WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

где A ранжирование j-го эксперта; X медиана Кемени; dj(Aj,X) расстояние между ранжированием j-го эксперта A и медианой Кемени X; m количество экспертов; j номер текущего эксперта.

При выведении итоговой экспертной оценки отмечалась согласованность мнений экспертов по всей совокупности признаков с помощью коэффициента конкордации

, (3.5)

где S сумма квадратов разностей

, (3.6)

bij обобщенная сумма рангов iй переменной, n число признаков; m число экспертов, величина, определяемая по формуле

, (3.7)

где число одинаковых рангов в j-й строке матрицы ранжирования.

Оценка значимости полученного коэффициента конкордации производилась с помощью 2 - критерия Пирсона:

. (3.8)

В результате проведенного экспертного оценивания, для трех видов доминирующего патогенеза больных из 75 основных показателей были выделены 8 признаков. Описанный метод позволил упорядочить классификационные признаки по степени их значимости и выбрать из них наиболее информативные, с точки зрения экспертов.

Сравнительная оценка качества признаков производилась на основе модифицированного информационного подхода к определению количества информации, которое получает система принятия решения в результате определения каждого из них.

Таким образом, по результатам ранжирования признаков в порядке их информативности, полученного с помощью медианы Кемени, выделялся признак из первоначально построенного рабочего пространства, который составлял значение

max J(xj), j=1,…, Np,

где J(xj) количество информации, вносимое в систему измерением признака xj в усредненное по всему множеству его возможных значений. Это признак с рангом 1.

Далее в зависимости от его конкретного значения xk определялся такой признак xl, который в среднем по всему множеству его значений составляет максимум функции

k,l = 1,…,n; l k. (3.9)

Третья и последующие стадии исследований выполнялись аналогично, при этом на каждом шаге проверялось, не превзойден ли заданный уровень вероятности отнесения исследуемого объекта к какому-либо из рассматриваемых классов.

Критерием отбора информативных признаков, применяемых в дальнейших исследованиях, являлся установленный экспертами порог информативности в 85%.

Исходя из этого, первоначально сформированное рабочее пространство признаков с учетом количества информации, вносимого в систему с измерением каждого из них, приняло следующий вид (рис. 2., табл. 1)

Рис. 2. Распределение признаков по информативности

Таблица 1

Перечень наиболее информативных признаков, применяемых

для создания диагностической модели

№№

Наименование признака

Информативность, %

а1

ЭНМГ длинных нервов нижних конечностей

92,6

а2

Неврологический статус (различные виды нарушений чувствительности и рефлексы)

98,8

а3

Рентгенография стоп в двух проекциях

90,5

а4

Кардиоваскулярные тесты (КВТ)

97,1

а5

Пальпация пульса периферических артерий стопы

90,2

а6

Сатурация кислородом артериальной крови (%)

95,4

а7

УЗДГ артерий нижних конечностей

97,8

а8

HbA1C

88,6

Представлена логическая модель диагностики СДС, основанная на применении кластерного анализа и позволяющая сформировать оптимальный план исследования. Приводится описание структурной схемы автоматизированной системы диагностики, основанной на методе средней связи. Дается алгоритм действий врача для решения диагностической задачи.

Для получения адекватной диагностической модели было проверено соответствие кластеризации, выполненной на основе полученной обучающей выборки, эталонной экспертной классификации. Для этого была проведена сравнительная оценка результатов вариантов классификации, основанных на обучающей выборке и построенных в соответствии с полным перечнем классификационных показателей, их минимизированным списком, а также перечнем показателей, выбранных случайным образом, и определена степень применимости полученной обучающей выборки для диагностики СДС.

Для формирования обучающей выборки использовались собственные данные автора, включающие 150 больных с сахарным диабетом, осложнённым синдромом диабетической стопы на стадии до образования язв, поступивших в терапевтическое и отделение гнойной хирургии НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Воронеж 1 ОАО «РЖД» в период 2004-2006 г. Выборка разбита на группы в соответствии с преобладанием того или иного нарушения следующим образом:

группа 1 74 пациента с наличием нейропатической формы СДС;

группа 2 36 пациентов с наличием ангиопатической формы СДС,

группа 3 40 пациентов с комбинированной формой СДС.

Разделение больных проводилось также по полу и возрасту на группы:20-29 лет, 30-39 лет, 40-49 лет, 50-60 лет, старше 60 лет.

Сопутствующие осложнения СД со стороны внутренних органов были выявлены у 90 обследованных. 40 больных имели диабетическую нефро- и ретинопатию, 38 страдали артериальной гипертензией, 8 – ИБС, 4 больных с диагнозами гипертоническая болезнь и ИБС.

На основании имеющихся ретроспективных данных врачами была определена эталонная классификация объектов, основанная на полном перечне исследуемых показателей. В результате классификации на основе полного перечня признаков, представленного 75 показателями, произошло разбиение имеющейся выборки на 3 кластера: «Нейропатический тип СДС», «Ангиопатический тип СДС», «Комбинированный тип СДС». Порог классификации, дающий наиболее полное соответствие полученной и эталонной классификаций, составил R0 = 0,685. Степень соответствия полученной и эталонной классификации позволяет применять сформированную обучающую выборку для автоматизированной диагностики пациентов, но количество используемых признаков слишком велико для оперативной диагностики.

Классификация на основе минимизированного перечня признаков, представленного 8 наиболее значимыми показателями, для 150 пациентов, привела к образованию 3 кластеров. Порог классификации, при котором наблюдалось наибольшее соответствие эталону, составил R0 =0,396. Классификация на основе минимизированного признакового пространства позволила синтезировать обучающую выборку с достаточно высоким процентом соответствия эталону и достоверностью описания состояния пациента. Классификация на основе случайного перечня признаков не соответствовала по информативности экспериментальной и экспертной.

В четвертой главе рассматриваются аспекты практического применения созданной модели для дифференциальной диагностики СДС. Контрольную группу составили 150 больных с синдромом диабетической стопы на стадии до образования язв, находившихся на обследовании и лечении в отделениях терапии и гнойной хирургии Дорожной клинической больницы в 2006-2007 г., в возрасте от 21 до 70 лет (в среднем 49 лет), из них мужчин - 90, женщин – 60.

Представлены результаты клиникоинструментального исследования больных с СДС.

Верификация проводилась на основании вычисления степени соответствия результатов, полученных традиционным и предлагаемым подходами. В результате классификации по полному перечню признаков выборка из 150 человек была разбита на кластеры: «Нейропатический тип СДС», «Ангиопатический тип СДС», «Комбинированный тип СДС» причём 4 объекта оказались неклассифицированными. Наличие неклассифицированных объектов может говорить об избыточности классификационного пространства и (или) низкой значимости отдельных классификационных признаков для кластеризации.

Степень соответствия полученной и эталонной классификации R0 =0,487 позволяет применять сформированную обучающую выборку для автоматизированной диагностики пациентов с синдромом диабетической стопы, однако затрудняет ее использование при оперативной диагностике.

Классификация на основе минимизированного перечня признаков, представленного 8 показателями, выполненная для той же выборки (150 пациентов), привела к образованию 3 кластеров. Порог классификации, при котором наблюдалось наибольшее соответствие эталону, составил R0 = 0,332, неклассифицированным оказался один объект.

Общий алгоритм классификации представлен на рис. 3.

Рис. 3 Алгоритм классификации состояний больных с СДС.

Анализ полученной классификации и эталонного разбиения показывает, что степень их совпадения (табл. 2) выше, чем для кластеризации на основе полного признакового пространства.

Таблица соответствия эталонной и экспериментальной

(по минимизированному перечню признаков) классификации

Название

кластера

Эталон

Нейропатический тип СДС

Ангиопатический тип СДС

Комбинированный тип СДС

Нейропатический тип СДС

1,0

0

0

Ангиопатический тип СДС

0

1,0

0

Комбинированный тип СДС

0

0

0,989

Оценка эффективности предложенного метода проводилась путем вычисления прогностической значимости результатов в зависимости от вариантов состояния по данным основной группы.

Сравнение прогностической значимости традиционного подхода и результатов моделирования представлено в таблице 3.

Таблица 3

Сравнительная оценка прогностической значимости

Показатели

Традиционный подход

Результаты моделирования

Чувствительность

68,9%

93,3%

Специфичность

72,5%

91,9%

Предсказующая ценность положительного теста

76,8%

94,0%

Предсказующая ценность отрицательного теста

75,2%

93,3%

Предсказующая точность

73,5%

94,2%

Качество жизни у больных оценивалось на момент начала стационарного лечения, после выписки и ретроспективно через 6 мес. после выписки – с помощью методики SF-36 путём непосредственного анкетирования по стандартным шкалам. Были выделены 2 группы по 40 человек, из которых 1-ой группе проводилась стандартная процедура диагностики и лечения, а 2-ой - экспериментальная.

Показатели качества жизни больных основной и контрольной групп представлены на рис. 4.

ОСНОВНАЯ ГРУППА КОНТРОЛЬНАЯ ГРУППА

Рис. 4. Показатели качества жизни больных основной и контрольной групп.

Достоверные изменения получены по пяти шкалам опросника SF-36 (PF, RP, BP, VT, MH), больные отмечали положительные изменения физического и психического состояния и сразу после выписки и через 6 месяцев после проведения дифференцированной терапии и реабилитации. Таким образом, при оценке качества лечения больных с СДС отмечается улучшение качества жизни по значительно большему количеству шкал опросника, чем в I группе, что говорит о более выраженном улучшении качества жизни в целом у реабилитируемых больных II группы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

  1. Показана актуальность ранней дифференциальной диагностики СДС на первичном этапе оказания медицинской помощи для выбора эффективной тактики лечения.
  2. Проанализированы качественные и количественные признаки, используемые для дифференциальной диагностики СДС, дана оценка их информативности на основании метода медианы Кемени, сформировано пространство информативных признаков по каждому направлению постановки диагноза.
  3. Разработана логическая модель дифференциальной диагностики СДС на основании использования кластерного анализа.
  4. Разработаны структура и информационное обеспечение автоматизированной системы диагностики, реализующей предложенные алгоритмы и модели.
  5. Проведена апробация автоматизированной системы ранней дифференциальной диагностики СДС. Разработанные модели и алгоритмы апробированы в клинической практике при диагностическом процессе.
  6. Проведена оценка эффективности функционирования автоматизированной системы, подтверждающая целесообразность ее использования в клинической практике.

Основные результаты диссертации опубликованы

в следующих работах:

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»