автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Исследование, анализ и рациональное управление процессом диагностики и лечения гломерулонефрита у детей на основе структуризации факторов прогрессирования и имитационно-семантического моделирования

На правах рукописи

СТЛХУРЛОВЛ Лилия Ивановна

ИССЛЕДОВАНИЕ, АНАЛИЗ И РАЦИОНАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТА У ДЕТЕЙ НА ОСНОВЕ СТРУКТУРИЗАЦИИ ФАКТОРОВ ПРОГРЕССИРОВАНИЯ И ИМИТАЦИОННО-СЕМАНТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ,

управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Воронеж - 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете.

Научный консультант доктор медицинских наук,

профессор Настаушева Татьяна Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Ледяев Михаил Яковлевич;

доктор медицинских наук,

профессор Нехаенко Наталия Евгеньевна;

доктор медицинских наук, профессор Чумакова Ольга Васильевна

Ведущая организация Российская медицинская академия

постдипломного образования

Защита диссертации состоится «27» мая 2005г. в ! 600 час. в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.02 в Воронежском государственном техническом университете по адресу 394026, Воронеж, Московский просп., 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан «Л$» й^ШАА^ 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

' Федорков Е.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. За последние несколько лет получило существенное развитие понимание патофизиологических механизмов, ведущих к возникновению и прогрессированию гломерулонефрита (ГН). В отечественной и зарубежной литературе предлагается ряд методов и алгоритмов лечения различных вариантов первичного ГН у детей, протекающего с нефроти-ческим синдромом, направленных на получение эффективных клинических исходов и уменьшение осложнений от терапии. В связи с этим перед врачом встает проблема выбора наиболее эффективных лечебных процедур, определение их оптимального количества и наилучшей последовательности выполнения, оценки эффективности терапевтических мероприятий на каждом этапе лечения.

Использование математических методов моделирования и адаптивных методов принятия решения должно непосредственно стыковаться с логикой деятельности лечащего врача, должно быть доступно для практического применения, освобождать лечащего врача от "рутинной" работы и способствовать более целенаправленному и эффективному лечебному процессу. Недостатком многих предлагаемых методов управления процессом лечения является отсутствие тесного взаимодействия машинных методов с лечащим врачом, когда роль последнего сводится к минимуму и преобладает стремление подменить самого лечащего врача, а потому эти методы или с трудом внедряются во врачебную практику, или полностью ею отвергаются.

Выбор тактики лечения сводится к поиску эффективных алгоритмов, индивидуализирующих особенности каждого больного в процессе лечения, и позволяет врачу на основе опыта и интуиции принимать адекватные решения в любой момент времени. Вот почему, прежде всего, при выборе рациональных реабилитационных мероприятий в условиях неполной априорной информации требуется интеллектуальная поддержка решений, принимаемых лечащим врачом.

Проведенный анализ современных представлений о механизмах про-грессирования ГН и последних достижений в его течении показывает, что теоретические и прикладные исследования не в достаточной мере опираются на системный анализ и эффективные методы обработки информации. Применение перечисленных подходов позволит обобщить и ввести в клиническую практику комплексное исследование течения ГН на основе сочетания клинико-лабораторных характеристик, морфологического изучения ткани почки, анализа уропротеинограммы. Увеличение количества показателей, исследуемых у больных, требует, с одной стороны, структуризации факторов прогрессирования на основе результатов системного анализа эпидемиологии

ГН у детей на региональном уровне с применением ГИС-технологий и многовариантного моделирования, с другой стороны - выделения множества наиболее значимых (информативных) факторов на основе комплексной статистической обработки ретроспективной информации.

Таким образом, актуальность темы диссертационного исследования определяется необходимостью повышения эффективности терапии ГН у детей за счет использования методов рационального управления для построения предметно-ориентированной системы интеллектуальной поддержки врача с учетом особенностей динамического процесса принятия решений в ходе лечения.

Работа выполнена в соответствии с региональной целевой программой «Здоровье» и в рамках основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Биокибернетика, компьютеризация в медицине» и «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертации является разработка комплекса методов, процедур, моделей процесса диагностики и лечения гломерулонефрита у детей на основе анализа и структуризации системных связей между эпидемиологическими характеристиками, факторами прогрес-сирования течения ГН и результативностью лечебных воздействий, интеллектуализации принятия решений с учетом доминирования динамического процесса выбора врачом вариантов лечения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

проанализировать пути повышения эффективности лечения гломеру-лонефрита у. детей с учетом особенностей его течения, механизмов прогрес-сирования, инновационных подходов в выборе методов обследования и лечебных мероприятий и определить основные подходы к созданию предметно-ориентированной системы интеллектуальной поддержки врача;

исследовать состояние заболеваемости гломерулонефритом у детей в регионе с учетом территориальной распределенности, на основе статистических данных сформировать медицинский мониторинг заболевания;

исследовать динамику развития гломерулонефрита у детей, оценить уровни патологии по территориальным единицам, провести их классификацию и дать оценку риска заболеваемости;

построить прогностические модели развития заболеваемости гломеру-лонефритом у детей, провести анализ эпидемиологии гломерулонефрита с ориентацией его на исследование механизмов прогрессирования;

осуществить структуризацию методов исследования при лечении ГН у детей и определить комплекс клинико-лабораторных, морфологических и диагностических показателей прогностического типа;

сформировать структуру значимых факторов течения ГН на основе комплексной статистической обработки ретроспективной информации;

разработать модель динамического принятия решений при лечении ГН у детей и на ее базе предложить алгоритмическую процедуру имитационно-семантического моделирования;

построить алгоритмическую схему рационального выбора тактики лечения ГН с учетом анамнеза и дебюта заболевания и структуру проблемно-ориентированной системы интеллектуальной поддержки врача;

провести ситуационный анализ вариантов рационального лечения ГН у детей в клинической практике и на этой основе дать оценку эффективности применения предложенных методов, процедур и моделей на основе результатов клинической апробации;

разработать практические рекомендации по рациональному лечению гломерулонефрита.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, теории вероятностей и математической статистики, методы математического моделирования, исследования операций и оптимизации, теории управления биологическими и медицинскими системами, геоинформационные технологии, методы клинико-лабораторных и морфологических исследований.

Научная новизна исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

информационный мониторинг заболеваемости гломерулонефритом у детей на основе трансформации информации, прогностические модели заболеваемости в регионе и по территориальным единицам, позволяющие оценить уровни риска заболеваемости для формирования лечебно-профилактических мероприятий и определения упреждающих мер путем формирования целевых комплексных программ;

структурная модель исследования больного при лечении гломеруло-нефрита у детей, позволяющая установить этапность и объем клинико-лабораторных, морфологических исследований с ориентацией на комплексную оценку степени тяжести заболевания;

методика анализа распространенности хронической почечной недостаточности, обеспечивающая исследование прогрессирующего течения ГН с учетом возможности максимального увеличения продолжительности консервативного периода болезни и четырех типов исходов;

классификационная модель этиологических и патогенетических факторов прогрессирования ГН, отличающаяся способом разделения больных на две группы - с нефротическим синдромом и без него, и позволяющая сформировать множества наиболее значимых факторов, выделить класс латентных факторов, выделить однородные группы пациентов;

алгоритмическая схема интеллектуальной поддержки динамического принятия решений, отличающаяся математическими приемами выбора лечения на основе классификационной модели и анализа действия основных групп фармакологических препаратов: цитостатиков, кортикостероидов, антикоагулянтов и антиагрегантов на обратимые и необратимые процессы течения ГН у детей;

процедура имитационно-семантического моделирования динамического процесса принятия решений при лечении ГН у детей, отличающаяся характером использования матрицы вероятностей переходов для множества возможных стратегий, построенной на основе прогностических моделей течения болезни и адекватных конкретному классу состояний лекарственных воздействий;

алгоритм рационального выбора количества курсов терапии ГН, позволяющий учесть характеристики анамнеза и дебюта заболевания в рамках перехода, от оптимизационной модели нелинейного программирования к эквивалентной функции Лагранжа и построению итерационных схем поиска решения;

структура компьютерной системы интеллектуальной поддержки лечения ГН у детей, отличающаяся функциями интерактивного построения проблемно-ориентированной имитационно-семантической модели динамического принятия решений путем взаимодействия конструктора и модификатора модели и препроцессинга данных в режиме диалога с врачом.

Практическая значимость исследования и реализация результатов работы.

Практическая значимость определяется использованием результатов работы при создании методического обеспечения по применению результатов системного анализа эпидемиологии ГН у детей для определения форм медицинской помощи на региональном и субрегиональном уровнях. На основе выбора и сочетания методов исследования состояния больных определена структура значимых факторов прогрессирования ГН, мониторинг влияния которых оценивается по ретроспективной информации с использованием комплексной статистической обработки. Построение компьютерной системы интеллектуальной поддержки динамического принятия решений обеспечивает врача в клинических условиях необходимым объемом информации для си-

туационного анализа вариантов и окончательного выбора оптимизированной тактики лечения ГН с учетом анамнеза и дебюта заболевания.

Результаты работы внедрены в клиническую практику Воронежской областной детской клинической больницы №1 и в учебный процесс кафедры госпитальной педиатрии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: Complement Inflamm, (Германия, 1989), XIII областной научно-практической конференции педиатров "Совершенствование помощи детям на этапах медицинского обслуживания", (Воронеж, 1992), III областной съезд акушеров-гинекологов, педиатров, терапевтов, (Самара, 1993), X-th Congress of 1PNA (Chile, 1995), научно-практической конференции "Неотложные состояния в педиатрии", (Липецк, 1995), научно-практической конференции "Актуальные вопросы медицины и проблемы реабилитации" (Липецк, 1996), III Российский Национальный Конгресс "Человек и лекарство" (Москва, 1996), 1 Конгресс педиатров-нефрологов России (СПб, 1996), 32-st Annual Meetihg of the Enropean Society for Pediatric Nephrology (Greece, 1997), областной научно-практической конференции педиатров "Состояние здоровья детей Воронежской области" (Воронеж, 1997), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию НИИ педиатрии РАМН (Москва, 1997), II Международном Конгрессе и научно-практической конференции по детской нефрологии "Актуальные проблемы детской нефрологии" (Оренбург, 1997), областной научно-практической конференции "День науки" (Липецк, 1997), III Международном Конгрессе и научно-практической конференции по детской нефрологии "Актуальные проблемы детской нефрологии" (Воронеж, 1998), 11-th Congress of the International Pediatric Nephrology Association (London, 1998), II региональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы детской уронефрологии" (Владивосток, 1998), V Конгрессе педиатров России (Москва, 1999), 33 Annual Meeting of European Society of Pediatric Nephrolory (Prague, 1999), XI областной научно-практической конференции "День науки" (Липецк, 1999), II съезде педиатров-нефрологов России (Москва, 2000), научно-практической конференции "Актуальные проблемы медицинской реабилитации в клинике и санаторно-курортных учреждениях" (Воронеж, 2001), 12th Congress of the International Pediatric Nephrology Association... (Se-attle,USA, 2001), I Всероссийском Конгрессе "Современные технологии в педиатрии и детской хирургии" (Москва, 2002), World Congress ofNephrology (Berlin, 2003) HI Конгрессе педиатров-нефрологов России (СПб, 2003), научно-методических семинарах кафедры госпитальной педиатрии Воронежской

государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и Воронежской областной клинической детской больницы № 1 (1992-2004); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2003, 2004); научных тематических семинарах «Проблемно-ориентированные системы управления» и «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине» кафедры системного анализа и управления в медицинских системах ВГГУ (Воронеж, 2002-2004).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 57 печатных работах, в том числе монография и 14 статей в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, соискателем проанализированы пути повышения эффективности • лечения гломерулонефрита у детей с учетом особенностей его течения, механизмов прогрессироваиия ГН и протеинурии, инновационных подходов в выборе методов обследования и лечебных мероприятий и определены основные подходы к созданию системы рационального лечения [4, 17, 10, 11, 16, 19, 27], сформирована база данных по медстатистике для исследования состояния заболеваемости гломерулонефритом у детей в регионе с учетом территориальной распределенности, на основе статистических данных сформирован медицинский мониторинг заболевания и дана интерпретация полученных результатов [56], исследована динамика развития гломерулонефрита у детей, дана оценка уровней патологии по территориальным единицам, проведена их классификация и дана оценка риска заболеваемости [57], собрана и упорядочена ретроспективная информация для построения прогностических моделей развития заболеваемости гломерулонефритом у детей, дан анализ эпидемиологии гломерулонефрита с ориентацией его на исследование механизмов прогрессирования [78, 18, 43, 44, 46, 55], осуществлена структуризация методов исследования при лечении ГН у детей и определен комплекс клинико-лабораторных, морфологических и диагностических показателей прогностического типа [20,21,22,23, 24,25,30, 33,35,36,37, 38,39,48,52], сформирована структура значимых факторов течения ГН на основе комплексной статистической обработки ретроспективной информации [7,41, 28, 42, 51], предложена методика для разработки модели динамического принятия решений при лечении ГН у детей и на ее базе разработана алгоритмическая процедура для имитационно-семантического моделирования [6, 29], построена алгоритмическая схема рационального выбора тактики лечения ГН с учетом анамнеза и дебюта заболевания и структура проблемно-ориентированной системы интеллектуальной поддержки врача [9, 26, 45, 47, 49, 50, 53, 54], проведен ситуационный анализ вариантов рационального ле-

чения ГН у детей в клинической практике и на этой основе дана оценка эффективности применения предложенных методов, процедур и моделей на основе результатов клинической апробации [5].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 246 страниц, включая 39 рисунков, 43 таблицы. Список литературы содержит 288 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены сведения об апробации и внедрении работы.

В первой главе анализируются пути повышения эффективности лечения гломерулонефрита у детей, проводится анализ особенностей течения и прогрессирования механизмов прогрессирования ГН, дается обзор современных подходов к лечению гломерулонефрита; рассматриваются методы интеллектуальной поддержки врача в повышении эффективности лечения ГН у детей.

Проблема прогрессирования гломерулонефрита (ГН) - одна из основных в современной нефрологии. Важность ее определяется поражением лиц трудоспособного возраста и развитием у них хронической почечной недостаточности (ХПН) на основе прогрессирующего течения ГН. Отсюда вытекают социально-экономические задачи, связанные с диализом и трансплантацией. Конечной целью исследования путей прогрессирования ГН является максимальное увеличение продолжительности консервативного периода болезни.

Рост интереса к вопросам клинического течения острого ГН (ОГН) за последние годы объясняется определенными изменениями болезни в условиях меняющейся медико-биологической и экономической ситуации во многих странах мира. Особенностью последнего десятилетия явилось повышение заболеваемости после стрептококковой инфекции (в том числе кожной); значимое преобладание женщин в активном детородном возрасте и утяжеление течения болезни за счег роста развернутых вариантов с выраженными отеками, более тяжелой артериальной гипертензией, острой почечной недостаточностью (10,4%). Зафиксированы ранее не встречавшиеся случаи левожелу-дочковой недостаточности (5,3 %) и эклампсии (1,7%). Длительное наблюдение за 178 больными (7-20 лет) позволило выделить 4 типа исходов: выздоровление, непосредственная хронизация с медленно прогрессирующим течением хронического гломерулонефрита (ХГН), скрытая форма перехода в хроническое течение и быстронрогрессирующее развитие ГН.

Несмотря на достигнутые успехи в изучении патогенеза и прогресси-рования ГН, количество основных групп лекарственных средств, эффективно применяемых в лечении, за последние 10 лет расширилось незначительно. Сохраняется использование в основном четырех групп медикаментов: корти-костероиды, иммуносупрессоры, антикоагулянты, антиагреганты. Дополнительно стали использоваться ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ), антиоксиданты, препараты с липолитической активностью, блокаторы рецепторов к ангиотензину III типа (БРА) (у взрослых); проходит испытания новая группа препаратов - блокаторы эндотелиновых рецепторов А типа (БРЭ). Эффективность появляющихся новейших методов лечения ГН пока не документирована достаточным числом контролируемых испытаний.

На основе известных на сегодняшний день факторов прогрессирования и схем лечения ГН ставится задача выработать динамическую схему (алгоритм) принятия решения врачом в каждом конкретном случае. Алгоритм должен предусмотреть максимальную вероятность эффекта терапии с минимумом возможных осложнений и явиться интеллектуальной поддержкой врача в дискутабельных вопросах лечения ГН.

На основе анализа исходной информации и результатов прогнозирования врач, как правило, вырабатывает тактику ведения процесса, которую затем реализует управляющими воздействиями. Вся процедура алгоритмизации принятия решения включает в себя выбор текущих целей управления и производится по детерминированным или вероятностным предпочтениям врача. С учетом выбора текущих целей управления и объективных данных осуществляется выбор типа и величины управляющих воздействий; в условиях неопределенности применяют многоуровневые адаптивные алгоритмы.

Значительный объем информации при моделировании и управлении различными процессами, например, процессами коррекции заболеваний, в большинстве случаев постановки активного эксперимента, как было показано выше, требует применения имитационных методов моделирования схем лечения и разработки интеллектуальных систем поддержки принятия решения..

Задача динамического принятия решений состоит в выборе направления действия, которое удовлетворяет некоторым целям с учетом определенных ограничений. Определения действий или операций, целей и ограничений могут быть различными, действия (процессы) могут быть описаны как непрерывные или как дискретные, цели — как достижение некоторого конечного состояния или максимизация некоторых параметров, ограничения - как дифференциальные уравнения или дискретные состояния.

Вторая глава посвящена задачам формирования мониторинга ГН в регионе. На основе ГИС-технологий производится процедура визуализации информации, дается статистический анализ заболеваемости и динамики ее развития в регионе.

На первом этапе было проведено исследование заболеваемости гломе-рулонефритом без нефротического синдрома и с нефротическим синдромом среди детского населения Воронежской области. Показатели рассматривались по административным территориям за период с 1999 по 2003 гг.

Соотношение заболеваемости гломерулонефритом с нефротическим синдромом и без него за 1999-2003 гг. представлено на рис. 1. Как видно из полученной гистограммы, количество заболеваний гломерулонефригом без нефро-тического синдрома значительно выше, чем с нефротическим синдромом, и количество заболеваний у детей из районов области выше, чем из юрода Воронежа.

Рис. 1. Соотношение заболеваемости гломерулонефритом с нефротическим

Анализируя заболеваемость гломерулонефритом без нефротического синдрома среди детского населения по районам Воронежской области за последние пять лет (1999-2003 гг.) (рис. 2), можно сделать вывод, что «неблагополучными» районами по этому показателю являются Верхнехавекий, Эр-тильский, Репьевский, Лискинский, Новоусманский, Панинский и Каменский районы. Стоит также отметить, что в Верхнемамонском и Воробьевском районах за пять лет не было зафиксировано ни одного случая заболеваемости гломерулонефритом у детей.

Анализ общего количества заболеваний гломерулонефритом с нефро-тическим синдромом по Воронежской области показал, что данная группа заболеваний зафиксирована не во всех районах области, а лишь в Бобров-

«« ««

птомбрупомефрит бохтпрома томер¥К>"9фрит с ие^отичссдам синдромом

синдромом и без него за 1999-2003 гг.

ском, Богучарском, Грибановском, Каменском, Кантемировском, Лискин-ском, Новоусманском, Павловском, Петропавловском, Подгоренском, Семи-лукском, Таловском и Эртильском районах, наибольший уровень заболеваемости гломерулонефритом с нефротическим синдромом зафиксирован в Та-ловском и Кантемировском районах.

Рис. 2. Соотношение заболеваемости гломерулонефритом (без нефротическо-го синдрома) по районам Воронежской области среди детского населения

(1999-2003 гг.)

Использование ГИС позволяет установить новые зависимости между сборами медицинских, экологических, демографических, географических и других данных, их пространственного анализа, и представляет пользователю возможность оптимизировать процесс выбора стратегий в составлении плана лечебно-профилактических мероприятий. Геоинформационное моделирование проводилось с использованием пакета ЛгеУ1еш 3.0. Применение ГИС-вьювера ЛгеУ1еш 3.0 позволило более наглядно представить ситуацию по заболеваемости гломерулонефритом. На рис. 3 представлена картограмма, отражающая классификацию районов Воронежской области по уровню заболеваемости гломерулонефритом (без нефротического синдрома) среди детского населения за 1999-2003 гг.

Как показывают исследования, проведенные при помощи ГИС-анализа, неблагоприятными районами по количеству заболеваний гломерулонефри-том являются: Всрхнехавский, Эртильский, Панинский, Повоусманский,

Лискинский и Репьевский районы, к благоприятным районам с наименьшим уровень заболеваемости гломерулонефритом можно отнести - Рамонский, Бобровский, Таловский, Новохоперский, Бутурлиновский, Воробьевский, Подгоренский, Ольховатский, Верхнемамонский, Богучарский и Кантеми-ровский районы, а также город Воронеж.

Уроосмь oa&neeafwcrnu лхмер^пмпй^10*1 1

ЙО-вОб

аов-)П2 1П2-ЗШ

Рис. 3. Классификация районов Воронежской области по уровню заболеваемости гломерулонефритом среди детского населения( 1999-2003 гг.)

По заболеваемости гломерулонефритом с нефротическим синдромом можно сделать вывод, что наиболее критическими являются Таловский, Петропавловский и Кантемировский районы, а в класс со средним уровнем заболеваний были отнесены: Семилукский, Новоусманский, Бобровский, Лис-кинский, Каменский, Павловский, Подгоренский и Богучарский районы.

Получены картограммы, отражающие классификацию районов по заболеваемости гломерулонефритом в динамике по годам (1999-2003 гг.).

Как показал анализ полученных картограмм, в 1999 году наибольший уровень заболеваний был зафиксирован в Поворинском районе, в 2000 году -в Лискинском и Каменском районах, в 2001 году- в Верхнехавском, Эртиль-ском, Репьевском, Лискинском, Петропавловском районах, в 2002 году - в Верхнехавском районе, в 2003 году - в Новоусманском, Эртильском и Репь-евском районах.

Общий результат классификации районов на базе ГИС-технологий по заболеваемости гломерулонефритом по годам приведен в табл. 1 и на рис. 4.

Как показывает результат ранжирования районов Воронежской области, наиболее критическими районами с высоким уровнем заболеваемости являются Верхнехавский, Новоусманский и Эртильский районы, а наиболее «благополучными», с низким уровнем заболеваемости - Верхнемамонский и Воробьевский районы.

Таблица 1

Результат ранжирования районов Воронежской области по заболеваемости

гломерулонефритом за период с 1999 по 2003 гг.

Наименование районов 1*1 1*2 1*3 1*4 1*5 ЗЕК,

Аннинский 1 2 I 2 1 7

Бобровский 1 2 2 1 1 7

Богучарский 1 2 1 2 1 7

Борисоглебский 1 2 1 1 1 6

Бугурлиновский 1 1 1 1 6

Верхнемамонский 1 1 1 1 3 ~ 1 3 1 5

Верхнехавский 2 И

Воробьевский 1 1 1 ] 1 5

Грибановский I 1 2 2 8

Копачесвский 2 1 2 2 1 8

Каменский 2 3 2 1 1 9

Кантсмировский 2 1 1 1 1 6

Каширский 2 1 2 2 1 8

Лискинский 1 3 3 1 10

Нижнсдевицкий 2 1 2 2 1 8

Новоусманский 2 2 2 2 11

Новохопсрский 1 2 1 2 1 7

Ольховатский 2 1 1 2 1 7

Острогожский 1 2 2 2 9

Павловский 1 1 2 2 1 7

Панинский 2 1 2 2 9

Пефопавловский 1 1 3 1 1 7

Поворинский 3 1 1 1 1 7

Подгоренский 1 1 2 1 1 6

Рамонский 2 1 2 1 1 7

Репьсвский 1 1 3 1 3 9

Россошанский 2 2 1 1 2 8

Семилукский 1 2 2 1 1 7

Таповский 1 1 1 1 2 6

Терновский 2 2 1 2 2 9

Хохольский 1 2 1 2 2 8

Эртильский 2 2 3 1 3 11

где: 1 - низкий уровень заболеваемости; 2 - средний уровень заболеваемости; 3 - высокий уровень заболеваемости; К1 - заболеваемость гломеруло-нефритом за 1999 год; ^ - заболеваемость гломерулонефритом за 2000 год; К3 - заболеваемость гломерулонефритом за 2001 год; К4 - заболеваемость гломерулонефритом за 2002 год; К5 - заболеваемость гломерулонефритом за 2003 год.

Рис. 4. Ранги районов Воронежской области по заболеваемости гломерулонефритом (I - группа районов с наименьшим уровнем заболеваний; II - группа районов со средним уровнем; III - группа районов с наибольшим уровнем) Динамика количества больных детей с гломерулонефритом по Воронежской области, городу Воронежу и районам представлена на рис.5, из которого следует, что общее количество больных детей с гломерулонефритом по районам Воронежской области выше, чем уровень заболеваемости гломе-рулонефритом в областном центре. Цепные коэффициенты роста заболеваемости гломерулонефритом без нефротического синдрома на протяжении пяти последних лет в основном носят положительный характер: для Воронежской области - Т2ооо =-11,13 %, T2ooi= +140,36 %, Т2оо2= -49,33 %, Т200з= +1,65 %; для Воронежа - Т2000= -6,32 %, Т2(КМ= +41,65 %, Т2оо2= +25,43 %, Т20Ю= +19,22 %; для районов области - Т200о= -11,22 %, T2ooi= +142,29 %, Т2оо2 = -50,18 %, Т20о2 = +1,15 %, что свидетельствует об увеличении заболеваемости. Особо стоит отметить резкое увеличение заболеваемости гломерулонефритом по районам области в 2001 году. Базисный прирост Tfi=(]'rY0)/Y0*100 заболеваемости гломерулонефритом за последние пять лет составляет: по области - Т6= +10,02 %; по Воронежу - Т6= +98,41 %;

по районам области - Тс= +8,38 %, где стоит выделить сильное увеличение заболеваемости по городу Воронежу.

110(10АОДх*мм< В()о(хжяж<ияноОшть Црайоныовпясш |

Рис. 5. Динамика заболеваемости гломерулонефритом среди детского населения за 1999-2003 гг. Среднегодовой коэффициент изменения показателя за последние пять

, т, = ф\-т,-.. -7; = 18,89 %. „

лет составляет: для области ' * 1 1 1 ; для города Воронежа -

7, - 18,94 Л>. для районов области - ^ = '7,42%_ Динамика заболеваемости гло-мерулонефритом с нефротическим синдромом среди детского населения представлена на рис. 6.

[рщ'ИЫ-л[■.»"'» ораДпнычЕгщди"]

Рис. 6. Динамика заболеваемости гломерулонефритом с нефротическим синдромом среди детского населения за 1999-2003 гг. Для построения краткосрочного прогноза была использована модель экспоненциального сглаживания. В качестве основной модели ряда рассмат-

ривается его представление в виде полинома невысокой степени, коэффициенты которого медленно меняются со временем:

у(1) = ах(1) + (\-а)у«-1)

(О

где а - параметр сглаживания.

Начальное значение тренда зависит от его типа: для экспоненциального

тренда

(2)

для линейного тренда

б(0) = (х(п) - х(1))/(п - 1); у(0) = х(1)-з (0у2 (3)

На рис. 7 представлены результаты прогнозирования заболеваемости гломерулонефритом среди детей по городу Воронежу. Как показал анализ результатов прогнозирования, на ближайшие два года (2004, 2005 гг.) прогнозируется рост заболеваемости гломерулонефритом как в целом по области, так и по городу Воронежу, что подтверждает актуальность проблемы и необходимость разработки и применения методов, повышающих эффективность лечения данного заболевания.

город Воронеж - заболеваемость глонерулонефритои -- прогноз

Рис. 7. Краткосрочный прогноз заболеваемости гломерулонефритом среди детского населения города Воронежа Оптимальные параметры прогностических моделей и результаты краткосрочного прогнозирования заболеваемости гломерулонефритом по районам Воронежской области представлены в табл. 2.

Анализ результатов прогнозирования показал, что в 16 районах Воронежской области (50 %) прогнозируется рост заболеваемости гломерулонефритом, в 10 районах (18,75 %) прогнозируется нулевой уровень, и лишь в 6 районах (18,75 % ) - прогнозируется снижение заболеваемости. Сведения по прогнозированию заболеваемости в конкретных районах приведены в табл. 3.

Таблица 2

Результаты краткосрочного прогнозирования уровня заболеваемости гломерулонефритом по районам Воронежской области

1 Наименование районом Тренд у(0) х(0) а Прогноз на 2004 г Прогноз на 2005 г

Аннинский Лин. -1,21 2,422 0,267 16,5 18,9

Бобровский Лин. 0 0 0 0 0

Богучарский Лин. 0 0 0 0 0

Борисоглебский Лин. 7,15 -1,59 1 4,1 3,2

Бугурлиновский Лин. 7,216 2,848 1 22,8 25,7

Всрхнемамонский Лин. 0 0 0 0 0

Всрхнехавский Лин. -2,46 4,92 1 24,6 29,5

Воробьсвский Лин. 0 0 0 0 0

I рибаиовский Лин. -2,13 4,27 0 23,5 27,8

Калачссвский Лин. 16,88 -1,62 0 7,2 5,6

Каменский Эксп. 14,33 2,076 0,34 18,5 10,7

Каитсмировский Лип. 0 0 0 0 0

Каширский Лин. 20,6 4,58 0,256 8,8 6,8

Лискинский Лин. 4,673 3,375 0,8 23,0 26,4

Иижлцдсвицкий Лин. 25,14 -5,59 0,822 0 0

Новоусманский Лин. 16,72 2,755 1 31,8 34,6

Понохонерский Лин. 0 0 0,037 4,1 5,1

Ольховатский Лин. 0 0 0 0 0

Острогожский Лин. -2,42 4,847 0 26,6 31,5

Павловский Лин. 8,599 0,3025 0 10,4 10,7

Панинский Лин. 30,53 "2,7 0 14,3 11,6

11с1ронавлонский Лин. 0 0 0 0 0

Поворинский Лин. 0 0 0 0 0

11одгоренский Лин. 0 0 0 0 0

Рамокский Эксп. 0 0 0 0 П)

Рспьсиский Эксп. ЛИ 8,215 0 45,1 53,3

Россошанский Лин. 10,71 2,047 1 21,9 24,0

Ссмилукский Лин. -1,26 2,525 0 13,8 16,4

Таловский Лин. -2,88 5,755 0,065 24,2 28,1

Териовский Лин. 17,07 0,6125 0,102 19,01 19,6

Хохольский Лин. -2,59 5,175 0 28,4 33,6

Эртильский Лин. 26,44 1,945 0 38,1 40,1

Итого но районам Лин. 9,539 0,2025 0 10,8 10,9

г.Вороиеж Лин. 4,99 1,4 1 12,7 14,1

Всего но области Лин. 9,4 0,24 0 10,8 11,1

Таблица 3

Номер Тенденция прогноза Название района

Аннинский, Борисоглебский, Верхне-

хавский, Грибановский, Лискинский,

Новоусманский, Новохоперский, Ост-

1 Увеличение заболеваемости рогожский, Павловский, Репьевский, Россошанский, Семилукский, Талов-ский, Терновский, Хохольский, Эр-тильский

Бобровский, Богучарский, Верхнема-

монский, Воробьевский, Кантемиров-

2 Нулевой уровень ский, Ольховатский, Петропавловский, Поворинский, Подгоренский, Рамон-ский

Бутурлиновский, Калачеевский, Ка-

3 Снижение заболеваемости менский, Каширский, Нижнедевицкий, Панинский

Классификация и оценка риска заболеваемости детей гломерулонефри-том по территориальным единицам региона была проведена с применением кластерного анализа.

Резульгат кластерного анализа районов Воронежской области по заболеваемости гломерулонефритом без нефротического синдрома за пять лет приведен на рис. 8. Как видно из результатов кластеризации, все районы были классифицированы в три класса в зависимости от уровня заболеваемости.

Рис. 8. Дендрограмма распределения районов Воронежской области на классы по уровню заболеваемости гломерулонефритом (I - класс районов с низким уровнем заболеваний; II - класс районов со средним уровнем; III - класс районов с высоким

уровнем) 17

В табл. 4 представлена итоговая классификация районов Воронежской области на классы по уровню заболеваемости гломерулонефритом.

Результаты кластерного анализа подтвердили общую обстановку по заболеваемости гломерулонефритом среди детского населения Воронежской области, в некоторой степени скорректировав результаты, полученные при помощи ГИС-анализа, и распределили районы в три класса в зависимости от уровня заболеваемости.

Таблица 4

№ класса Уровень заболеваемости Название районов

2001 г. 2002 г. 2003 г.

I 7,2±8,3 7,7+9,1 7,48+9,6 Аннинский, Бобровский, Богучар-ский, Борисоглебский, Бутурли-новский, Верхнемамонский, Во-робьсвский, Калачеевский, Каменский, Кантемировский, Новохоперский, Ольховатский, Острогожский, Поворинский, Рамон-ский, Россошанский, Таловский, Терновский, Хохольский

II 34,6+10,2 11,3+10,9 12,7+12,3 Грибановский, Каширский, Лис-кинский, Нижнедевицкий, Ново-усманский, Павловский, Панин-ский, Петропавловский, Подго-ренский, Семилукский, Эртиль-ский

Ш 72,7+22,0 29,8+42,1 26,3+9,3 Всрхнсхавский, Репьевский

В четвертой главе дан системный анализ эпидемиологии ГН у детей на региональном уровне, проведен комплексный анализ эпидемиологических показателей ГН, осуществлена структуризация методов исследования при лечении ГН у детей и факторов прогрессирования заболевания. Проведена оценка прогрессирования ГН у детей на основе тубулоинтерстициальных изменений (ТИИ) при морфологическом исследовании тканей почки. В результате проведенных статистических исследований были выявлены группы показателей состояния пациентов и лабораторных факторов, оказывающих влияние на течение ГН, была показана определенная корреляция между выделенными факторами, на основании которой можно делать выводы о тесноте связи между определенными группами клинических характеристик, а также говорить о выделении групп латентных факторов, предназначенных для

дальнейшего изучения с помощью имитационного моделирования с точки зрения составляющей времени.

На основе проведенных исследований роли ГН в структуре распространенности ХПН у детей был произведен расчет выживаемости детей с ХПН (11 лет наблюдения), который показал, что она значительно ниже при ГН, чем в общей группе и в группе больных, где этиологией почечной недостаточности были другие нефропатии (рис. 9). То есть когда этиологией ХПН является прогрессирующий ГН, уже в течение первого года почечной недостаточности выживала только половина больных, к концу второго года только 11 % детей остались живы, и все погибали к концу третьего года (рис. 9). В группе детей с другими нефропатиями выживаемость до 11 лет наблюдения оставалась почти 30 %.

Рис. 9. Актуриальная выживаемость детей с ХПН с учетом этиологии В результате проведенного исследования впервые установлена распространенность хронической почечной недостаточности (ХПН), в том числе и случаев, где причиной является гломерулонефрит, у детей Воронежского региона до 2001 года. Показано, что в структуре ХПН гломерулонефрит занимал 22,2 % за период 1980-2001 гг. Частота гломерулонефрита, как причины ХПН, различалась по годам наблюдения: она составляла 18,2 % в 1995 г. с уменьшением до 6,25 % в 2000 г.

Группа детей с ХПН, где причиной являлся ГН, отличается от других нефропатии более старшим возрастом, быстрым прогрессированием и кли-нико-лабораторными показателями: частотой отека, гипертензии, уровнем СОЭ, холестерина, |3-липопротеидов, альбуминов, "у-глобулинов, №, P, Са крови, величиной протеинурии, эритроцитурии, удельного веса мочи.

Проведена оценка прогрессирования ГН у детей на основе тубулоин-терстициальных изменений (ТИИ) при морфологическом исследовании тканей почки.

2 Э 45 вТ В 9 10 11

«"—Общая [руппа детей с ХПН - и - Групла детей с ГН "■«^Группа детей с другими нефролатиями

наблюдения

Для анализа повреждения тубулоинтерстициальной ткани при ГН нами изучены материалы нефробиопсий 119 пациентов с первичным ГН и у 16 больных с НГВ в возрасте от 2-х до 15 лет. Среди обследованных с первичным ГН было 76 мальчиков и 43 девочки. Средний возраст к моменту проведения биопсии почки составил 10,29+0,24 года. Продолжительность гломе-рулонефрита при проведении биопсии была от 2-х месяцев до 10-ти лет (в среднем 31,69+2,18 месяцев). Клинико-лабораторные показатели обследуемых больных приведены в табл.5.

Качественный состав белка мочи (уропротеинограмма) исследован методом автоматизированного гель-электрофореза в полиакриламидном геле на Phast-system, Farmacia, Sweden. На рис. 10 приведена схема различных типов протеинурии.

Таблица 5

Клинико-лабораторные показатели у обследуемых больных

Показатели М+т Группы обследуемых больных Р.-2

1-я ГН без НС п = 47 2-я ГНсНС п = 72

Систолическое ЛД мм рт ст. 105,00+1,98 116,25+1,70 <0,001

Дистолическое АД мм рт. ст. 63,29+1,65 71,52+1,72 <0,05

Прогеииурия г/сут. 0,45+0,11 3,61+0,24 <0,001

Гемагурия млн/сут. 59,27+10,58 16,67+7,23 <0,01

Лейкоцитурия млн/сут. 6,99+1,17 11,50+3,82 -

Максимальный удельный вес (проба с сухоедением) 1027,0+0,86 1025,70+0,68 <0,05

Клиренс эндогенного креатинина мл/мин. на 1,73м2 90,55+4,33 89,97+4,85 -

М>70 кДа макрогао-булины

М=67 кДа альбумин

М<41 кДа микроглобулины

11_111_I

Физиологический или Гломерулярный Смешанный Тубулярный нормальный тип тип тип тип

Рис. 10. Схема различных типов протеинурии (БШсИ 1.Н.Ы. е! а1, 1993)

При ГН без нефротического синдрома морфологические признаки ту-булоинтерстициальных изменений (ТИИ) выявлены в 36,17 % (у 17 из 47 детей) и значительно чаще (в 56,94 %) они обнаружены при наличии НС.

У больных гломерулонефритом выявлено увеличение частоты развития ТИИ при отсутствии протеинурии (100% детей имели ТИИ с АГ и протеину-рией более 2,5 г/сутки и всего 58,38% - при суточной экскреции белка с мочой до 1 грамма). У детей с АГ и протеинурией 1,1-2,5 г/сут. морфологические признаки ТИИ присутствовали в 75,0 %.

При изучении морфологических вариантов гломерулонефрита (табл. 6) при наличии изменений канальцев и интерстиция (с ТИИ) более часто выявлен мезангиокапиллярный вариант (46,55 %), реже - мезангиопролифератив-ный - 26,69 %, еще реже - минимальные изменения клубочков (13,79 %), в 10,34 % установлен фокальносегментарный гломерулосклероз, в 5,17 % -мембранозный и в 3,45 % - экстракапиллярный ГН.

Выявлена связь тубулоинтерстициальных изменений, как при первичном, так и при вторичном гломерулонефрите со степенью поражения гломе-рул. Доказано прогностически неблагоприятное значение тубулоинтерстици-альных изменений при первичном и вторичном гломерулонефрите у детей, чаще при этом присутствуют артериальная гипертензия, увеличение протеи-нурии, реже регистрируется исход в ремиссию.

Таблица 6

Морфологические варианты ГН с учетом морфологических изменений

канальцев и интерстиция почки

Мочевой синдром

Группы больных Мин МсзН МечК М ФСГС ЭК

N % п % % п % % 1

ГН без НС

1-я ТИИ п = 30 12 40,0 14 46,7 4 13,3 1 6,67 - - - -

2-а ТИИ п = 17 - - 10 58,8 7 41,2

Р1-2 ___________ <0,001 - <0,05 -

ГНсНС

1-я ТИИ п = 31 17 56,7 3 9,68 9 29,0 1 3,22 1 3,22 -

2-я ТИИ п = 41 8 19,5 2 4,88 20 48,7 3 7,32 6 14,6 2 4,-88

Р1-2 <0,01 - <0,05 - -

Итого

1-я ТИИ п = 61 29 47,5 17 27,9 13 21,3 2 3,27 1 1,64 - -

2-я ТИИ п = 58 8 13,8 12 26,7 27 46,6 3 5,16 6 10,3 2 3,45

Р1-2 <0,001 - <0,05 - - -

Мин-минимальные изменения Мез11 - мезангиопролиферативный ГН МезК-мезангиокапиллярный ГН М-мембранозный ГН

ФСГС-фокальносегментарный гломерулосклероз ЭК-экстракапиллярный ГН

Произведено формирование диагностического критерия ГН на основе прогнозирования значения экскреции белка различной молекулярной массы (уронротеинограмма). При проведении анализа уропротеинограмм у детей с гломерулонефритом различных клинических вариантов (без нефротического синдрома при остром и хроническом, а также с нефротическим синдромом и его сочетании с гематурией и гипертонией) установлены следующие особенности: N

1. При гломерулонефрите (ГН) с нефротическим синдромом (ИС) в обострении достоверно чаще в моче выявлены белки 2,4,5 и 6-го уровней, то есть с молекулярной массой: 23-40 кДа, 71-96 кДа, 10-150 кДа и более, также выше в этой группе была протеинурия. В период ремиссии у детей с НС чаще установлены в моче белки с молекулярной массой 71-96 кДа.

2. При гломерулонефрите любого варианта частота многих белковых фракций зависит от периода заболевания: она выше в период обострения по сравнению с периодом ремиссии. Только одна фракция белка - альбумин наблюдалась всегда - и в обострении, и в ремиссии ГН.

3. Частота микроглобулинов молекулярной массой 10-22 кДа (лизоцим, (¡2 микроглобулин) и высокомолекулярных белков (>150 кДа) была выше при нефротическом синдроме с гематурией и гипертензией по сравнению с изолированным вариантом НС, также как и уровень протеинурии.

4. У детей с ГН без нефротического синдрома состав УПГ был связан с прогнозом: при отсутствии ремиссии чаще выявлялись белки 1, 2 и 6-го уровней, то есть микроглобулины и высокомолекулярные белки. Уровень белка мочи достоверно не различался в обеих исследованных группах (с и без достижения ремиссии).

5. При неблагоприятных вариантах нефротического синдрома (стерои-дорезистентного и стероидозависимого) в УПГ чаще выявлялись белки молекулярной массой 10-22 кДа и высокомолекулярные белки (>150 кДа) по сравнению с благоприятным вариантом (стероидочувствительный). Уровень протеинурии также был выше при неблагоприятных вариантах НС.

6. У детей со стероидочувствительным вариантом нефротического синдрома частота присутствия микроглобулинов молекулярной массой 10-22

кДа (лизоцим, (}2 микроглобулин) в моче зависит от срока заболевания. И в обострении и в ремиссии они чаще наблюдаются при стаже болезни больше года, чем в более ранний период. При обострении стероидочувствительного варианта протеинурия значимо не различалась у детей в первый и последующие годы заболевания.

Проведено определение значимых факторов течения ГН у детей на основе комплексной обработки ретроспективной информации с применением дисперсионного, кластерного, дискриминантного и факторного анализа.

Первый фактор анализа показателей мочи (табл. 7) группирует такие величины, как содержание лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов в моче, а также длительность лейкоцитурии. Второй фактор описывает значения степени и длительности наличия белка в моче, степень и длительность гематурии. Данные показатели означают изменение осадка мочи, причем фактор значимости протеинурии и гематурии достаточно хорошо известен, а влияние лейкоцитурии является предметом для дальнейших исследований. На рис. 11 по эллипсу рассеивания хорошо видна корреляция между факторами.

Таблица 7

Результаты факторизации для показателей анализа мочи после проведения вращения факторов по методу варимакс

Фактор 1 Фактор 2 Фактор 1 Фактор 2

Протеииурия 0,24635 0,500761 Длит.гемат. 0,187805 0,861806

Длит. прот. 0,084681 0,859548 Уд.вес макс. -0,27498 -0,001481

Лейкоцитур. 0,71878 0,288551 Уд.вес мин. -0,221092 -0,090234

Длитлейк. 0,851949 0,313421 Объем мочи 0,00302202 0,0008155

Лимфоцитур. 0,811104 0,189805 рН мочи 0,0367342 0,0940197

Длит. лимф. 0,842371 0,415984 Рез-т посева 0,402558 0,222145

Гематурия 0,319778 0,334312

О * о --- —о • о 0__ -V <Г*— 9 о о

О

1) ш о ОЧ» "

И -1 2 5 8 11

Фактор I

Рис. 11. Проекция исследуемых показателей на плоскость полученных

факторов 23

В результате проведенных статистических исследований были выявлены группы показателей состояния пациентов и лабораторных факторов, оказывающих влияние на течение ГН, была показана определенная корреляция между выделенными факторами, на основании которой можно делать выводы о тесноте связи между определенными группами клинических характеристик, а также говорить о выделении групп латентных факторов, предназначенных для дальнейшего изучения с помощью имитационного моделирования с точки зрения составляющей времени.

В пятой главе представлены результаты оптимизации лечения ГН у детей на основе имитационно-семантического моделирования динамического принятия решений.

Предложена структурная модель динамического принятия решений, основанная на использовании аппарата полумарковских процессов для поддержки динамического принятия решений врача при лечении ГН у детей, разработана схема прогностического алгоритма рационального выбора процедуры терапии ГН.

Выбор тактики лечения сводится к поиску эффективных алгоритмов, индивидуализирующих особенности каждого больного в процессе лечения, и позволяет врачу на основе опыта и интуиции принимать адекватные решения в любой момент времени. Вот почему, прежде всего, при выборе рациональных реабилитационных мероприятий в условиях неполной априорной информации требуется интеллектуальная поддержка решений, принимаемых лечащим врачом.

На рис. 12 представлена функциональная модель поддержки принятия решения в лечебно-диагностической деятельности.

Предложена структурная модель динамического принятия решений, основанная на использовании аппарата полумарковских процессов (ПМП) для поддержки динамического принятия решений врача при лечении ГН у детей, причем в контексте нашего исследования ПМП — это математическая модель последовательных процессов принятия решений.

Приведем главные звенья цепи для общего случая патогенеза гломеру-лонефрита, обратимость процессов и точки приложения действия основных групп фармакологических препаратов (рис. 13).

Решена задача разработки прогностического алгоритма рационального выбора оптимального лечебного воздействия, т.е. оптимального вида и количества процедур лечения в терапии ГН. Разработанный алгоритм базируется на математических моделях зависимости лечебного эффекта процедур коррекции от начального состояния больного. Задача селекции и выделения признаков, имеющих значение для предсказания течения заболевания с учетом

Рис. 13. Патогенетическая терапия ГН 25

используемого метода лечения, решена в предыдущих главах с применением многомерного статистического анализа данных. Схема прогностического алгоритма рационального выбора оптимального количества лечебных курсов терапии ГН представлена на рис. 14.

Рис.14. Схема прогностического алгоритма рационального выбора оптимального количества курсов терапии ГН

В шестой главе рассматриваются результаты внедрения методов моделирования и оптимизации лечения ГН у детей в клинической практике. Рассмотрена структура компьютерной системы интеллектуальной поддержки рационального лечения ГН на основе комплекса математических моделей, идентификации осложнений и течения заболевания. Приведены результаты клинической апробации, сформулированы практические рекомендации.

Рассмотрена структура компьютерной системы интеллектуальной поддержки лечения ГН (рис. 15). В основе комплекса лежат математические модели идентификации осложнений и течения заболевания, полученные в разделах диссертационного исследования.

Рис. 15. Общая архитектура системы моделирования динамического принятия решений Использование новых информационных технологий, основанных на интеллектуализации и компьютеризации процесса анализа влияния показателей состояния больных на течение болезни и возникновение осложнений, позволило решить ряд острых проблем: ускорить получение оперативной информации и создать архивы данных, получить из простейших показателей сложные расчетные, в результате моделирования принять решение о физиологических механизмах патологии и о выборе средств терапии.

Благодаря этому сократилось время обнаружения изменений до принятия оптимального решения, улучшились исходы интенсивной терапии и сократились ее сроки. Несмотря на то, что компьютеризация терапии увеличила материальные затраты, экономически она более выгодна, благодаря по-

вышению эффективности усилий по снижению уровня патологии и сокращению продолжительности лечения, что показано на конкретных примерах лечения больных в клинических условиях Воронежской областной детской клинической больницы № 1.

В результате исследований и внедрения их в практику Воронежской областной детской клинической больницы № 1 были сформулированы следующие практические рекомендации.

В районах Воронежской области с высокой заболеваемостью ГН целесообразно проведение массового скрининга мочи у детей с помощью тест-полосок; предусмотреть ежегодную госпитализацию детей с хроническим гломерулоиефритом с целью обследования и лечения для предупреждения прогрессирования и развития ХПН; при наличии у ребенка с гломерулонеф-ритом тубулоинтерстициальных поражений необходима более активная терапия с целью предупреждения хронизации процесса; рекомендуется включать в динамическое обследование всех детей с гломерулонефритом уропро-теинограмму; рекомендуется создание компьютерной базы данных по всем больным с ГН, особенно с НС, с дублированием информации в электронном варианте на руках у больного.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проанализированы пути повышения эффективности лечения гломе-рулоиефрита у детей с учетом особенностей течения, механизмов прогресси-рования ГН, использования при лечении основных групп лекарственных средств. Показана роль методов интеллектуальной поддержки принятия решений врачом при выборе конкретной тактики лечения, ориентированной на индивидуальные особенности больного, использования методов моделирования, оптимизации и новых информационных технологий.

2. Для реализации задач информационного мониторинга региона обоснована необходимость геоинформационной составляющей, являющейся основой принятия решений с использованием фирмы визуализации оценок статистической согласованности медицинских показателей, прогностических оценок и уровня заболеваемости.

3. Получены результаты исследования медицинского мониторинга региона и данные геоинформационного исследования по данной нозологической форме, позволяющие на основе объективных данных и экспертной информации выделить участки патологии в регионе.

4. Определены основные составляющие системного анализа эпидемиологии и распространенности ГН у детей в условиях территориальной распределенности эпидемиологических показателей на региональном уровне, выде-

лены базовые компоненты и определены системные связи между ними в рамках исследования механизмов прогрессирования ГН.

5. Предложена методика анализа роли ГН в структуре распространенности ХПН у детей. Выявлено, что группа детей с ХПН, где причиной является ГН, отличается от других нефропатий более старшим возрастом, быстрым прогрессированием и клинико-лабораторными показателями: частотой отека, гипертензии, уровнем СОЭ, холестерина, р-липопротеидов, альбуминов, у-глобулинов, №, Р, Са крови, величиной протеинурии, эригроцитурии, удельного веса мочи.

6. Осуществлена структуризация методов исследования при лечении ГН у детей с ориентацией на факторы прогрессирования заболевания. Сформированы диагностические критерии ГН на основе тубулоинтерстициальных изменений при морфологическом исследовании ткани почки и прогнозирования значения экскреции белка различной молекулярной массы (уропротеи-нограмма).

7. Выявлена связь тубулоинтерстициальных изменений как при первичном, так и при вторичном ГН со степенью поражения гломерул. Доказано прогностически неблагоприятное значение ТИИ при первичном и вторичном ГН у детей, чаще при этом присутствует артериальная гипертензия, увеличение прогеинурии, реже регистрируется исход в ремиссию.

8. Подтверждена прогностическая значимость диагностического критерия на основе уропротеинограммы при установлении ряда особенностей про-грессирования ГН у детей для различных клинических вариантов: без нефро-тического синдрома, при остром и хроническом, а также с нефротическим синдромом и его сочетании с гематурией и гипертонией.

9. Сформирована структура значимых факторов течения ГН на основе комплексной обработки ретроспективной информации с применением дисперсионного, кластерного, дискриминантного и факторного анализа, позволяющая построить классификационную модель с ориентацией на рациональное лечение.

10. Предложена модель динамического принятия решений, основанная на использовании аппарата полумарковских процессов для интеллектуальной поддержки врача при лечении ГН у детей.

11. Разработана алгоритмическая схема, реализующая модель динамического принятия решений врачом с учетом классификационной модели и анализа действия основных групп фармакологических факторов на обратимые и необратимые процессы течения ГН у детей.

12. Осуществлена формализация процесса выбора рациональной тактики лечения ГН с учетом анамнеза и дебюта заболевания в рамках модели не-

29

линейного программирования с использованием итерационных схем поиска решения.

13. Сформирована структура компьютерной системы интеллектуальной поддержки лечения ГН у детей, позволяющая совмещать в едином цикле принятия решений ретроспективную, текущую и экспертную информацию с учетом функций имитационно-семантической модели динамического принятия решений.

14. Обоснована целесообразность применения при выборе тактики терапии для лечения гломерулонефрита системы моделирования "ЭутоБ" и ее интеграция в общую структуру системы интеллектуальной поддержки принятия решений. Комплекс лингвистических средств интеллектуальной поддержки работы врача позволяет эффективную адаптацию универсальной модели для широкого круга задач.

15. Проведен анализ эффективности рациональных методов диагностики и лечения ГН у детей по результатам их положительной клинической апробации в Воронежской областной клинической детской больнице № 1.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: Монография

1. Стахурлова Л.И. Гломерулонефрит у детей: исследование, анализ, управление лечением. Воронеж: Изд-во Вор.гос.ун-та., 2004.168 с.

Публикации в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ

2. Стахурлова Л.И. Особенности прогнозирования гломерулонефрита в структуре и прогрессировании хронической почечной недостаточности (ХПН) у детей Воронежского региона//Вестник ВГУ, № 1, Воронеж, 2004, С. 189-194

3. Стахурлова Л.И. Тубулоинтерстициальные изменения (ТИИ) - фактор прогрессирования гломерулонефрита у детей // Вестник ВГУ, № 1, Воронеж, 2004, С. 195-199

4. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л. И., Швырев А.П., Гломерулонефрит в структуре хронической почечной недостаточности у детей Воронежского региона // Российский педиатрический журнал. - № 4, Москва, 2004, С.23-24

5. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Преображенский Ю.П. Применение управляемых марковских моделей для оптимизации процессов терапии заболевания // «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т. 3. № 2, С. 125-126

6. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Преображенский Ю.П. Использование дискретных марковских цепей для моделирования динамики течения гломеруло-нефрита// «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т. 3. № 2, С. 127-129

7. Звягина Т.Г., Настаушсва Т.Л. Стахурлова Л.И. Исход нефрита, ассоциированного с геморрагическим васкулитом (НГВ) у детей в зависимости от мочевого синдрома в дебюте // Вестник ВГУ, № 2, Воронеж, 2004, С. 210-215

8. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Преображенский Ю.П. Прогностическое моделирование факторов прогрессирования гломерулонефрита у детей на ос-

нове статистического анализа // «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т. 3. № 3, С. 99-100

9. Наегаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Преображенский Ю.П. Интеллектуальная поддержка динамического принятия решений при лечении гломерулопсф-рита у детей // «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т.

3.№3,С. 110-111

10. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Тубулоинтерстициальные изменения как фактор прогрессирования заболеваний почек у детей // Российский педиатрический журнал. № 5, Москва, 2004, С. 56-58

11. Настаушева Т.Л., Стахурлова Л.И., Хронобиологические аспекты параметров мочи при нефротическом синдроме у детей // Российский педиагрический журнал. - № 6, Москва, 2004, С.24-25

12. Стахурлова Л.И. Прогностическое значение и особенности течения неф-ропатий с минимальной и умеренной протеинурией у детей // «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т. 3. № 4, С. 377-382.

13. Стахурлова Л.И. Диагностическое и прогностическое значение экскреции белка различной молекулярной массы (уропротеинограмма) при гломерулонефрите у детей // «Системный анализ и управление в биомедицинских системах». Т. 3. №

4,С. 383-389.

14. Стахурлова Л.И. Критерии прогнозирования морфологических изменений в зависимости от клинических проявлений гломерулонефрита у детей // Наука - производству: Ежемесячный науч.-практ. журнал. М., 2005. № 2. С.30-35.

15. Стахурлова Л.И. Анализ уропротеинограмм у детей с гломерулонсфри-том различных клинических вариантов для диагностики и прогнозирования // Наука - производству: Ежемесячный науч.-нракт. журнал. М., 2005. № 2. С. 53-60.

Статьи, труды и материалы международных и всероссийских конференций

16. Stakhurlova L.I., Goraynova Л., Stascnko E., Stepanova G. Total hemolytic Complement and C1-C5 Complement components in children with Glomerulonephritis // "Complement Inflamm". Германия, 1989, C.I 14

17. Скриннинг мочи по выявлению тубулоинтерстициальных поражений почек у детей / Стахурлова Л.И., Настаушева Т.Л., Гурович О.В., Борисов Л.С. // Матер, докл. XIII обл. научно-практич. конф. педиатров "Совершенствование помощи детям на этапах мед. обслуживания". Воронеж, 1992. С. 89-90

18. Диагностические критерии поражения канальцев, стромы почек при гломерулонефрите / Стахурлова Л.И., Ситникова В.П., Настаушева Т.Л., Сидорова В.З. // Матер, докл. XIII обл. научно-практич. конф. педиатров "Совершенствование помощи детям на этапах мед. обслуживания". Воронеж, 1992. С. 105-106

19. Стахурлова Л.И., Ситникова В.П. Особенности нефропагий у детей с минимальной и умеренной протеинурией // Юбил. сборник статей к 50-летию Обл. детской клинической больницы, Воронеж, 1993. С.158-162

20. Стахурлова Л.И., Горяйпова А.И., Климова П.Н., Влияние возраста на иммунный статус у детей СПС // Maер. III Обл. съезда акушеров-гинекологов, педиатров, терапевтов. Самара, 1993. С. 120-121

21. Stakhurlova L.I., Goraynova А, Popova I., Penkin V., Klimova L. The Complement and the Complement components in children with primary Glomerulonephrilis // Clin Exp Immunol 1994 C. 26

22. Stakhurlova L.I., Ncstausheya Т., Silnikova V., Sidorova V., Pcnkin V. Glomcrular and Tubular Morphometry in GN with and without Hypertension (HT) //Abstracts of X-th Congress oflPNA Chile 1995 С 71

23. Stakhurlova L.I., Ncstausheya Т., Sitnikova V., Lozovskaya L., Kondratyeva I., Pcnkin V. Viruria in children with urinary tract infection (UTI) // Abstracts of X-th Congress of IPNA, Chile, 1995. C. 122

24. Стрептококковая инфекция и иммунный статусу детей с нефритическим синдромом / Стахурлова Л.И., Горяйнова А.Н., Климова Л.Н., Попова О.Р.// Матер, науч.-нрактич. конф., посвящен. 50-лстию Великой Победы "Неотложные состояния в педиатрии" Липецк, 1995. С. 146-147

25. Гломсрулонефрит с изолированным мочевым синдромом у детей: клинические и иммунологические исследования / Стахурлова Л.И., Гончарова И.В., Гор-диенко С.А., Горяйнова А.Н., Михалева Е.В.// Межвуз. сб. науч. трудов "Современные методы диагностики и лечения" Воронеж 1995 С.44-49

26. Стахурлова Л.И., Гриднева Р.И., Ситиикова В.П. Минимальная протеи-нурия у детей // Межвуз. сб. науч. трудов "Современные методы диагностики и лечения" Воронеж 1995 С.40-43

27. Реабилитация детей с нефроиатиями / Стахурлова Л.И., Ситиикова В.П., Настаушсва Т.Л., Кондратьева И.В., Стеньшинская Е.В., Ненкин В.Н.// Матер, докл. науч.-практич. конф. "Актуальные вопросы медицины и проблемы реабилитации" Липецк 1996 С. 145-146

28. Иммунносупрессивиая терапия и субиоиуляция лимфоцитов при нефро-тическом синдроме у детей / Л.И. Стахурлова, А.П. Швырсв, А.Н. Горяйнова, В.В. Коноплииа, А.С. Булавила //III Российский Нац. Конгресс "Человек и лекарство". М., 1996. С.238-239.

29. Stakhurlova L.I., Goraynova A., Popova I., Klimova L. Henoch Schonlein-Purpura nephritis and the complement system in children // Molecular Immunology 1996 (June), vol. 33, Sppl 1.1996. С 87.

30. Качественный состав мротеинурии при постстрептококковом гломеруло-иефрите (ПСГН) у детей / Стахурлова Л.И., Настаушева 'ГЛ., Габбасова Н.В., Степыпинская Е.В., Евтушенко Е.С.// Матер, докл. 1 Конгресса педиатров-нефрологов России. СПб, 1996. С.137.

31. Стахурлова Л.И. Расшифровка минимальной протсинурии // Сб. науч. трудов ВГМА им. П.И. Бурденко "Средства и способы диагностики и лечения важнейших заболеваний" Воронеж, 1996. С. 159-160.

32. Стахурлова Л.И. Прогностическое значение и особенности течения нсф-ронатии с минимальной и умеренной иротсинурией у детей // Автореф. диссертации па соискание ученой степени к.м.н., Воронеж, 1996. С. 1-32.

33. Stakhurlova L, Nastausheva Т., Sitnikova V., Penkin V., Sidorova L. Tubu-lointcrstitial (11) injury in children with Glomeruloncfritic (GN) Correlation with Arterial Hypertension (AN), Protcinuria (PI) and Prognosis. // Abstracts of the 32-st Annual Meeting of the Bnropcan Society for Pacdiatric Ncphrology Athcns(Sept 27-30), N151. Greece, 1997.

34. Стахурлова Л.И. Особенности гломерулонефрита с умеренной нротену-рией у детей // Матер, обл. науч.-практ. конференции педиатров "Состояние здоровья детей Воронежской области". Воронеж, 1997. С. 264-265.

35. Тубулярная нротсинурия при рефлюксных нсфропатиях у детей / Ста-хурлова Л.И., Ситиикова В.П., Насгаушева Т.Л., Ряскипа Л.В. Швырсв В.П. Гуро-

вич О.В.// Проблемы детской нефрологии. Вссросс. науч.- мраотич. конф., посвященная 75-легию ПИИ педиатрии РАМН. М., 1997. С. 60-61.

36. Качественный и количественный анализ белка мочи при пиелонефрите (ПН) у детей / Стахурлова Л.И., Пастаушева Т.Л., Ряскина Л.В., Габбасова П.В., Борисов А. С.// Матер, междунар. III Конгресса и науч.-практич. конф. по детской нефрологии "Актуальные проблемы детской нефрологии". Оренбург, 1997. С. 139 -141.

37. Свободные радикалы и антирадикальная активность крови и мочи при гломерулонефрите у детей / Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, Т.Л. Иастаушева, Л.В. Ряскина, О.В. Гурович // Матер, обл. науч.-практ. конф. "День науки" на тему: "Диагностика и новые технологии в здравоохранении". Липецк, 1997. С. 175-176.

38. Экскреция мочевой кислоты и кальция с мочой при пиелонефрите в сочетании с хроническим колитом у детей / Л.И. Стахурлова, И.И. Задворный, И.В. Кондратьева, О.В. Гурович, А.К. Онойко // Internet Jornal of Immunorehabilitalion, May, 1997, N 4 (N 651). Израиль, 1997. С. 167.

39. Stakhurlova L, Nastausheva Т., Pcnkin V., Ryaskina L, Diurnal rhythm of urine free radicals in children with glomerular disease // Journal of pediatric Nephrology Abstracts of the 11-th Congress of the International Pediatric Nephrology Association. London, 1998. С 39.

40. Стахурлова Л.И., Жданова О.А., Резван С.Г. Некоторые структурные изменения эритроцитов при нефропатиях у детей // Матер. II регион, науч.-практич. конф. "Актуальные проблемы детской уронефрологии" Владивосток, 1998. С. 7678.

41. Исследование осмотической резистетности эритроцитов крови больных с синдромом гематурии / Л.И. Стахурлова, О.А. Жданова, В.П. Ситникова, С.Г. Резван, В.Г. Артюхов, О.В. Гурович, Е.Н. Кулакова, Н.А. Стародубцева// Матер. V Конгресса педиатров России. М., 1999. С. 156.

42. Stakhurlova L., Sitnikova V., Nastausheva Т., Panchenko L., Pcnkin V. Clinical significance of hypertcrsion in children with glomcrulonephritis // Abstracts of the 33 Annual Meeting of European Society of Paediatric Nephrolory Prague, 1999. C. 215.

43. Критерии прогноза острого гломерулонсфрита у детей / Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, В.Н. Пенкин, А.П. Швырев, Е.В. Стеньшииская // Матер.Х1 облает, науч.-праюич. конф. "День науки" "Актуальные вопросы неотложной медицины". Ч. И. Липецк, 1999. С. 137.

44. Тубулоин герстициальные поражения (ТИН) ночек у детей с нефритом при геморрагическом васкулите /Л.И. Стахурлова, Т. Л. Настаушева, Т.Г. Звягина, Н.В. Габбасова, А.С. Борисов // Матер. II съезда педиатров-нефрологов России. М., 2000. С. 126.

45. Новый подход к оценке уропротеинограмм / Л.И. Стахурлова, А.П. Сит-никова, Т.Л. Настаушева, Н.В. Габбасова, Г.Г. Волосовец // Матер. II съезда педиатров-нефрологов России. М., 2000. С. 145.

46. Сопоставление уровня клубочновой фильтрации и уропрочеинофамм больных с пилонефритом / Л.И. Стахурлова, Н.В. Габбасова, Т.К. Пастушкова, В.П. Ситникова//Матер. II съезда педиатров-нефрологов России. М., 2000. С. 125.

47. Иммуносунрессивная терапия гломерулонсфрита у детей цистостатиче-скими препаратами алкилирующего действия (лекция) / Л.И. Стахурлова, Т.Л. Иа-стаушева, А.П. Ситникова, Е.В. Стеньшинская // Матер. К съезда педиатров-нефрологов России. М., 2000. С. 11-13.

48. Клиническое значение качеегвенного состава белка мочи в зависимости от степени нротеииурии / Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, А,П. Швырев, Н.В. Габбасова, М.Р. Габбасов, Е.Л. Голощапова и др. // Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья. № 4. Воронеж, 2001. С. 90-95.

49. Slakhurlova(L.I., Sitnikova V.P., Nastausheva T.L., Panchenko E.L., Penkin V.N. Prognostic Significance of Tubulointcrstitiial Injury (ТП) in Schonlein-Henoch Рифига Nephritis (SUN) // The 12th Congress of the International Pediatric Nephrology Association... Seattle.USA, 2001.

50. Диагностическое значение уропротеинограмм у больных с острым гло-мерулонефриюм /Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, Т.Л. Настаушева, Н.В. Габбасова, А.П. Швырев // Материалы I Всероссийского Конгресса "Современные технологии в педиатрии и детской хирургии". М, 2002. С. 230.

51. Результаты исследования среднего артериального давления (СРАД) и уронротеинограмм (EGU) при гломерулонефрите (ГН) у детей / Л.И. Стахурлова, Т.Л. Настаушева, В.П. Ситникова, Н.В. Габбасова, Е.А. Голощапова // Мат. V Все-рос. конг. «Современные методы диагностики и лечения нефрологии и урологии». № 36. М, 2002. С. 80.

52. Stakhurlova L.I., Nastausheva T.L., Kuznetsova I.G., Nastausheva A.S., Shvirev A.P. Changes of arterial blood pressure in the test with physical load in type I Diabetes Children // Abstract from the World Congress of Nephrology Berlin, 2003. C. 217.

53. Частота встречаемости Ig G и j32M y больных с гломерулонефритом / Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, Т.Л. Настаушева, Н.В. Габбасова, А.П. Швырев, Е.А. Голощапова // Материалы Ш Конгресса педиатров-нефрологов России. СПб, 2003. С. 156-157.

54. Программа обследования и лечения детей с хроническим часто рецидивирующим пиелонефритом / Л.И. Стахурлова, И.Ю. Балалаева, В.П. Ситникова, Т.А. Масиевская, Н.П. Инатова, А.С. Булавина // Материалы III Конгресса педиатров-нефрологов России. СПб, 2003. С. 95.

55. Тубулоинтерстициальные поражения ночек при гломерулонефрите у детей / Л.И. Стахурлова, В.П. Ситникова, Т.Л. Настаушева, А.П. Швырев // Маг. III Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Липецка и 20-летию детской реанимационной службы Липецкой области "Современные технологии работы многопрофильного детского стационара". Липецк, 2003. С. 12-13.

56. Коровин Е.Н., Родионов О.В., Стахурлова Л.И. Анализ состояния заболеваемости гломерулонефригом у детей в регионе на основе геоинформационных технологий // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: Труды Всерос.конф. Воронеж, 2005. С. 209-210.

57. Коровин Е.Н., Родионов О.В., Стахурлова Л.И. Оценка динамики и прогнозирование развития заболеваемости гломерулонефритом у детей в регионе // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: Труды Всерос.конф. Воронеж, 2005. С. 167-168.

JIP ИД №00437 от 10.11.99

Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная Объем 2,25 и. л. Тираж 80 экз. Заказ № 280

Отпечатано в типографии ВГУ 394000, г. Воронеж, ул. Пушкинская, 3

í

/••TV-

H \

19 Щ и 2005

"* i T \ С'" - " '

V

: / г 76