Введение к работе
Актуальность темы Одной из ключевых проблем андрологии является мужское бесплодие За последние годы нарушение репродуктивной функции мужчин, состоящих в бесплодном браке, приобрело особую медицинскую и социальную значимость Демографические показатели России и многих стран мира свидетельствуют об увеличении частоты инфертильного состояния мужчин, достигающего в среднем 30-50% Это связано с увеличением аномалий развития половых органов и инфекционно-воспалительных заболеваний, влиянием вредных факторов окружающей среды, урбанизацией, широким и бесконтрольным применением лекарственных средств, аллерги-зацией населения и другими факторами
Бесплодие у мужчин возникает в результате разнообразных патологических процессов в организме, оказывающих отрицательное воздействие на внутренние органы, эндокринные железы, ЦНС, непосредственно на гонады, приводя к дистрофическим изменениям в семенных канальцах и интерстици-альной ткани яичка, способствуя развитию патозооспермии Полиэтиологич-ность мужского бесплодия, сложность развития заболевания, функциональная взаимосвязь мужских гонад со всеми системами и органами создают большие трудности в разработке адекватных методов лечения нарушений сперматогенеза Во многом этому способствует отсутствие стандартизированных нормативных показателей репродуктивной функции и методов подхода с использованием соответствующих алгоритмов диагностики и лечения, обоснованных патогенетических принципов коррекции Низкая эффективность терапии также обусловлена недостатком знаний о причинах инфер-тильности и отсутствием достаточного количества квалифицированных врачей-урологов, занимающихся данной проблемой
Анализ данных литературы показал, что в настоящее время особое внимание уделяется изучению тестостерондефицитным состояниям у мужчин при патозооспермии и возрастной патологии Многолетние эпидемиологические исследования позволили выявить определенные закономерности в изменении синтеза гормонов в зависимости от возраста, которые прослеживаются на всех уровнях регуляции репродуктивной системы Отмечено, что наиболее существенным и частым проявлением таких нарушений является гипоандрогения тестикулярного и надпочечникового происхождения за счет нарушения циркадианного ритма продукции тестостерона и изменения его метаболизма в органах-мишенях Это обусловливает недостаток концентрации внутриклеточного тестостерона и служит причиной снижения фертильносте и сексуальной функции мужчин
В терапии мужского бесплодия используются различные методы терапии консервативные, хирургические и вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ) Однако эффективность их различна и зависит от многих факторов, в частности, от характера и длительности заболевания, степени на-
рушения сперматогенеза, применяемых фармакологических препаратов, дифференцированного подхода в выборе оперативных вмешательств и ВРТ
В связи с этим вопросы раннего выявления, качественной диагностики, комплексного лечения и профилактики заболеваний мужских половых органов стали актуальной медицинской темой
Учитывая сложность патогенеза, индивидуальные особенности организма, а также меняющийся вклад каждого фактора риска в процессе прогресси-рования сосудистых поражений, выбор рационального плана профилактики и лечения заболевания представляет сложную задачу Данное обстоятельство делает крайне затруднительным прогнозирование исхода заболевания и оптимизацию лечения пациента без привлечения математических методов
Использование автоматизированной системы для поддержки принятия решения на основе алгоритмов, имитирующих «врачебную логику» или использующих формальные методы математического анализа медицинских данных, позволит в значительной степени освободить врача от рутинной деятельности, обеспечивая возможность более глубокого анализа клинической информации, что способствует повышению эффективности принимаемых решений
Таким образом, актуальность данной работы определяется необходимостью выбора диагностических мероприятий тактики ведения больных с основными видами мужского бесплодия, а также выбора рациональной тактики лечения мужского бесплодия на основе алгоритмизации предварительной обработки информации и моделирования результатов различных методов лечения
Работа выполнена в рамках основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Биомедкибернетика и компьютеризация в медицине» и «Проблемно-ориентированные системы управления»
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является рационализация подходов к диагностике и лечению мужского бесплодия на основе совершенствования инновационных медицинских технологий с последующим внедрением результатов исследования в клиническую практику многопрофильного стационара
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи
провести анализ путей повышения эффективности диагностики и лечения мужского бесплодия с применением инновационных медицинских технологий,
предложить структуру предварительной обработки результатов клини-ко-лаборагорных исследований на основе статистического анализа достоверности различий основных показателей спермограммы в наиболее типичных с точки зрения медико-социальной значимости и распространенности проблемы мужской инфертильности группах больных,
разработать алгоритмы диагностики и лечения мужского бесплодия с целью унификации и стандартизации этапов обследования и применения различных видов терапии в зависимости от причин нарушения фертильности мужчин, состоящих в бесплодном браке,
сформировать регрессионные модели прогнозирования патосермии и наличия улучшений по данным спермограммы в выбранных группах больных с учетом взаимосвязи анализируемых показателей,
предложить модели ситуационного управления лечением мужского бесплодия с использованием электролазерной терапии с учетом особенностей нарушения фертильности у мужчин при различных заболеваниях
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовался широкий спектр клинических, лабораторных и инструментальных методов исследования, методы теории управления биологическими и медицинскими системами, математического моделирования, регрессионного анализа
Научная новизна работы. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной
система обработки результатов клинических и лабораторно-диагностических исследований на основе статистического анализа, отличающаяся использованием как параметрических, так и непараметрических критериев, что позволяет сделать выводы о наличии изменений отдельных характеристик, зависящих от вида патологии, и определить достоверность различия в сравниваемых группах больных,
алгоритмы диагностики и лечения мужского бесплодия, основанные на унификации и стандартизации этапов обследования и применения различных видов терапии в зависимости от причин нарушения фертильности мужчин, состоящих в бесплодном браке, позволяющие сократить время обследования пациентов и обеспечивающие возможность прогнозирования результатов восстановления сперматогенеза или применения методов вспомогательных репродуктивных технологий,
прогностические модели зависимости возникновения патосермии и наличия улучшений от характеристик спермограммы в различных группах больных после лечения, позволяющие проводить имитационный эксперимент с целью выбора оптимальных управляющих воздействий с учетом взаимосвязи анализируемых показателей
модели ситуационного управления лечением мужского бесплодия с использованием электролазерной терапии с учетом особенностей нарушения фертильности у мужчин при различных заболеваниях, позволяющие провести сравнительный анализ данных клинических обследований пациентов до и после лечения с использованием непараметрических критериев
Практическая значимость и результаты внедрения. В результате проведенного исследования разработан алгоритм диагностики мужского бесплодия Принцип обследования пациентов в алгоритме построен на основе
изучения клинико-анамнестических и клинико-лабораторных данных, позволяющих выявить причины заболевания и поставить правильный диагноз
Применение данного алгоритма позволяет сократить время обследования пациентов, материальные затраты за счет исключения малоинформативных и ненужных исследований, а в конечном итоге - установить клинический диагноз
Предложен алгоритм лечения мужского бесплодия, в котором предусматриваются различные виды терапии, наиболее часто используемые в зависимости от причин нарушения фертильносте Особенностью данного алгоритма является прогнозирование результатов восстановления сперматогенеза, а при неблагоприятном исходе предусмотрены методы ВРТ
На основе структурного анализа заболеваемости разработан и апробирован комплекс нелинейных прогностических моделей зависимостей возникновения патосермии и наличия улучшений от характеристик спермограммы в выбранных группах больных после лечения
Результаты проведенных исследований апробированы и внедрены в деятельность отделения урологии и андрологии МУЗ ГКБ №10 «Электроника» г Воронежа Теоретические и практические результаты работы, реализованные автором в комплексе программных средств выбора оптимальных лечебных мероприятий, внедрены в учебный процесс на межвузовской кафедре «Системный анализ и управление в медицинских системах»
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях Межрегиональной конференции, посвященной 40-летию Воронежского научно-практического общества урологов (Воронеж, 2002), Пленуме правления Российского общества урологов (Москва, 2003), Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2007), Международной научно-практической конференции «Современное состояние и решение проблем обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях, катастрофах и авариях» (Воронеж, 2007), научно-методических семинарах ГКБ № 10 «Электроника» и кафедры системного анализа и управления в медицинских системах Воронежского государственного технического университета (2004-2006)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит в [1] предложены критерии диагностики мужского бесплодия на основе анализа клинических и лабораторно-диагностических исследований, в [3-5,7] рассмотрены вопросы рационализации консервативных методов лечения на основе новых информационных технологий, в [6,9] - аспекты применения электролазерной терапии мужского бесплодия, в [8] - вопросы рационализации хирургических методов лечения мужской инфертильности на основе малоинвазивных технологий, в
[11,12] проведен системный анализ путей повышения эффективности диагностики и лечения мужского бесплодия
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 193 наименований Основная часть работы изложена на 139 страницах, содержит 9 рисунков, 22 таблицы, 2 приложения