Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс] Авдеева Ольга Николаевна

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние и пути повышения эффективности диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений 14

1.1. Современное состояние проблемы ювенильных маточных кровотечений 14

1.2. Особенности в диагностике и лечении ювенильных маточных кровотечений 35

1.3. Применение высоких медицинских технологий в диагностике и лечении ювенильных кровотечений 41

1.4. Цель и задачи исследования 48

2. Алгоритмический подход в диагностике и лечении ювенильных маточных кровотечений 50

2.1. Анализ особенностей эпидемиологии и клинического течения ювенильных маточных кровотечений 50

2.2. Принцип формирования клинических групп 66

2.3. Алгоритмизация диагностического процесса при ювенильных маточных кровотечениях 70

Выводы второй главы 77

3. Статистическая оценка признаков ювенильного маточного кровотечения 78

3.1. Анализ признаков ювенильного маточного кровотечения методом априорного ранжирования 78

3.2. Классификация признаков, влияющих на выбор тактики лечения больных с ювенильными маточными кровотечениями, на основе кластерного анализа 89

3.3. Анализ признаков, влияющих на выбор рациональной тактики лечения, на основе априорного ранжирования и дискриминантного анализа 92

Выводы третьей главы 98

4. Реализация и апробация результатов исследования в клинических условиях 99

4.1. Структура автоматизированной подсистемы диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений 99

4.2. Верификация модели диагностики ювенильных маточных кровотечений 103

4.3. Результаты апробации в клинической практике 105

Практические рекомендации 107

Заключение 109

Список литературы ПО

Приложения 133

• Применение высоких медицинских технологий в диагностике и лечении ювенильных кровотечений
• Алгоритмизация диагностического процесса при ювенильных маточных кровотечениях
• Классификация признаков, влияющих на выбор тактики лечения больных с ювенильными маточными кровотечениями, на основе кластерного анализа
• Верификация модели диагностики ювенильных маточных кровотечений

Введение к работе

Актуальность темы. Забота о здоровье будущего поколения является важной государственной задачей. В последние годы в связи с неблагоприятными демографическими процессами усилился интерес к ювенильнои гинекологии, поскольку именно с подростками связана надежда на улучшение качества здоровья будущих поколений.

Подростковый период чрезвычайно важен в физиологическом, психологическом, нравственном и социальном становлении человека, недаром его считают критическим. Именно в этот период завершается формирование всех морфологических и функциональных структур организма; под влиянием половых гормонов происходит нейроэндокринная перестройка организма, интенсивно протекают процессы роста и развития.

В структуре гинекологической заболеваемости ювенильные маточные кровотечения занимают одно из ведущих мест. По данным разных авторов их доля составляет от 3 до 32,8%.

В последние годы прослеживается четкая тенденция к увеличению числа больных с нарушениями менструальной функции, в том числе с ювенильными кровотечениями, что, очевидно, связано с ухудшением экологической обстановки, социально-бытовых и материальных условий жизни, а также ухудшением здоровья детей в целом, то есть увеличением числа больных, имеющих различные хронические соматические заболевания.

Ювенильные маточные кровотечения не проходят бесследно. Примерно у 5-15% девушек, страдающих ювенильными кровотечениями, в дальнейшем, в периоде половой зрелости, наблюдается расстройство менструальной и генеративной функции (дисфункциональные маточные

кровотечения, аменорея, бесплодие, невынашивание беременности, предраковые состояния эндометрия).

Основными этиологическими факторами, способствующими возникновению ювенильных кровотечений, являются: неблагоприятное течение перинатального периода, острые и хронические инфекционные заболевания, хронические соматические заболевания, нарушение функции эндокринных желез, психогении, гиповитаминозы, алиментарные и вредные экологические факторы.

Первичным звеном нарушений гормонального гомеостаза в репродуктивной системе у больных с ювенильными маточными кровотечениями могут быть как нарушения функции гипоталамических структур с последующим нарушением функции яичников, так и нарушение стероидогенеза в яичниках, приводящие по механизмам обратных связей к нарушениям секреции гонадотропинов.

В конечном итоге, независимо от первопричины развиваются нарушения нормального ритма секреции гипоталамических, гипофизарных и яичниковых гормонов, которые и лежат в основе патогенеза ювенильных кровотечений.

Большинство авторов считают ювенильные маточные кровотечения результатом «центральной» дисфункции. Но нельзя недооценивать роль периферических эндокринных желез и органов-мишеней в развитии этого заболевания. Патогенез ювенильных маточных кровотечений имеет индивидуальные особенности у разных больных. В связи с этим уточнение особенностей патогенеза представляет интерес для клинициста, так как определяет объём и характер терапевтических мероприятий.

Таким образом, можно сделать вывод, что патогенез ювенильного кровотечений сложен и до настоящего времени остается недостаточно изученным. Тем не менее, очевидно, что нарушения центральной регуляции и, вероятно, особенности реакций гормонально-зависимых

органов, являющиеся основой формирования ювенильного кровотечения, при отсутствии адекватной коррекции могут усугубиться и привести к развитию различных эдокринно-обусловленных заболеваний в более поздние возрастные периоды.

Лечение больных с ювенильными маточными кровотечениями, как правило, длительное, часто требует повторных курсов лечения. Несмотря на большой выбор методов и средств медикаментозной и физической терапии, санаторно-курортного лечения, не всегда удается добиться хорошего и стойкого лечебного эффекта. Тогда как рациональный выбор метода гемостатической терапии в период кровотечения является основным методом профилактики осложнений и рецидивов ювенильных кровотечений. А объем и характер лечебных мероприятий, в свою очередь, определяется патогенетическими особенностями кровотечения.

Многие аспекты этой проблемы до настоящего времени еще недостаточно изучены, что определяет научную и практическую значимость дальнейших углубленных исследований.

Многообразие этиологических факторов и патогенетических форм заболевания представляют определенные сложности для диагностики и выбора оптимального лечения. Наличие особенностей патогенеза ювенильных кровотечений у разных больных обусловливает невозможность использования для них унифицированной схемы лечения.

Однако современное состояние медицины требует обобщения и концентрации накопленных знаний, разработки моделей и алгоритмов диагностики и лечения - простых и удобных для использования в ежедневной врачебной практике.

Проблемы принятия оптимальных решений возникают в различных областях науки и техники. В гуманитарных областях, в том числе и в медицине, принятие решений является наиболее сложным. Принимая решение о постановке диагноза или назначении лечения, врач опирается на

свои собственные знания и опыт, а также на опыт коллег, являющихся для него авторитетом. Применение современных компьютерных технологий может оказать немалую помощь и в диагностике ювенильных маточных кровотечений, и в их лечении, а автоматизированный подход позволит объединить многолетний опыт работы в этой области.

Сегодня в условиях повышенных требований населения к здравоохранению необходимо разрабатывать системы, которые позволили бы лечащему врачу ставить диагноз максимально быстро и эффективно. Поэтому для повышения эффективности диагностики в настоящее время в гинекологической практике все больше и больше используются высокие медицинские технологии, в том числе компьютерные системы поддержки принятия решений.

В настоящее время в области дифференциальной диагностики ювенильных маточных кровотечений используются современные методы исследования, делаются шаги на пути разработки этапов диагностического процесса, однако наработанные схемы и алгоритмы обследования больных с ювенильными маточными кровотечениями пока не вполне отвечают современному уровню развития науки.

В последние десятилетия достигнуты значительные успехи в изучении сложного механизма нейроэндокринной регуляции менструального цикла, этиологии и патогенеза ювенильных кровотечений. Однако вопросы, связанные с быстрой и точной диагностикой, назначением рациональной патогенетически обусловленной терапией, окончательно не разрешены. Это дает основания для поиска путей совершенствования диагностического процесса, оптимальных патогенетических методов лечения и профилактики данного заболевания.

Есть основание считать, что построение математических моделей диагностики и выбора тактики лечения ювенильных маточных кровотечений существенно облегчит задачу врача.

В доступной нам литературе работ посвященных вопросам моделирования диагностики и лечения ювенильных кровотечений встретить не удалось.

Актуальность данного исследования заключается в необходимости совершенствования качества диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений с использованием для этой цели математических методов моделирования и алгоритмизации, а также современных компьютерных технологий.

Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».

Целью диссертации является повышение эффективности лечения ювенильных маточных кровотечений на основе разработки диагностической модели ювенильного маточного кровотечения и автоматизированной системы выбора рациональных лечебных мероприятий, учитывающих патогенетическую форму заболевания.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

выявить частоту встречаемости ювенильных маточных кровотечений у девочек-подростков г. Воронежа;

изучить зависимость частоты развития ювенильного маточного кровотечения от возраста больной, возраста менархе, наличия соматических и инфекционных заболеваний, отягощенного преморбидного фона;

оценить особенности патогенеза, выявить и систематизировать возможные формы нарушения менструального цикла при ювенильных маточных кровотечениях, установить частоту встречаемости этих форм;

провести анализ значимости клинических признаков, влияющих на диагностику формы нарушения менструального цикла на основе использования различных статистических методов;

проанализировать эффективность различных схем гемостатической терапии в зависимости от типа кровотечения;

разработать модель диагностики формы нарушения менструального цикла и выбора рациональной тактики лечения больных с ювенильными маточными кровотечениями;

осуществить верификацию диагностической модели, основанную на результатах клинических исследований;

разработать методику комплексной диагностики и терапии ювенильных маточных кровотечений с учетом патогенетической формы заболевания;

создать и апробировать информационно-программный комплекс для обеспечения рациональной тактики лечения на основе клинических и инструментальных данных.

Получены следующие результаты исследований, характеризующиеся научной новизной:

наиболее информативные диагностические признаки ювенильного маточного кровотечения, позволяющие осуществлять диагностику формы нарушения менструального цикла;

схемы рациональной диагностики, основанные на применении минимального количества доступных методов исследования, использование которых дает возможность быстро поставить предварительный диагноз;

модель диагностики и выбора тактики лечения больных с ювенильными маточными кровотечениями, позволяющая принимать рациональные решения при планировании диагностического и лечебного процесса;

библиотека схем лечения для каждой формы ювенильного маточного кровотечения, позволяющая осуществлять автоматизированный выбор методов лечения на основе разработанной математической модели;

методика комплексной диагностики и терапии ювенильных маточных кровотечений, учитывающая патогенетическую форму заболевания и определяющая выбор тактики лечения ювенильных маточных кровотечений;

структура и информационное обеспечение интеллектуальной

компьютерной системы диагностики ювенильных маточных кровотечений,

обеспечивающая рациональную фармакотерапию.

Практическая ценность и результаты внедрения.

На основе использования различных статистических методов

выявлены наиболее информативные признаки ювенильного маточного

кровотечения, влияющие на диагностику формы нарушения цикла и,

соответственно, на выбор тактики лечения.

Созданы и используются в клинической практике схемы рациональной диагностики различных форм ювенильных маточных кровотечений.

Разработана и используется в клинической практике модель диагностики и выбора методов лечебных воздействий у больных с ювенильными маточными кровотечениями.

Разработана комплексная методика диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений на основе созданных математических моделей.

Разработана автоматизированная система поддержки принятия решений в диагностике ювенильных маточных кровотечений, предназначенная для клинического использования, на основе клинических и инструментальных данных, которая апробирована в отделении гинекологии № 2 и в отделении гинекологии № 1 МУЗ городской клинической больницы № 10 «Электроника».

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре акушерства и гинекологии № 2 Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и на межвузовской кафедре «Системный анализ и управление в медицинских системах» Воронежского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях городского общества акушеров-гинекологов (Воронеж, 1999-2000); на заседаниях общества детских гинекологов (Воронеж, 2000-2002); на клинических конференциях ГКБ № 10 «Электроника»; Всероссийской конференции "Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах" (Воронеж, 2001); научно-методических семинарах кафедры акушерства и гинекологии № 2 ВГМА им. Н.Н. Бурденко и кафедры системного анализа и управления в медицинских системах ВГТУ (Воронеж, 2002-2003).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 207 наименований, изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 9 рисунков, приложения, практические рекомендации.

В первой главе дана оценка современным взглядам на проблему ювенильных маточных кровотечений: их этиологию, патогенез, методы диагностики и используемые схемы лечения. Рассмотрены особенности диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений. Показано, что диагностика ювенильных маточных кровотечений должна проводиться с учетом патогенетической формы заболевания, индивидуальной характеристики пациента. Обоснована актуальность проведенного

исследования. Проанализированы пути повышения эффективности диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений. Продемонстрировано, что наиболее перспективным направлением повышения качества диагностики ювенильных маточных кровотечений является использование для этих целей высоких медицинских технологий. Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены особенности эпидемиологии и клинического течения ювенильных маточных кровотечений, патогенетические формы заболевания. Установлена частота встречаемости различных форм нарушения менструального цикла при ювенильньтх маточных кровотечениях.

Проведен анализ историй болезни, находившихся на лечении пациентов. Изучена зависимость частоты развития ювенильных кровотечений от возраста больных, возраста менархе, наличия соматических заболеваний, количества перенесенных инфекционных заболеваний, гормональной терапии во время беременности у матери.

Обоснован принцип формирования клинических групп больных. Дана характеристика клиническим группам больных.

Предложен алгоритмический подход к диагностике форм нарушения менструального цикла при ювенильных маточных кровотечениях.

В третьей главе дана статистическая оценка признаков ювенильного маточного кровотечения.

Сформирован перечень признаков ювенильного маточного кровотечения, дан их клинический анализ. Для выделения наиболее существенных признаков ювенильного маточного кровотечения была использована экспертная информация на основе метода априорного ранжирования. По этим результатам была построена матрица ранжирования, проверена гипотеза о согласованности экспертов. По данным матрицы ранжирования определены обобщенные суммы рангов

каждого признака и построена гистограмма, анализ которой позволил выделить из 50 признаков 8, наиболее существенно влияющих на постановку диагноза.

Признаки были сгруппированы по степени влияния на выбор тактики лечения с применением кластерного анализа. На основе рассчитанных значений установлено, что данную совокупность данных целесообразно разбить на 2 кластера.

На следующем этапе была проведена свертка параметров внутри каждой группы. Проведен дискриминантный анализ данных и получены математические модели для каждой из 6 схем лечения, позволяющие прогнозировать к какой совокупности будет принадлежать тот или иной пациент. Проведена проверка точности построенных моделей на основе контрольной группы, состоящей из 28 пациентов.

В четвертой главе рассмотрена структура автоматизированной подсистемы диагностики и лечения ювенильного маточного кровотечения.

Представлены результаты верификации разработанной модели диагностики формы нарушения менструального цикла и выбора рациональной схемы лечения. Положительный результат верификации позволяет использовать эту модель в клинической практике.

Рассматриваются результаты апробации в клинической практике, разработанных математических моделей.

В заключении приводятся основные результаты исследования и их внедрение в клиническую практику.

Применение высоких медицинских технологий в диагностике и лечении ювенильных кровотечений

В последние годы в медицине прослеживается тенденция к использованию математических методов обработки информации с целью объективизации процесса обследования, повышения эффективности лечебных и реабилитационных мероприятий.

Моделирование как один из важных методов познания используется в науке давно. Еще древние атомисты (Демокрит, Эпикур, Лукреций Кар) строили мыслительные модели атомов, стремились объяснить при помощи моделей свойства вещей. Модель неукоснительно работает по законам природы или же точно по установленным законам математических отношений [11]. С 1962 года в г. Горький математиками, врачами и инженерами велись совместные работы по использованию электронных вычислительных систем для медицинской диагностики и прогнозирования [17,121,124,162].

Широкое развитие и применение методов моделирования и управления в здравоохранении приходится на начало 70-х годов. За прошедшие годы выполнено значительное количество работ по решению задач диагностики, прогнозированию и управлению лечебными процессами.

В связи со сложностью решаемых задач и вероятностным характером рассматриваемых процессов находят применение математические методы, методы теории автоматического регулирования и управления, математической статистики. Дальнейшее развитие это направление получило с появлением ЭВМ новых поколений, позволивших разрабатывать и создавать автоматизированные системы диагностики, профилактики и лечения, экспертные и консультационные системы.

С конца 80-х создается сеть диагностических центров, широко использующих локальные вычислительные сети, АРМ врачей-специалистов и микропроцессорное медицинское оборудование. Большое число работ посвящено вопросам создания автоматизированных систем диагностики, прогнозирования, моделированию и оптимальному управлению процессами лечения и реабилитации [85,105,121].

Большое количество работ посвящено вопросам создания автоматизированных систем диагностики, прогнозирования заболеваний, а также выбору лечебных и профилактических мероприятий. В области же ювенильной гинекологии исследованию и разработке моделирования оптимального процесса диагностики и лечения работ посвящено мало.

Между тем, применение методов моделирования в медицине перспективно, так как математические методы позволяют интегрировать все факторы, влияющие на возникновение заболевания и его исходы. Врачами решаются многие сложные вопросы, такие как правильное проведение диагностических и лечебных мероприятий, определение исхода заболевания [153].

Чтобы использовать знания конкретной области медицины, их нужно подготовить и систематизировать. Для этого необходимо предусмотреть формальное описание знаний, их моделирование, программирование, создание и эксплуатацию автоматизированных систем [45,46].

Для моделирования и разработки систем принятия решений, связанных с выбором тактики терапевтических мероприятий, необходимо придать многочисленным, полисистемным симптомам и проявлениям заболевания более строгий, системный характер. Управление процессом лечения осуществляется в условиях неопределенностей, которые должны сниматься по мере накопления информации в ходе лечения, как за счет объективных данных, так и за счет их формализации [62,154]. Необходимо также использовать статистический материал, накопленный за годы работы не только одного лечащего врача, но также использовать и опыт коллег.

Такое преобразование полезно и необходимо и является важным шагом в оценке ювенильного маточного кровотечения и выборе лечебных мероприятий. Медицина и, в частности, ювенильная гинекология, недостаточно использовала эти знания. Академик В. Кедров считает, что использование этих знаний в конкретных профессиональных областях деятельности - это магистральный путь развития науки вообще, создание науки будущего, являющейся одновременно узкоспециализированной и широко интегрированной [68].

Решение современных задач управления биологическими объектами возможно лишь при наличии системного анализа, основой которого является моделирование на ЭВМ [64,106]. В области естественных наук используются различные методы моделирования: биологическое (физическое) и математическое. Модели физического типа имеют ограниченную сферу применения, так как могут быть построены не для всяких объектов [17,24].

Математические модели являются наиболее эффективными и позволяют при выборе тактики лечения использовать ЭВМ для имитационного моделирования, когда отработка алгоритма оптимального управления невозможна, а возникает необходимость «проигрывания» различных ситуаций на модели, так как активный поиск схемы лечения на больном ограничен, а иногда просто невозможен [24,63].

Для получения математического описания используются методы активного и пассивного экспериментов, основанные на регрессионном анализе. Учитывая специфику процессов лечения, для их моделирования применяется пассивный эксперимент на основе экспертной и архивной информации или путем наблюдения процесса лечения, протекающего по обычной схеме, назначаемой врачом. Возможно и применение активного эксперимента, например, методом направленного опроса специалистов, но, разумеется, только в тех случаях, когда это не сопряжено с риском для здоровья больных [112,157].

Алгоритмизация диагностического процесса при ювенильных маточных кровотечениях

Ювенильные маточные кровотечения относятся к группе дисфункциональных маточных кровотечений, то есть кровотечений, возникших как результат нарушения менструального цикла при отсутствии анатомических изменений в репродуктивной системе [47,61,70,72].

Многообразие этиологических факторов, особенности патогенеза ювенильных маточных кровотечений представляют определенные сложности для клиницистов, тогда как проблема быстрой и точной диагностики по-прежнему остается чрезвычайно актуальной. К улучшению качества диагностики может привести не только использование сложных, дорогостоящих методов обследования, но и рациональный подход к диагностическому процессу [27,37,155,158]. Мы предлагаем рациональный подход к обследованию девочек с ювенильными маточными кровотечениями, который может существенно ускорить процесс диагностического поиска и сделать действия врача более четкими.

В диагностике ювенильного маточного кровотечения выделяют следующие этапы:

1) определение функциональной природы имеющегося кровотечения, то есть установление зависимости кровотечения от нарушения менструального цикла;

2) диагностирование характера функциональной патологии распознавание формы нарушения менструального цикла.

Первоочередная необходимость правильного решения вопроса о функциональной природе ювенильного кровотечения не вызывает сомнений. Диагноз ювенильного маточного кровотечения устанавливается только после исключения всех возможных причин кровотечения органической природы.

Обследуется больная с предварительным диагнозом маточного кровотечения. Возможные диагнозы могут быть ограничены следующим кругом заболеваний: заболеваниями системы крови с нарушением ее свертываемости, воспалительными заболеваниями гениталий, нарушенной маточной или эктопической беременностью, эндометриозом, миомой матки, полипозом эндометрия или шейки матки, новообразованиями яичников и, наконец, нарушенной функцией половых желез. После последовательного исключения всех возможных причин маточного кровотечения органической природы мы устанавливаем диагноз ювенильного маточного кровотечения.

После этого необходимо диагностировать форму нарушения цикла средствами и методами, имеющимися в распоряжении врача, поскольку это определяет последующую тактику ведения конкретной больной. Использование нашего подхода в диагностике форм нарушения цикла может быть успешным только при очень тщательном сборе анамнеза, правильной оценке фенотипа на основании данных анамнеза и осмотра, качественном ультразвуковом обследовании. В противном случае постановка точного диагноза попросту невозможна.

Процессы, непосредственно приводящие к началу и прекращению маточного кровотечения функциональной природы, происходят в конечных звеньях реализации полового цикла, в системе яичники - матка, точнее, в эндометрии, состояние которого определяется изменением уровня половых стероидов, продуцируемых развивающимся фолликулом или желтым телом.

У девушек пубертатного периода встречаются все формы дисфункциональных нарушений: персистенция зрелого фолликула, персистенция одного или нескольких фолликулов, не достигших зрелости, атрезия зрелого или незрелого фолликула, персистенция желтого тела, недостаточность лютеиновой фазы цикла.

В 80% случаев ювенильные кровотечения являются ановуляторными, из них 85% возникают на фоне абсолютной или относительной гиперэстрогении с гиперплазией эндометрия.

В основе диагностики форм нарушения менструального цикла при ювенильных кровотечениях в нашем алгоритме лежат несколько критериев: 1) сведения о времени начала кровотечения по отношению к циклу: началось ли кровотечение после длительной или кратковременной задержки менструации или же в определенный период менструального цикла, носят ли кровотечения циклический или ациклический характер; 2) данные о гормональной насыщенности организма на основании тестов функциональной диагностики, физикальных и анамнестических данных, 3) данные ультразвукового обследования; 4) формы нарушения менструального цикла при бывших ранее кровотечениях. Кровотечение, возникшее после длительной или кратковременной задержки менструации, на фоне низкой монофазной базальной температуры является ановуляторным и овуляторным при сохраненной цикличности кровотечений и двухфазной базальной температуре.

Значительное укорочение менструального цикла, укорочение лютеиновой фазы по данным измерения базальной температуры наблюдается при недостаточности лютеиновой фазы цикла.

При персистенции желтого тела необильные кровянистые выделения из половых путей появляются задолго до начала менструации, базальная температура остается высокой, прогестероновая насыщенность будет достаточно высокой (рис. 2.5).

Значительно сниженная эстрогенная насыщенность организма возможна при атрезии незрелого фолликула. В пользу данной формы нарушения цикла говорит также гипотрофия эндометрия, отсутствие средних и крупных фолликулов по данным ультразвукового обследования.

При атрезии достаточно зрелых фолликулов эстрогеновая насыщенность организма будет достаточно низкой. Степень выраженности гиперпластических процессов в эндометрии зависит от длительности

Высокая эстрогенная насыщенность, возникновение кровотечения после довольно продолжительной задержки менструации, наличие крупного фолликула, гиперплазии эндометрия по данным ультразвукового обследования свидетельствуют о персистенции зрелого фолликула.

При персистенции незрелого фолликула кровотечение возникает после непродолжительной задержки менструации, абсолютный уровень эстрогенов невысокий, уровень прогестерона низкий. В результате длительного воздействия эстрогенов на эндометрий в нем развивается гиперпластический процесс. По данным УЗИ выявляется мелкокистозная трансформация яичников (рис. 2.6).

Классификация признаков, влияющих на выбор тактики лечения больных с ювенильными маточными кровотечениями, на основе кластерного анализа

Для дальнейшего снижения размерности исследуемых показателей использовались процедуры кластерного анализа [110,142,152].

Как известно, методы кластеризации используются для создания однородных групп объектов или единиц, которые называются кластерами. Различные приложения кластерного анализа можно свести к четырем основным задачам:

1) разработка типологии или классификации;

2) исследование полезных концептуальных схем группирования объектов;

3) порождение гипотез на основе исследования данных;

4) проверка гипотез или исследования для определения, действительно ли типы (группы), выделенные тем или иным способом, присутствуют в имеющихся данных. Как правило, кластерный анализ используется для создания классификаций, но в большинстве случаев прикладного анализа данных в основе исследования лежит комбинация этих задач.

Результат классификации в значительной мере зависит от выбранного признакового пространства и меры близости объектов. В то же время, как утверждают исследователи, если отсутствует априорная информация о форме кластеров и требуемой метрике, полезно сделать расчеты несколько раз с разными метриками и найти устойчивые общие черты в разбиениях. Выбирается та мера близости, при которой степень адекватности модели окажется максимальной.

Построенные модели полностью зависят от исходной статистической информации. Уверенности в том, что исходная информация объективна и достоверна нет, так как возможны ошибки и погрешности, обусловленные различными причинами.

Определение количества и структуры классов в выборке осуществлялось с помощью иерархического метода кластеризации — метода полной связи. Здесь объект присоединяется к кластеру в том случае, если среднее сходство рассматриваемого объекта со всеми элементами существующего кластера достигает или превосходит некоторый уровень сходства. В качестве меры сходства между объектами использовалась наиболее распространенная метрика - евклидово расстояние.

Последовательность объединений кластеров можно представить визуально в виде древовидной диаграммы. На рис. 3.2 представлена дендрограмма для рассматриваемых показателей, построенных по результатам работы процедуры классификации, реализованной в STATISTICA 6.0.

Анализируя полученные результаты, мы пришли к выводу, что с клинической точки зрения образуется 2 однородные группы признаков. Однако мы в нашей работе решили использовать процедуру классификации к-средних, показывающую, на сколько объекты внутри одного класса близки между собой. Данная процедура выполнялась для того, что бы убедиться в правильности определения числа полученных кластеров. Соответственно, чем меньше показатель внутриклассовой дисперсии, тем выше сходство между объектами внутри данной группы признаков. Значение общей внутриклассовой дисперсии рассматривалось на разных совокупностях классов, которые получились в процессе классификации. Расчет количества классов проводился с помощью итерационной процедуры классификации k-средних. Значения функционала, который является показателем внутриклассовой дисперсии для нескольких вариантов разбиения приведены в табл. 3.5. На основе рассчитанных значений, установлено, что данную совокупность данных целесообразно разбить на два кластера.

Первый класс (С : эстрогены, прогестерон, ГН (эстрогенная), ГН (гестагенная).

Второй класс (С2): циклиичность, время начала кровотечения, состояние фолликулярного аппарата яичников, толщина эндометрия.

Получены следующие результаты: были исследованы 8 параметров, влияющие на выбор начальной тактики ведения данных больных. Реализация алгоритма кластерного анализа позволила классифицировать исследуемые параметры на 2 класса с близкими внутригрупповыми расстояниями.

Верификация модели диагностики ювенильных маточных кровотечений

В основу клинических исследований положено создание математической модели диагностики формы ювенильного маточного кровотечения и проверка работоспособности полученной модели на основе экспертной оценки [115].

Моделирование на основе поступающей от лечащего врача информации дает возможность осуществлять процесс диагностики и выбирать типовую схему лечения. Данная информация сопоставляется с логикой принятия решения лечащим врачом и возможностями ЭВМ, реализующей модели.

Разработанная модель учитывает особенности диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений, основывающиеся на литературных и клинических данных.

Процесс диагностики и выбора лечебных мероприятий при ювенильном маточном кровотечении сложен и характеризуется рядом показателей.

Постановка диагноза на основе экспертной информации основывалась на жалобах больного, данных анамнеза жизни и развития заболевания, общего и гинекологического осмотра, дополнительных клинических и параклинических методах обследования.

Полученная модель процесса постановки диагноза учитывает 8 признаков, полученных при использовании экспертной информации на основе метода априорного ранжирования, которые наиболее существенно влияют на процесс диагностики формы ювенильного маточного кровотечения.

В процессе клинической апробации была проведена верификация диагнозов с использованием предлагаемой модели.

Процент совпадения диагнозов составил 96,2 %, что свидетельствует о высокой точности диагностики с применением предлагаемой модели.

Результаты апробации в клинической практике Данные обследования больного для автоматизированной диагностики и выбора методов лечения ювенильного маточного кровотечения представлены в виде ответов на вопросы. Составленный нами специализированный опросник включает 22 вопроса и 46 формализованных ответов на них.

Диагностика формы ювенильного маточного кровотечения ведется в шести направлениях: атрезия незрелого фолликула, атрезия зрелого фолликула, персистенция незрелого фолликула, персистенция зрелого фолликула, персистенция желтого тела, недостаточность лютеиновой фазы.

Опросник предусматривает обследование пациента, обратившегося за медицинской помощью к специалисту гинекологического профиля. Обработка данных специализированного опросника состоит из трех частей: анализ правильности заполнения, выявление одной из шести форм нарушения менструального цикла и выбор тактики лечения.

Программа диагностики формы ювенильного маточного кровотечения состоит из операторов вида: «если условие, то действие».

Эта система выдает форму ювенильного маточного кровотечения коэффициент достоверности полученного диагноза и оптимальные методы лечения. Результат обследования заносится в базу данных врача.

Исходный текст программы автоматизированной системы создан в среде программирования Delphi 5.0 и представляет собой текст на языке Object Pascal. Рекомендуемая конфигурация: процессор Pentium 600 МГц, 128 Мб ОЗУ, операционная система Windows 99/2000/ NT, 50Мб свободного места на диске.

Проведена апробация автоматизированной системы диагностики и выбора метода лечения ювенильного маточного кровотечения на основе историй болезни пациентов, пролеченных в отделении гинекологии № 2 МУЗ ГКБ № 10 в 2004 году. Результаты автоматизированной диагностики формы нарушения цикла у данной группы больных подтвердились в 96 % случаев.

Пробная эксплуатация автоматизированной системы диагностики и выбора методов лечения ювенильных маточных кровотечений проводилась на базе отделения гинекологии № 2 и отделения гинекологии № 1 МУЗ ГКБ № 10 «Электроника».

Положительные результаты апробации позволяют сделать вывод о целесообразности широкого использования программы автоматизированной диагностики и выбора методов лечения ювенильных маточных кровотечений в клинической практике.

Похожие диссертации на Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс]

Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения пациентов с токсическими и травматическими энцефалопатиями в психиатрическом стационареШтаньков Сергей Иванович

Разработка моделей и алгоритмов управления процессами диагностики и лечения маститов методами рефлексологииГорбатенко Светлана Александровна

Разработка моделей и алгоритмов диагностики и выбора тактики лечения вертебрально-базилярной недостаточности на основе многовариантного подходаБаранов Роман Леонидович

Разработка и исследование моделей и алгоритмов управления процессами диагностики и лечения эпилептиформенных приступов и остеохондрозовСолошенко Сергей Владимирович

Разработка моделей и алгоритмов диагностики подводных неоднородностей по поверхностным эффектам с применением вейвлет-преобразованияВолков Андрей Станиславович

Разработка моделей и алгоритмов дифференциальной диагностики патологии коленного сустава Пасынкова Ирина Вячеславовна

Разработка моделей и алгоритмов судебно-медицинской диагностики вида внешнего воздействия на основе анализа морфологии разрушения длинных трубчатых костей нижних конечностейКирилов Виталий Анатольевич

Разработка моделей и алгоритмов для автоматизированной системы диагностики заболеваний молочных железСумина, Юлия Евгеньевна

Разработка методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и донозологической диагностики кожных болезней, имеющих представительство на проекционных зонах, с использованием нечеткой логики принятия решений и рефлексодиагностики [Электронный ресурс]Ходеев Денис Владимирович

Анализ и моделирование диагностики и лечения маточных кровотечений различного генезаВоронина Елена Валерьевна