Введение к работе
Актуальность проблемы. Пиелонефрит – наиболее частое неспецифическое заболевание почек во всех возрастных группах, превосходя по своей частоте все болезни почек вместе взятые (Т.С. Перепанова, Н.И. Тарасов 2006). Согласно статистическим данным в среднем на планете каждый год пиелонефритом заболевает 1 % людей (М.Ф. Трапезникова 2007). При этом вопросы профилактики, диагностики и дифференциальной диагностики стадий заболевания, лечения (и в особенности излечения) далеки от разрешения. Причиной этого является многообразие субъективных и объективных проявлений заболевания, отражающих как местные проявления, так и системную реакцию организма. Применяемые диагностические методы часто не позволяют ни установить, ни исключить диагноз. Вместе с тем диагностическая ценность отдельных критериев все еще оспаривается некоторыми исследователями (А.В. Кухтевич, Н.Б. Гордовская, 1997).
Пиелонефрит, как заболевание полипатогенетическое, требует комплексного подхода к лечению. Используемые методики терапии, несмотря на их многочисленность, не всегда эффективны, а без учета особенностей развития каждого конкретного случая заболевания и факторов, способствующих его хронизации, не могут удовлетворить ни лечащего врача, ни его пациента. Поэтому возникает потребность разработки процедур прогнозирования и диагностики пиелонефрита, выбора рациональной терапии, учитывающей особенности течения заболевания. При этом необходимо учитывать теоретические и прикладные системные связи и закономерности развития патологического процесса с ориентацией на применение современных математических методов и информационных технологий (Е.Я. Львович, В.Н. Фролов, 2007).
Таким образом, разработка и исследование методов и средств прогнозирования, диагностики и управления комбинированной профилактикой и терапией пиелонефрита, позволяющих повысить качество диагностики и лечения этого заболевания, на основе методов системного анализа является актуальной научной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательской работы межведомственного научного совета по урологии и оперативной нефрологии, секции Министерства здравоохранения и социального развития РФ и Российской академии наук, в соответствии с научным направлением ГОУВПО «Курский государственный технический университет» «Разработка медико-экологических информационных технологий».
Цель работы: улучшение качества оказания медицинской помощи больным, страдающим различными формами пиелонефрита, на основе создания моделей, методов и алгоритмов прогнозирования, диагностики, профилактики и лечения пиелонефрита, сочетающих медикаментозные и физиотерапевтические процедуры, управляемые автоматизированной системой поддержки принятия решений врача-уролога.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
на основе анализа информации об особенностях пиелонефрита обосновать выбор математического аппарата принятия решений;
изучить клинические проявления различных форм пиелонефрита, выявляемые на основании клинических, лабораторных и аппаратных методов исследования, изучить особенности представления данных и сформировать систему прогностических и диагностических признаков;
синтезировать систему нечетких решающих правил для прогнозирования и диагностики пиелонефрита;
разработать алгоритмы управления процессами профилактики и лечения исследуемого заболевания;
разработать и внедрить в практику новый способ лечения гнойного осложненного пиелонефрита с применением гипохлорита натрия на системном и местном уровне;
разработать и внедрить в практику метод камнеизгоняющей терапии с применением звуковой стимуляции мочевых путей и -адреноблокаторов;
сформировать систему прогностических признаков и синтезировать систему нечетких решающих правил для прогнозирования грыжеобразования в отдаленном послеоперационном периоде с обоснованием превентивной герниопластики у больных, оперированных на верхних мочевых путях;
разработать структуру автоматизированной системы поддержки принятия решений врача-уролога;
проанализировать эффективность применения предложенных методов и средств в клинических условиях и разработать рекомендации по их практическому применению.
Методы исследования. В работе для решения поставленных задач использовались методы клинико-лабораторных и аппаратных исследований, системного анализа, теории управления, математического моделирования, основные положения теории вероятности, математической статистики и нечеткой логики принятия решения, а также методы экспертного оценивания.
Научная новизна исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
система информативных признаков, отличающаяся комплексным учетом факторов риска и субклинических проявлений пиелонефрита, позволяющая повысить качество прогнозирования возникновения и обострения данного заболевания;
решающие правила для прогнозирования возникновения и обострения пиелонефрита и его дифференциальной диагностики, отличающиеся комплексным использованием разнородных факторов риска при их неполном описании, обеспечивающие требуемое для практики качество классификации с учетом приемлемых временных и технико-экономических затрат, использование которых позволяет научно-обоснованно решать задачи рационализации профилактики и лечения;
алгоритмы управления процессами профилактики и лечения пиелонефрита, отличающиеся возможностью рационально и гибко менять тактику ведения пациентов в зависимости от их текущего состояния с учетом разнородных факторов риска и клинических форм заболевания;
способ лечения больных гнойным осложненным пиелонефритом, отличающийся комплексным использованием внутривенного введения гипохлорита натрия в небольшой концентрации (0,004 %) и внутрилоханочным введением раствора высокой концентрации (0,06 %), чем достигается хороший эффект при отсутствии развития осложнений, связанных с внутривенным введением раствора высокой концентрации;
способ проведения литокинетической терапии, отличающийся использованием звуковой стимуляции области почек волнами в “качающемся” диапазоне от 2,0 до 3,5 кГц, модулированными низкочастотными колебаниями 60 Гц, а также прием -адреноблокаторов, сокращающий сроки отхождения конкрементов, уменьшающий количество инфекционно-воспалительных осложнений при камнях мочеточника и сокращающий количество инвазивных манипуляций по их устранению;
способ прогнозирования грыжеобразования после операции на верхних мочевых путях, отличающийся применением синтезированных нечетких решающих правил, позволяющий научно обосновать показания к превентивной герниопластике и снизить количество данных осложнений в отдаленном послеоперационном периоде;
структура и информационно-алгоритмическое обеспечение системы поддержки принятия решений врача-уролога по прогнозированию, диагностике, профилактике и лечению различных форм пиелонефрита, обеспечивающая улучшение качества оказания медицинской помощи и ведения пациентов с данным заболеванием, отличающаяся использованием правил нечеткой логики принятия решений.
Практическая значимость и результаты внедрения работы.
Разработанные модели, методы и алгоритмы составили основу для построения автоматизированной системы поддержки принятия решений врача-уролога, клинические испытания которой показали целесообразность ее использования в медицинской практике.
Применение предложенных в диссертации разработок позволяет прогнозировать возникновение острого пиелонефрита или обострения хронического пиелонефрита, рационализировать, персонализировать и повысить качество профилактических мероприятий, диагностики, лечебных процедур, сократить сроки лечения, без повышения временных и технико-экономических затрат лечебно-диагностического процесса.
Предложенные в работе методы и средства внедрены в учебный процесс кафедры биомедицинской инженерии ГОУВПО «Курский государственный технический университет» и используются в клинической практике МУЗ «городская клиническая больница скорой медицинской помощи» г. Курска, ЦРБ г. Щигры, поликлиниках г. Курска. Экономическая и социальная значимость состоит в снижении заболеваемости пиелонефритом, повышении качества оказания медицинской помощи, сокращении сроков временной нетрудоспособности и уменьшении случаев стойкой утраты трудоспособности, улучшении качества жизни пациентов.
Апробация. Основные положения и научные результаты докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: IV конгрессе Российской Ассоциации аллергологов и клинических иммунологов (Москва, 2001), I Всероссийском форуме «III тысячелетие. Пути к здоровью нации» (Москва, 2001), VIII и IX Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 2001, 2002), II Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии, экспериментальной и клинической медицины» (Орел, 2001), 67-й научной сессии КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2002), Х юбилейном съезде урологов России (Москва, 2002), Пленуме правления Российского общества урологов (Москва, 2003), IX и X Международных научно-технических конференциях «Медико-экологические информационные технологии» (Курск, 2006, 2007), Международном конгрессе по андрологии (Сочи, 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Концептуальные и прикладные аспекты медицины и образования» (Курск, 2007), заседании кафедр урологии КГМУ и биомедицинской инженерии КГТУ (Курск, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 46 научных работ, в том числе одна монография и 11 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем анализируются современные диагностические возможности при пиелонефрите и состояниях, ему способствующих [2,20,21,22,35,38,39]; приводятся данные о возможности применения аппарата нечеткой логики для решения задач прогнозирования и диагностики воспалительных заболеваний мочеполового тракта [4-6,9,12,40-44,46]; анализируются варианты лечения и профилактики воспалительных заболеваний в урологии [1,13-16,19,23-27,29-32,33], сообщаются сведения об авторских методиках лечения и профилактики пиелонефрита и заболеваний, вызывающих его развитие [3,7,8,10,11,17,18,28,33,36,37,45].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 301 наименования. Основная часть работы изложена на 232 страницах, содержит 20 рисунков и 36 таблиц.
![Мультилингвистическая технология поиска данных для подготовки и принятия решения в информационно управляющих системах [Электронный ресурс]](/i/i/4253/168250.png "Мультилингвистическая технология поиска данных для подготовки и принятия решения в информационно управляющих системах [Электронный ресурс] Лохмаков Павел Михайлович")