических ошибок при различных патологических процессах в легких варьирует от 19% до 89,5% (Тюрин И. Е., 2008;. Шелестюк П.И., 2006). Параспецифические дегенеративно-дистрофические процессы в легких затрудняют диагностику основного заболевания, что приводит к усугублению тяжести процесса, являющегося причиной инвалидности и смертности (Тюляндин С.А., 2004; Стариков, В. И., 2002). Ошибки в диагностике, приведшие к несвоевременной постановке диагноза болезней органов дыхания, результативной дифференциальной диагностикой, недостаточно широко описаны в литературе. Выделены такие из них, как неправильная интерпретация клинических данных, техногенные, субъективные ошибки.
Вместе с тем внутри каждого патологического процесса недостаточно изучены, не разработаны стандарты оценки клинических и рентгенодиагностических признаков. Отсутствует рабочая схема ошибок в диагностике, основанная на комплексном подходе в оценке клинических и рентгенологических признаков.
Автоматизация диагностического процесса является весьма актуальной при большом наборе диагностических признаков и требует, по мнению авторов, использования компьютерных моделей, созданных на основе баз данных изображений легких для уточнения диагноза (Pu J., 2011; Tan J., 2010) Однако в пульмонологии данные модели, основанные на многофакторном анализе интегральной оценки значимости дескрипторов, остаются недостаточно разработанными.
Цели и задачи исследования
Цель: уменьшение риска ошибок при диагностике и дифференциальной диагностике заболеваний органов грудной полости в первые 14 суток с момента обращения больных на основе использования многофакторного анализа, оценки значимости признаков (дескрипторов) алгоритма диагностического процесса, программного обеспечения, сопоставления индивидуальных интегральных данных с типовыми характеристиками болезней.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи
1. Определить значимость основных клинико-диагностических и рентгенологических признаков (дескрипторов) при заболеваниях органов грудной полости на основе сравнительной оценки их частоты при сопоставлении схожих болезней.
2. Изучить частоту диагностических ошибок при заболеваниях органов грудной полости на этапах оказания медицинской помощи на территории региона.
3. Осуществить анализ причин ошибок в диагностике заболеваний органов грудной полости при обращении больных за медицинской помощью, систематизировать их в рабочую схему.
4. Разработать алгоритм интегральной оценки клинико-диагностических и рентгенологических признаков (дескрипторов) при заболеваниях органов грудной полости.
5. Разработать методику установления наиболее вероятного диагноза заболеваний органов грудной полости по сопоставлению индивидуальной интегральной оценки клинико-диагностических и рентгенологических дескрипторов с типичными характеристиками дифференцируемых болезней.
Научная новизна
Разработана методика диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний органов грудной полости в ранние сроки (в течение 14 суток) после обращения больных на основе использования многофакторного анализа, интегральной оценки клинико-диагностических и рентгенологических дескрипторов (признаков) заболеваний, определения коэффициента вероятности ошибок, программного обеспечения сопоставления индивидуальных интегральных данных с установленными типовыми характеристиками для дифференцируемых патологических процессов. Предложен новый подход к дифференциальной диагностике заболеваний органов грудной полости на основе отбора наиболее значимых дескрипторов (признаков), современной математической обработки полученных показателей прогноза риска ошибок, прогнозирования наиболее вероятного диагноза. Доказана перспективность применения разработанной методики диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний органов грудной полости с повышением результативности в снижении риска ошибок в диагностике болезни.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результативно использован комплекс базовых математических методов обработки данных клинико-диагностических и рентгенологических дескрипторов (признаков), позволяющих получить новую объективную информацию для снижения риска диагностических ошибок при заболеваниях органов грудной полости, изложены новые подходы к анализу результатов клинического и рентгенологического исследования, проведена модернизация существующих подходов к дифференциально-диагностическому процессу.
Разработана и внедрена в практику новая методика диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний органов грудной полости (Методика зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, свидетельство о государственной регистрации для ЭВМ № 2011618977 «Прогноз ошибок принятых решений» от 17.11.2011 г.), апробированная в лечебно-диагностическом процессе на уровне краевых и городских лечебно-профилактических учреждений; определены возможности практического использования разработанной технологии при различных заболеваниях органов грудной полости; представлены разработки по отбору наиболее значимых дескрипторов, определению коэффициента вероятности ошибок, программное обеспечение персонализированной диагностики патологического процесса.
Методология и методы исследования
Использованы проспективные и ретроспективные методы исследования клинико-лабораторных данных, результатов традиционной лучевой диагностики (рентгенография, линейная томография, флюорография, рентгеноскопия); усовершенствованных традиционных методик лучевой диагностики; реконструктивных (КТ, МРТ, УЗИ) для сравнительной оценки диагностики заболеваний органов грудной полости в зависимости от ошибочного и правильного установления диагноза в первые 14 дней с момента обращения больного.
Проведена оценка прогностической суммы клинико-диагностических и рентгенологических признаков (дескрипторов) заболеваний органов грудной полости с целью определения вероятности диагностической ошибки, путем их предварительного отбора, исходя из наибольшей значимости заболеваний с учетом критерия Стьюдента, информативности по формуле Кульбака, функциональной взаимосвязи между факторами на основе корреляционного анализа Спирмана, расчета коэффициентов влияния для каждого дескриптора.
На основе многофакторного анализа создано программное обеспечение сопоставления индивидуальных интегральных данных с установленными типовыми характеристиками для дифференцируемых патологических процессов.
Положения, выносимые на защиту
1. Возможность снижения риска ошибок в диагностике заболеваний органов грудной полости в ранние сроки (в течение 14 суток) после обращения больных на основе использования многофакторного анализа определяется использованием прогностических сумм интегральной оценки клинико-диагностических и рентгенологических дескрипторов (признаков) заболеваний, определением коэффициента вероятности ошибок, сопоставлением индивидуальных интегральных данных с установленными типовыми характеристиками для дифференцируемых болезней.
2. Недостаточная эффективность дифференциальной диагностики заболеваний органов грудной полости на основе различий частоты дескрипторов (признаков) обусловлена редкостью патогноманических лишь для отдельных заболеваний симптомов.
3. Обусловленность ошибок в диагностике заболеваний органов грудной полости в течение 14 суток после обращения больных определяется неправильной интерпретацией данных обследования, техногенными факторами, нарушением стандарта обследования, недостаточной квалификацией врача, неадекватностью выбранного метода исследования, сложностью случая или тяжестью пациента, затрудняющей обследование.
4. Значительные колебания уровня коэффициента вероятности ошибок в диагностике заболеваний органов грудной полости в первые 14 суток после обращения больных составили от 36,8 до 6,0%, а именно: периферического рака легкого с распадом – 0,368 (36,8%), без распада – 0,312 (31,2%); гиперплазии вилочковой железы – 0,318 (31,8%); центрального рака легкого – 0,214 (21,4%); туберкулемы легкого – 0,131 (13,1%); инфильтративной формы туберкулеза легкого с распадом – 0,121 (12,1%), без распада – 0,06 (6,0%); пневмонии – 0,089 (8,9%); абсцесса легкого – 0,086 (8,6%); тимомы – от 0 до 0,067 (6,7%).
5. Возможность определения вероятности диагностической ошибки при заболеваниях органов грудной полости путем оценки прогностической суммы дескрипторов болезней после их отбора, исходя из наибольшей значимости для заболевания, подтверждается методами математического доказательства.
6. Использование разработанного алгоритма последовательности работы и установление оптимального набора клинико-рентгенологических дескрипторов (признаков) целесообразны, так как снижают риск ошибок в диагностике.
7. Существенное повышение результативности диагностического процесса при применении разработанной методики возможно, так как оно установлено на практике при постановке диагноза инфильтративного туберкулеза легких с распадом, центрального рака легкого, гиперплазии вилочковой железы, периферического рака легкого с распадом и без распада.
Степень достоверности и апробация результатов
Результаты исследования получены при использовании современных методов диагностики на основе глубокого анализа клинико-рентгенологических дескрипторов (признаков) болезни; обработке полученных данных с применением известных, проверенных методов математического анализа; оценке обширного клинического материала, ошибок в диагностике на различных этапах оказания медицинской помощи и разработке рабочей схемы их анализа, являющейся продолжением и углублением новых подходов к клинико-рентгенологической диагностике болезней органов грудной полости, с последовательным применением в процессе решения поставленных задач современных математических методов дискриминантного анализа, оценки риска диагностических ошибок.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на респираторном обществе г. Барнаул 2009г., 1-м съезде врачей лучевой диагностики г. Новосибирск 05.10.11-07.10.11г., 2-м съезде врачей лучевой диагностики г. Томск 27.09.12г.-28.09.12г., Российской конференции с международным участием онкологов г. Барнаул 2011г., на ежегодных днях науки в ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» 2010г, 2011г, 2012г,
Результаты исследования внедрены в практику в КГБУЗ «Диагностический центр Алтайского края» (Акт внедрения от 14.01.13г.), КГБУЗ «Алтайский онкологический диспансере» (Акт внедрения от 11.03.13г.), КГБУЗ «Краевой противотуберкулезный диспансер» (Акт внедрения от 03.02.13г.), КГБУЗ «Городская больница № 5» г. Барнаула (Акт внедрения от 11.02.13г.), КГБУЗ «Краевая клиническая больница» (Акт внедрения от 18.10.12г.), являющихся базой ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, БУЗ «Омская клиническая больница» (Акт внедрения от 27.06.12г.). Ряд положений диссертационной работы используются в курсе лекций для студентов, курсантов факультета усовершенствования врачей ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» (Акт внедрения от 11.01.13г.), ГБУЗ ВПО «Омская медицинская академия» (Акт внедрения от 04.09.12г.).
Результаты исследования нашли отражение в следующих документах регионального и федерального уровня:
1. Методическое пособие для студентов, интернов, клинических ординаторов, врачей – рентгенологов и врачей других специальностей «Многофакторный анализ ошибок в пульмонологии» (Решение Центрального координационного совета ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет». Протокол №3 от 25.04.12г.)
Методика «Прогноз ошибок принятых решений» от 17.11.2011 г. зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, свидетельство о государственной регистрации для ЭВМ № 2011618977
