Автоматизированная система поддержки принятия решения урологом по прогнозированию и профилактике камнеобразования при мочекаменной болезни

В работе представлено описание системы поддержки принятия решений врача-уролога по прогнозированию и управлению профилактическими мероприятиями при мочекаменной болезни с использованием аппарата нечеткой логики принятия решений. Сформирован словарь информативных признаков и алфавит классов. Разработаны формулы расчета функций принадлежности по данным признакам, по значениям которых с помощью итерационного правила логического вывода рассчитываются коэффициенты уверенности в принадлежности обследуемого объекта к искомому классу. На основании сравнения полученных значений с пороговыми коэффициентами уверенности производится дефазификация вывода. В соответствии с полученными решающими правилами разработан алгоритм управления профилактическими мероприятиями при уролитиазе. Для проверки эффективности «срабатывания» синтезированных решающих правил были рассчитаны коэффициенты уверенности 200 пациентов, страдавших мочекаменной болезнью, которые по результатам наблюдения в течение года в зависимости от наличия рецидива были разделены на две группы. Анализ пересечения гистограмм распределения значений коэффициентов свидетельствовал о высокой диагностической эффективности (0,94) синтезированных решающих правил.

Введение. Мочекаменная болезнь (МКБ) – социально значимое заболевание, которому подвержена значительная часть населения планеты. Данные о заболеваемости МКБ разнятся, что обусловлено как истинными причинами – климато-геологическими, экологическими, социально-экономическими, этническими отличиями регионов [1], так и разницей в предоставлении информации, недостаточной стандартизацией диагноза, отсутствием скрининга на МКБ и как следствие – неполной выявляемостью. Так, в Европе МКБ страдают в среднем 5–9% населения, в Азии – 1–5%, в Северной Америке – 13%, в Саудовской Аравии – до 20% [2, 3], в то время как в России этот показатель в 2009 г. составил 0,52% [4]. Несмотря на значительный научно-технический прогресс, появление дистанционной ударно-волновой литотрипсии (ДУВЛ), различных малоинвазивных эндоскопических и диапевтических методов дезинтеграции и элиминации конкрементов, заболеваемость МКБ не только не снижается, но и имеет явную тенденцию к росту [4, 5]. Глобализация, научно-технические достижения, информатизация, дезинтеграция, свойственные современному обществу, ведут к значительным изменениям состояния здоровья населения планеты. Демографическое старение популяции развитых стран [6], экологические проблемы, глобальное потепление [7], ускоряющийся темп жизни, меняющиеся суточный ритм, режим и качество питания, сна и отдыха [8], гиподинамия, хронический стресс привели за последние 20 лет к удвоению заболеваемости МКБ в развитых странах [9]. Характерной особенностью и одной из серьезных проблем лечения МКБ являются высокие показатели рецидивирования камнеобразования. В целом у пациентов с впервые выявленными камнями в отсутствие лечения вероятность появления нового камня в течение года составляет 10%, вероятность рецидива в течение 5 лет – 50% [10]. Степень риска повторного камнеобразования определяется выраженностью пролитогенных перманентных или интермиттирующих обменных нарушений и местных патологических изменений уретероренального комплекса, что находит свое отражение в качественном составе конкрементов и тяжести заболевания [11], а также исходом предшествующего лечения, выраженном в качестве санации верхних мочевыводящих путей (наличия остаточных конкрементов и их фрагментов), наличием уродинамических нарушений и хронической полирезистентной инфекции. Риск рецидива камнеобразования после применения различных активных методов удаления и дезинтеграции конкрементов может достигать 18–56% [12]. Так, после ДУВЛ вероятность рецидива камнеобразования в течение 4 лет колеблется от 20 до 41,8% [13–15].

Повысить качество прогнозирования и принятия решений по выбору адекватной комбинации методов профилактики можно путем внедрения в практику врача-уролога автоматизированной системы поддержки принятия решений (СППР). Медицинские экспертные системы позволяют врачу не только проверять собственные диагностические предположения, но и обращаться к компьютеру за консультацией в трудных диагностических случаях; применяются для решения неформализованных проблем в слабоструктурированных и неструктурированных областях.

Цель исследования: разработать методы и средства прогнозирования возникновения и рецидива МКБ на основе комплексного учета информативных прогностических...

А.Г. Коцарь, С.П. Серегин, А.В. Новиков