автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Оптимизация лечения в урологической практике на основе классификационно-прогностического моделирования и рационального выбора

На правах рукописи

ОСНОВЕ КЛАССИФИКАЦИОННО-ПРОГНОСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление

и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Федорков Евгений Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Родионов Олег Валерьевич, кандидат технических наук, доцент Заславский Евгений Леонидович

Ведущая организация Воронежский областной

клинический диагностический центр

Защита состоится «10» февраля 2006 г. в 1530 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д.212.037.02 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан «_» января 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Федорков Е.Д.

аооср

А\\Ъ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ) является наиболее частым заболеванием мужчин среднего и пожилого возрастов. Проведенные отечественными учеными исследования указывают на постепенное нарастание с возрастом частоты ДГПЖ — с 11,3% в период 40-49 лет до 81,4% — в 80 лет. При аутопсии гистологические признаки ДГПЖ обнаруживаются более чем у 40% мужчин в возрасте 50 лет и более чем у 90% мужчин старше 80 лет. Большинство мужчин старше 50 лет имеют симптоматику, обусловленную ДГПЖ.

Еще в середине прошлого века была выявлена связь между объемом предстательной железы и гормональным статусом. Предстательная железа является гормонально-зависимым органом, находящимся под контролем гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы, а ее рост, развитие и функция прямо зависят от уровня тестостерона плазмы. Морфологическая дифференциация простатического эпителия также находится в строго определенной зависимости от обмена тестостерона. В связи с этим изменение гормональных соотношений в организме является исходным пунктом в патогенезе ДГПЖ, а ее возникновение рассматривается как следствие нарушения механизмов регуляции в функциональной системе гипотала-мус-гипофиз-гонады-предстательная железа.

Этапы развития ДГПЖ представляют собой длительный процесс и занимают несколько десятилетий. Начальные гиперпластические изменения характеризуются появлением первичных стромальных узелков, которые индуцируют дальнейшую пролиферацию и организацию эпителиальных клеток с образованием новых железистых структур. Следующая фаза характеризуется нарастанием гиперпластических изменений микроскопических узелков, которые увеличиваются в размерах, превращаясь в макроскопические. В дальнейшем размер узлов гиперплазии, соотношение стромы и эпителия, а также клеточный состав могут существенно варьировать от пациента к пациенту. Однако симптомов ДГПЖ может по-прежнему еще не быть. Они появляются в финальной стадии развития заболевания как результат роста предстательной железы и нарастания ИВО.

Выбор метода лечения у больных с симптоматической доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) зависит от многих факторов медицинского, экономического и социального характера. При выборе метода лечения больного с ДГПЖ принципиально важно определить: действительно ли симптомы нарушения мочеиспускания требуют лечения. Необходимо учитывать качество жизни пациента до лечения, выраженность СИМПТОМОВ, насколько ОНИ метают его жи чне деятельности.

В то же время у нас недостаточно данных для определения «правильного лечения» для каждого пациента.

Существующая лечебная практика в отечественных клиниках основывается в основном на интуитивной эмпирической оценке состояния больного, с помощью которой врачом принимается решение о выборе тех или иных способов коррекции предполагаемых нарушений. Подобная оценка чаще всего связана с анализом большого количества признаков, отражающих состояние больного, и является достаточно трудоемкой задачей. Кроме того, неточное заключение о состоянии больного может стать причиной неэффективного лечения и чрезмерных материальных затрат. Следовательно, необходима разработка методов автоматизации диагностики больных на основе модели состояния пациента. Применение методов математического моделирования позволит существенно повысить качество и рациональность медицинской диагностики, оптимизировать процесс лечения и в конечном итоге достичь максимального эффекта при значительном снижении трудоёмкости и уменьшении финансовых затрат.

До недавнего времени внедрение новых методов лечения в здравоохранение было предопределено понятиями безопасности и эффективности. Однако рост стареющего населения во всем мире и появление различных методов лечении ДГПЖ приводит к значительному увеличению стоимости ведения больных, в то время как бюджет здравоохранения ограничен. В связи с этим возникла необходимость использования методов системного анализа и математического моделирования, которые открывают новые возможности для исследования симптоматики доброкачественной гиперплазии предстательной железы, оценки значимости параметров клинических и диагностических обследований, решения задач дифференциальной диагностики и прогнозирования развития заболевания.

Методологический разрыв между практическими потребностями в обеспечении комплексной диагностики и, контроля состояния больных ДГПЖ, а также возможностей теоретических разработок в области создания и сопровождения информационных технологий поддержки лечебно-диагностического процесса предопределяет актуальность систематизации аналитических методов обработки данных клинико-диагностических исследований и проектирования систем интеллектуальной поддержки врача.

Работа выполнена в рамках НИР ГБ 2004.27 «Управление процессами диагностики и лечения на основе информационно-интеллектуальных технологий» в рамках одного из научных направлений Воронежского государственного технического университета «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка компьютерной информационной системы, базирующейся

на комплексе моделей и алгоритмов, обеспечивающих повышение эффективности диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы на основе анализа значимости факторов состояния больного, классификационного и прогностического моделирования и внедрение результатов системных исследований в клиническую практику.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

произвести анализ и предварительную обработку клинико-диагностической информации с целью устранения избыточности коррелированных показателей и снижения размерности, минимизирующих число исследований при сохранении качества диагностики;

разработать методику предварительной обработки архивной информации с целью исключения незначимых показателей клинико-диагностического обследования для последующего моделирования;

разработать классификационные модели выбора типа оперативного вмешательства по результатам клинико-диагностического обследования;

сформировать прогностические модели процесса медикаментозного лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы, позволяющие проигрывать варианты применения наиболее эффективных препаратов с учетом индивидуальных характеристик больных;

разработать информационную модель и функциональную структуру системы интеллектуальной поддержки принятия решений в урологической практике;

осуществить интеграцию модулей сбора и анализа входной информации и модулей программно-аналитического блока в составе компьютерной системы выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы;

внедрить в клиническую практику результаты работы системы в области интеллектуальной поддержки принятия решений для больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: широкий спектр клинико-диагностических методов исследования, элементы теории управления биологическими и медицинскими системами, методы классификационно-прогностического моделирования, кластерного анализа и априорного ранжирования.

Научная новизна. В работе получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

методика интеллектуальной поддержки принятия решения при лечении больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, основанная на формализации данных диагностического и клинического обследования, а также, моделировании процесса выбора вида лечения;

методика обработки составляющих клинико-диагностического обследования больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы, позволяющая сформировать совокупность параметров, значимо влияющих на выбор тактики лечения, характеризующихся минимальной размерностью при достаточной информативности;

методика построения классификационных моделей выбора типа хирургического лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы, позволяющая идентифицировать состояние больного с учетом тяжести течения патологического процесса и сопутствующих патологий;

комплекс прогностических моделей изменения степени тяжести заболевания в зависимости от типа воздействия, позволяющий оценить применение различных средств медикаментозной терапии;

функциональная структура и информационное обеспечение интеллектуальной компьютерной системы поддержки принятия решения при лечении доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

Практическая значимость и реализация результатов работы. В результате проведенного исследования предложена методология анализа данных клинико-диагностического обследования больных ДГТТЖ, основанная на классификационно-прогностическом моделировании и рациональном выборе тактики лечения.

Разработаны формализованные классификационно-прогностические модели, позволяющие осуществить дифференциальную диагностику ДГПЖ и определить тяжесть течения заболевания с целью выбора адекватных лечебных воздействий.

Предложенные алгоритмы и модели интегрированы в рамках компьютерной системы диагностики и прогнозирования течения доброкачественной гиперплазии предстательной железы в сочетании с различными урологическими патологиями.

На основании исследования реализованы информационное и программное обеспечение системы интеллектуальной поддержки принятия решений о выборе методики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

Разработана автоматизированная система выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы, которая апробирована в отделении урологии МУЗ городской клинической больницы г. Воронежа №10 «Электроника».

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедры «Системного анализа и управления в медицинских системах» Воронежского государственного технического университета.

Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2002-2005); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2002-2004), ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, проводимых в Воронежском государственном техническом университете в 2002-2005 гг.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 19 печатных работах.

В работах опубликованных в соавторстве лично соискателем предложена методика и технология обработки клинико-диагностической информации [3-6]; осуществлена верификация прогностических моделей и интерпретация полученных результатов [9, 18, 19]; разработана методика оценки значимости показателей больного ДГПЖ и их взаимной корреляции [1, 2, 10]; рассмотрено влияние медикаментозной терапии на симптомы ДГПЖ [14]; предложены методики, приводящие к снижению размерности исследуемых параметров, путем их нормирования и свертки, основанной на различных статистических процедурах [8, 17] и индивидуального подхода к выбору метода оперативного вмешательства на основе классификационного моделирования [7, 11, 19]; описана реализация программных алгоритмов формирования информационной базы системы интеллектуальной поддержки принятия решений [12, 13, 15, 16].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, приложений и заключения, изложена на 123 страницах, содержит список литературы из 78 наименований, 8 рисунков и 28 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель и задачи работы, методы решения сформулированных задач, отмечены основные результаты исследования, выносимые на защиту; определена их научная новизна и практическая значимость; приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы.

Первая глава посвящена анализу путей повышения эффективности дифференциальной диагностики доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Рассматриваются современные подходы к диагностике и лечению больных различных степеней заболевания. В результате системного анализа новых концепций выявлена актуальность и перспективность исследований в области построения систем интеллектуальной поддержки принятия решений в урологической практике; построена логическая модель лечения больных ДГПЖ.

Исследуется также эффективность применения различных методов системного анализа и моделирования для исследования статистической информации, характеризующей состояние больного ДГТТЖ.

На основании проведенного анализа определяются цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена рассмотрению клинических аспектов и методов обследования больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы. Выделены основные клинические и контрольные группы. В клинических группах проведено исследование влияния каждого параметра на выбор вида терапии. В зависимости от типа хирургического вмешательства (трансуретральная резекция простаты, аденомэктомия, эпицисто-стомия, контактная литотрипсия в сочетании с трансуретральной резекцией простаты, цистолитотомия в сочетании с аденомэкгомией) больные разделены на подгруппы, в каждой из которых выделены контрольные.

Таблица 1

№ Вид оперативного вмешательства (наименование группы) Численность группы

1 ТУРП 44

2 АЭ 24

3 ЭП 20

4 КЛТ/ГУРП 20

5 ЦЛТ,АЭ 22

Проведена статистическая обработка исходных данных лабораторного статуса, включающего в себя 45 клинических и диагностических показателей, а также, результаты опросников.

Рассмотрены вопросы моделирование взаимосвязей и классификация значимых показателей клинико-диагностического статуса пациента при выборе вида оперативного вмешательства с использованием корреляционных таблиц (Спирмена) и критерия Крускала-Уоллиса.

Снижение размерности исследуемых показателей произведено в несколько этапов: анализ корреляционной матрицы реализован на основании метода корреляционных плеяд; использование процедур кластерного анализа; экспертные корректировки и нормализация параметров; свертка параметров с использованием метода априорного ранжирования.

Проведенное исследование позволило сгруппировать параметры обследования больных с различными урологическими патологиями по степени связи между собой, и провести внутригрупповую свертку этих параметров. В результате получено 13 показателей.

По результатам классификации, был проведен дискриминантный анализ данных и получены математические модели каждой из 5 операций,

позволяющие прогнозировать, к какой группе будет принадлежать тот или иной больной. Проверка точности построенных моделей осуществлялась с помощью контрольной группы, состоящей из 30 наблюдений.

Таблица 2

Результаты дискриминантного анализа_

Метод построения функций Правильно классифицированные объекты Ошибочно классифицированные объекты

Кол-во Проценты Кол-во Проценты

Стандартный 29 96,6 1 3,3

Пошагового включения 28 93,3 2 6,6

Пошагового исключения 27 90 3 10

Исходя из данных приведенных в таблице, определили, что наиболее

точно описывает данные математическая модель, построенная стандартным методом (использовались все предлагаемые переменные).

ТУРП - 0,696,х)-14,116-х2-3,549'хз+1,307'х4-0,310-х5+1006,100-хб+ +1 8,006»х7+5, 171 •х8+9,700-х9+72,974'хш-3,1 ■45«х,, ■+19,177«х, 2+ +0,209«х13-435,145 АЭ = 0,580'х1-13,398'х2-3,865'хз+1,761«х4-0,324*х5+1043,141-х6+ +17,673 •х7+5,359*х8+8,443 •х9+60,520'х|о-3,847'х1, + +21,474'Х)2+0,479*Х]з-460,573 ЭП = 0,726»хг9,019'х2+3,660«хз+1,866-х4-0,235*х5+1221,360'х5+

+17,488«Х7+5,444-х8+12,816-Х9+83,478«х,о-4,081'Хн+21,067'Х12+ +0,352-х13-576,029 КЛТ, 7^РЛ= l,009^x,+36,312•x2-l,012•xз+l,499•X4-0,170^x:s-'-

+978,842•X6+ 14,207«х7+4,3 87«х8+10,632«х9+75,935 «х 10-4,352'Х, I+17,952'х12+0,194»х|3-431,197 ЦЛТ, АЭ = 0,700-Х) +27,142*х2-4,330'Х3+1,876*х4-0,151 •х5+996,884«хб+ + 16,326-х7+4,886-х8+9,497-х9+72,588'х1(Г 4,670'хп-г17,609'х12+0,427'х13-449,160, где Х| - возраст, х2 - интегральный показатель 1, х3 — интегральный показатель 2, х4 - поллакиурия, х5 - объем остаточной мочи, х6 - уретронеф-роз, х7 - максимальная скорость мочеиспускания, х8 - время мочеиспускания, хч - мочевина крови, х10 — креатинин крови, хп - объем простаты, Х12-С>ОЬ, х13-1Р88.

На базе полученных моделей возможно проигрывание различных вариантов оперативного вмешательства базирующееся на анализе клинических и диагностических данных обследований с целью выбора оптималь-

ного вида воздействия и минимального риска для каждого конкретного больного.

Учитывая многообразие доступных на данный момент способов медикаментозной терапии, большую актуальность имеет вопрос формулировки показаний и выбор препарата для ее проведения.

Основу дальнейшего исследования составили клинические наблюдения за 60 больными, страдающими ДГПЖ и получавшими различные варианты медикаментозного лечения в зависимости от категории заболевания. При выборе тактики неоперативного лечения одним из важнейших этапов является прогнозирование физиологических параметров на основе моделей процессов лечения.

Построение уравнений множественной регрессии производилось путем так называемого шагового (многошагового) анализа, в процессе которого производится решение модели и с помощью статистико-математических критериев завершается отбор факторов и уточняется форма связи каждого фактора с результативным признаком.

При построении прогностических моделей медикаментозного лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы в качестве независимых переменных использовались наиболее значимые невзаимосвязанные показатели состояния больного, отобранные с использованием экспертного оценивания, а в качестве зависимых - показатель, отражающий состояние после медикаментозной терапии. Показатель универсален и отражает зависимость средних скоростей от объема. Как показали результаты статистической обработки, средние скорости, имея разброс в половину меньший, чем величины максимальных скоростей, более точно позволяют определить динамику мочеиспускания на фоне лечения.

О

кх= . шах VIУ2мочи

где <2тах - максимальная скорость мочеиспускания, V мочи - объем остаточной мочи.

Оценка значимости определялась исходя из степени взаимосвязи показателя состояния больного с интегральным показателем тяжести течения заболевания по каждой группе посредствам ранговых оценок.

В результате были отобраны следующие показатели:

X] -возраст; Х2 -уретронефроз; Х3 -поллакиурия учащенная;

Х4 -объем простаты; Х< -мочевина крови; Х6 —индекс 1Р88 Ь;

Х7 -индекс ООЬ.

Исходя из полученных моделей и их характеристик в качестве оптимального варианта для прогнозирования медикаментозного лечения доб-

рокачественной гиперплазии предстательной железы получены следующие модели:

первая группа больных

У = 11,44 - О,075*х/ - О, 188*х2 + 2,07*х3 + 0,161*х4 - 0,473*х3 -0,383*х6, вторая группа больных

V =84,46 - 0,173*х/ + 0,1828*х2 - 4*х3 + 0,019*х4- 1,15*х5 -0,99*х6; третья группа больных

У = -48,14+1,814*х,-0,098*х2 + 1,625*х3 -г- 0,048*х4 + 0,473*х5 +

+1,924*х6; четвертая группа больных

У = 10,54-0,157*х4-0,150*х2 + 0,479*х5 + 2,001*х3 - 0,389х6. Выбор оптимальной тактики лечения опирается на рационализацию принятия решений врачей-специалистов. Опираясь на архивную статистическую информацию или субъективную вероятность, задаваемую экспертом, возможно использование полученных на основании применения теории игр решающих правил для принятия решений о выборе методики лечения больных с ДГПЖ.

В третьей главе рассматриваются вопросы рационализации дифференциальной диагностики ДГПЖ на основе систематизация результатов клинико-диагностических исследований и проектирование системы интеллектуальной поддержки врача.

Основными вопросами являются: определение этапов обработки данных о пациенте, и формирование принципов создания автоматизированной системы обработки показателей клинико-диагностического обследования больных с различными стадиями доброкачественной гиперплазии предстательной железы в сочетании с сопутствующими патологиями. Синтез системы реализован с использованием математической интерпретации результатов кластерного и дискриминантного анализов, а также экспертного оценивания.

Предлагается следующая концептуальная модель системы диагностики, которая задается четверкой компонентов:

М = <Х УД и>,

где У- множество объектов,

Х- множество признаков, характеризующих объекты исследования, 5 - множество классов (диагнозов-состояний), II - множество математических моделей выбора тактики лечения. Технология функционирования автоматизированной медицинской системы диагностики и прогнозирования представлена на рис.1, где в качестве диагностической аппаратуры может выступать любая совокуп-

иость приборов для проведения клинико-физиологических методов исследования.

%МлцисПГ

I

Клиническая картина

I—

Диагностический аппарат

Л

Запись исследований в ЭВМ

Первичная обработка

Классификация на базе математической модели

Ввод данных о пациенте

ИБД

База знаний

База данных

Систематизация

Ввод запросов

7

I

Блок реализации запросов

Рис. 1. Технология функционирования автоматизированной системы выбора тактики лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы

Основной режим функционирования системы диалоговый. Ответы на запросы формируются двумя путями: путем поиска данных в базе данных и базе знаний и формирования с использованием программных модулей из базы процедур требуемого ответа, а также с помощью логического вывода с использованием в ряде случаев при обработке символь-

ной информации продукционных правил. Выдача результатов происходит в форме документа, в котором помимо предполагаемого заключения дается его обоснование, и приводятся результаты обследования.

Система реализована на базе ЭВМ PC AT, и функционирует в режиме справочной работы, обработки и анализа поступающей информации с целью оценки функционального состояния простаты. Как показал опыт тестирования, использование таких систем ведет к совершенствованию методов обработки клинических данных, которые представляются в удобной форме для лечащего врача и хранения; ускоряя процесс обработки и представления данных.

В работе осуществлено формирование структуры информационной базы клинико-диагностических исследований системы поддержки принятия решений в урологической практике. При создании структуры БД результатов клинико-диагностических исследований в качестве СУБД для компьютерной реализации БД было выбрано приложение MS SQL Server, которое является высоко популярной системой для работы с базами данных.

В разработанной БД накапливаются результаты клинико-диагностических методов исследования, а также вся необходимая для сопоставления и анализа информация о клиническом состоянии каждого обследуемого пациента. БД состоит из совокупности таблиц - основных («Пациент» и «КДО,») и вспомогательных (рис.2).

Для основных таблиц созданы формы для более удобного и наглядного представления информации в БД. В данном случае был выбран вариант с заполнением таблиц через формы, во-первых, для удобства заполнения, во-вторых, во избежание большого числа ошибок, которые было бы трудно отследить; для этого используется возможность создания поля с подстановкой из вспомогательной таблицы.

Итоговая информация представляется в виде отчетов, удобных для восприятия и анализа. Они служат для представления информации, полученной как с помощью запросов, так и содержащейся в основных таблицах в удобной для печати форме. При этом при разработке отчетов учтены пожелания врачей по размещению и последовательности выводимых полей и группировке данных. Отчеты представляют собой удобную и готовую для печати форму классификации и систематизации данных.

В разработанной системе реализованы такие дополнительные возможности, как вычисление коэффициента корреляции между различными переменными; выделение значимых параметров исследования, сравнение результатов различных методов лечения в зависимости от поставленных научных задач, что позволяет генерировать специализированными поис-

ковьши и статистическими программами те виды «знаний», которые могут оказать ценную помощь в принятии клинических решений.

ПАЦИЕНТ

ФИО

Номер у/6

Возраст Пол

Диагно з основной Диагноз сопутствующий Дата поступлетя Дата выписки_

Метод лечения

ФИО

Номер у/6

Дата иссдедовашя

КДОг

ФИО Номер у/6 Дата исследования Показатель 1-1

.ТТЛ1-»*мугчш 1.т.-

кдо,

ФИО

Номер у/6 Дата иссяедоважя Показатель 1-1

Показатель 1-п>1 Диагностическое заключение Верификация

ДИАГНОЗЫ Диагноз 1 Диагноз 2

Диагноз г

МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ

Метод леч. 1 Метод леч. 2

Метод леч V/

Рис. 2. Структура базы данных клинико-диагностических исследований

В четвертой главе рассмотрены вопросы, посвященные научному обоснованию подходов к рационализации дифференциальной диагностики на основе использования автоматизированной компьютерной системы информационной и интеллектуальной поддержки врача-уролога. На основе предложенной методологии анализа параметров больных ДГПЖ предлагается интеграция комплекса классификационно-прогностических моделей в рамках компьютерной системы диагностики и прогнозирования. В данном случае система позволяет реализовывать следующие этапы моделирования: классификацию больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы в зависимости от тяжести патологического процесса и клинико-диагностических показателей, на основе разбиения множества объектов на однородные группы в зависимости от типа хирургического вмешательства; прогнозирование состояния больного в зависимости от применения той или иной медикаментозной терапии; оценку тяжести течения заболевания с учетом отдельных составляющих клинико-диагностического обследования; формирование информационной базы данных по классификации больных в зависимости от диагноза типа лечебного воздействия; самостоятельный перерасчет коэффициентов классификационно-прогностических моделей в зависимости от изменения статистических данных.

Рассмотрена разработка программного комплекса с точки зрения аппаратной платформы и программного инструментария его реализации. Компьютерная подсистема моделирования процесса выбора метода лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы на основе рационализации принятия решений помимо ввода и долгосрочного хранения в базе данных паспортной, клинической и диагностической информации о больном позволяет в едином цикле осуществлять две основные задачи интеллектуальной поддержки врача, а именно: осуществлять дифференциальную диагностику состояния больного с подозрением на доброкачественную гиперплазию предстательной железы, и моделирование выбора оптимального и рационального вида лечебных мероприятий в зависимости от показателей клинико-диагностического обследования.

На базе классификационных и прогностических моделей в группах пациентов проведен сравнительный анализ эффективности использования методов математического моделирования в клинической практике.

Апробация разработанного комплекса была проведена в отделении урологии Воронежской городской клинической больницы №10 для рационализации процесса ведения пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

В заключении рассмотрены основные результаты работы.

В приложениях приведены следующие схемы: схема логического выбора рациональной тактики лечения ДГПЖ, схема взаимодействия модулей системы, схема использования математических методов на различных этапах исследовательского процесса, а также акты внедрения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен системный анализ актуальных концепций построения информационных систем интеллектуальной поддержки принятия решений в медицинской практике. Определена актуальность разработки подобных систем и рассмотрены различные подходы к их проектированию.

2. Определен общеметодологический поход к анализу современных методов лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Обобщена и сформулирована логическая модель рационального выбора тактики лечения больного доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

3. Произведено выделение наиболее информативных показателей, отражающих тяжесть течения доброкачественной гиперплазии предстательной железы и влияющих на определение типа лечебного воздействия, основанное на оценке взаимосвязи показателей с использованием корреляционного анализа, метода корреляционных плеяд и вычисления критерия Крускала-Уоллиса.

4. Предложенная методика позволила выделить совокупность показателей, позволяющих оценить значимость параметров клинико-диагностического исследования и отобрать наиболее значимые показатели, используемые далее для построения классификационно-прогностических моделей.

5. Разработана методика, основанная на построении прогностических моделей с использованием в качестве зависимых переменных -отношение скорости мочеиспускания к корню третьей степени из квадрата объема остаточной мочи на конец лечения, в качестве независимых - значения факторов перед началом, обеспечивающая рациональный выбор тактики лечебных мероприятий и выбор наиболее эффективной схемы лечения.

6. Сформирована схема принятия решений при выборе тактики лечения с использованием классификационно-прогностических моделей, позволяющая с учетом результатов обследования, а также, принимая во внимание мнение лечащего врача осуществить выбор текущих целей лечения и вида лечебного воздействия.

7. Осуществлена интеграция разработанных моделей и алгоритмов в рамках программного комплекса выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы,

включающего информационную базу, полученную в результате проведенного анализа, и позволяющего не только классифицировать поступившего больного на основе результатов обследования, но и прогнозировать течение заболевания, производить выбор лечебных мероприятий с учетом индивидуальных особенностей больных, осуществлять поддержку деятельности врача при выборе рационального плана лечения.

8. Разработан и апробирован программный комплекс для обеспечения рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах-

1.Федорков Е.Д., Кольцов A.C. Оценка значимости исследуемых параметров с использованием критерия Крускала-Уоллиса // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. Сер. САПР и системы автоматизации производства, 2002. Вып. 3.2. С. 96-98.

2. Федорков Е.Д., Кольцов A.C. Оценка степени связи исследуемых параметров с использованием метода корреляционных плеяд и критерия Спирмена // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Сер. САПР и системы автоматизации производства, 2002. Вып. 3.2. С. 48-50.

3. Федорков Е.Д., Кольцов A.C. Применение статистических процедур для снижения размерности исследуемых параметров // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Сер. Проблемно-ориентированные системы управления, 2002. Вып. 2.2. С. 57-59.

4. Федорков Е.Д., Ларин В.В., Кольцов A.C. Определение взаимосвязи диагностических показателей с суммарным баллом симптоматики и качеством жизни по системе (I-PSS) у пациентов с патологией предстательной железы // Компьютеризация в медицине: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2002. С. 118-123.

5. Ларин В.В., Кольцов A.C. Исследование данных клинического и диагностического обследований больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2002. С.73-79.

6. Федорков Е.Д., Кольцов A.C. Построение математической модели выбора метода оперативного вмешательства у больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: Труды Всерос. конф. Воронеж, 2003. С. 134-136.

7. Ларин В.В., Разинкин К.А., Кольцов A.C. Оценка параметров обследования больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы на основе непараметрических критериев // Интеллектуализация

управления в социальных и экономических системах: Труды Всерос. конф. Воронеж, 2003. С. 184-186.

8.Федорков Е.Д., Кольцов A.C. Использование системного анализа и методов моделирования для повышения эффективности прогнозирования развития заболевания и рационализации тактики лечения // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф. Воронеж, 2003. Ч. 1.С. 136-138.

9. Федорков Е.Д., Ларин В.В., Кольцов A.C. Использование непараметрических методов классификации для обработки клинико-диагностических данных больных с ДГПЖ // Управление процессами диагностики и лечения: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003.

С. 133-136.

10 Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Моделирование процесса выбора оперативного вмешательства в урологической практике // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: Труды Всерос. конф. Воронеж, 2004. С. 157-158.

11. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Модель автоматизированной системы диагностики в урологической практике // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф Воронеж, 2004.

С. 130-131.

12. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Проектирование автоматизированной системы выбора метода оперативного вмешательства у больных с различными урологическими патологиями // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: Журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2004. Т. 3. № 2.С. 133 - 135.

13. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Проектирование информационной модели клинико-диагностических исследований системы поддержки принятия решений в урологической практике // Системы управления и информационные технологии: Науч. техн. журнал. М., 2004. №5с(17). С. 91-94.

14. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Оптимизация выбора фармакотерапевтической группы лечения ДГПЖ на основе матрицы эффективности // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: Межвуз. сб. науч. Тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 117-120.

15. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Формирование базы знаний автоматизированной системы медицинской диагностики в урологической практике // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 82-86

16 Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Систематизация результатов клинико-диагностических исследований больных ДГПЖ и алгорит-

мизация задач построения системы // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 226-230.

17. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Использование прогностического моделирования для исследования медикаментозного лечения ДГПЖ // Прикладные задачи моделирования и оптимизации : Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 40-43.

18. Кольцов A.C., Федорков Е.Д., Ларин В.В. Применение статистических процедур для обработки данных диагностического обследования больных // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 273-278.

19. Кольцов A.C., Ларин В.В. Реализация классификационно-прогностических моделей в рамках интеллектуальной подсистемы диагностики и прогнозирования // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф., Воронеж, 2005.' л """

Подписано в печать 23.12.05. Формат 60x84/16.Бумага для множительных аппаратов. Объем 1,0 усл.печл. Тираж 85 экз. Заказ №

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп., 14

А\\Ъ * - 11 12

ВВЕДЕНИЕ

1. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ДГПЖ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИННОВАЦИОННЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Общеметодологический поход к анализу современных методов ле- 15 чения доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

1.2. Использование системного анализа и методов моделирования для 33 повышения эффективности и рационализации тактики лечения ДГПЖ Цель и задачи исследования

2. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ТАКТИКИ ЛЕЧЕНИЯ ДГПЖ НА ОСНОВЕ ФОРМАЛИЗАЦИИ ДАННЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО И КЛИНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫБОРА ВИДА ЛЕЧЕНИЯ.

2.1. Анализ значимости показателей клинико-диагностического обследования больных с подозрением на ДГПЖ

2.2. Построение математической модели выбора вида оперативного 56 вмешательства по результатам предварительной обработки информации.

2.3. Рационализация выбора медикаментозной терапии больным с 64 ДГПЖ на основе анализа матрицы эффективности и прогностического моделирования

2.4. Выбор оптимальной тактики лечения ДГПЖ на основе рационали- 75 зации принятия решений

Выводы второй главы

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ, И ФОРМИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ВРАЧА

3.1 Систематизация результатов клинико-диагностических 81 исследований и алгоритмизация задач построения подсистемы.

3.2 Проектирование автоматизированной подсистемы выбора метода 86 лечения у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы

3.3 Формирование структуры информационной базы клинико- 94 диагностических исследований системы поддержки принятия решений в урологической практике

Выводы третьей главы

4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА БОЛЬНЫХ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОЙ ГИПЕРПЛАЗИЕЙ

ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

4.1 Реализация программных алгоритмов классификационно- 104 прогностических и оптимизационных моделей в рамках автоматизированной подсистемы диагностики и прогнозирования

4.2 Формирование клинико-ориентированных результатов выбора так- 112 тики лечения больных ДГПЖ и анализ эффективности их использования в клинической практике

4.3 Выводы четвертой главы

Актуальность проблемы. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ) является наиболее частым заболеванием мужчин среднего и пожилого возрастов. Проведенные отечественными учеными исследования указывают на постепенное нарастание с возрастом частоты ДГПЖ — с 11,3% в период 40-49 лет до 81,4% — в 80 лет. При аутопсии гистологические признаки ДГПЖ обнаруживаются более чем у 40% мужчин в возрасте 50 лет и более чем у 90% мужчин старше 80 лет. Большинство мужчин старше 50 лет имеют симптоматику, обусловленную ДГПЖ.

Еще в середине прошлого века была выявлена связь между объемом предстательной железы и гормональным статусом. Предстательная железа является гормонально-зависимым органом, находящимся под контролем ги-поталамо-гипофизарно-гонадной системы, а ее рост, развитие и функция прямо зависят от уровня тестостерона плазмы. Морфологическая дифференциация простатического эпителия также находится в строго определенной зависимости от обмена тестостерона. В связи с этим изменение гормональных соотношений в организме является исходным пунктом в патогенезе ДГПЖ, а ее возникновение рассматривается как следствие нарушения механизмов регуляции в функциональной системе гипоталамус-гипофиз-гонады-предстательная железа.

Этапы развития ДГПЖ являют собой длительный процесс и занимают несколько десятилетий. Начальные гиперпластические изменения характеризуются появлением первичных стромальных узелков, которые индуцируют дальнейшую пролиферацию и организацию эпителиальных клеток с образованием новых железистых структур. Следующая фаза характеризуется нарастанием гиперпластических изменений микроскопических узелков, которые увеличиваются в размерах, превращаясь в макроскопические. В дальнейшем размер узлов гиперплазии, соотношение стромы и эпителия, а также клеточный состав могут существенно варьировать от пациента к пациенту. Однако симптомов ДГПЖ может по-прежнему еще не быть. Они появляются в финальной стадии развития заболевания как результат роста предстательной железы и нарастания ИВО.

Выбор метода лечения у больных с симптоматической доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) зависит от многих факторов медицинского, экономического и социального характера. При выборе метода лечения больного с ДГПЖ принципиально важно определить: действительно ли симптомы нарушения мочеиспускания требуют лечения. Необходимо учитывать качество жизни пациента до лечения, выраженность симптомов, насколько они мешают его жизнедеятельности. В то же время у нас недостаточно данных для определения «правильного лечения» для каждого пациента. Решение, которое принимается в повседневной медицинской практике, часто основывается на персональном опыте и умозаключениях врача. В этом плане «медицина, основанная на доказательствах», опирающаяся на данные клинической эффективности лечения и безопасности, полученных при рандомизированных клинических испытаниях на большом количестве больных, приобретает важное значение.

Существующая лечебная практика в отечественных клиниках основывается в основном на интуитивной эмпирической оценке состояния больного, с помощью которой врачом принимается решение о выборе тех или иных способов коррекции предполагаемых нарушений. Подобная оценка чаще всего связана с анализом большого количества признаков, отражающих состояние больного, и является достаточно трудоемкой задачей. Кроме того, неточное заключение о состоянии больного может стать причиной неэффективного лечения и чрезмерных материальных затрат. Следовательно, необходима разработка методов автоматизации диагностики больных на основе модели состояния пациента. Применение методов математического моделирования в медицине позволяет существенно повысить качество и рациональность медицинской диагностики, оптимизировать процесс лечения и в конечном итоге достичь максимального эффекта при значительном снижении трудоёмкости и уменьшении финансовых затрат.

До недавнего времени внедрение новых методов лечения в здравоохранение было предопределено понятиями безопасности и эффективности. Однако рост стареющего населения во всем мире и разных видов лечения ДГПЖ приводит к значительному увеличению стоимости ведения больных, в то время как бюджет здравоохранения ограничен. В связи с этим возникла необходимость использования методов системного анализа и математического моделирования, которые открывают новые возможности для исследования симптоматики доброкачественной гиперплазии предстательной железы, оценки значимости параметров клинических и диагностических обследований, решении задач дифференциальной диагностики и прогнозирования развития заболевания.

Методологический разрыв между практическими потребностями в обеспечении комплексной диагностики и, контроля состояния больных ДГПЖ, а также возможностей теоретических разработок в области создания и сопровождения информационных технологий поддержки лечебно-диагностического процесса предопределяет актуальность систематизации аналитических методов обработки данных клинико-диагностических исследований и проектирования систем интеллектуальной поддержки врача.

Работа выполнена в рамках НИР ГБ 2004.27 «Управление процессами диагностики и лечения на основе информационно-интеллектуальных технологий» в рамках одного из научных направлений Воронежского государственного технического университета «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка компьютерной информационной системы, базирующейся на комплексе моделей и алгоритмов, обеспечивающих повышение эффективности диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы на основе анализа значимости факторов состояния больного, классификационного и прогностического моделирования и внедрение результатов системных исследований в клиническую практику.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

- произвести анализ и предварительную обработку клинико-диагностической информации с целью устранения избыточности коррелированных показателей и снижения размерности, минимизирующий число исследований при сохранении качества диагностики;

- разработать методику предварительной обработки архивной информации с целью исключения незначимых показателей клинико-диагностического обследования для последующего моделирования;

- разработать классификационные модели выбора типа оперативного вмешательства на основе результатов клинико-диагностического обследования;

- сформировать прогностические модели процесса медикаментозного лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы, позволяющие проигрывать варианты применения наиболее эффективных препаратов с учетом индивидуальных характеристик больных;

- разработать информационную модель и функциональную структуру системы интеллектуальной поддержки принятия решений в урологической практике;

- осуществить интеграцию модулей сбора и анализа входной информации и модулей программно-аналитического блока в состав компьютерной системы выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы;

- внедрить в клиническую практику результаты работы системы в области интеллектуальной поддержки принятия решений для больных доброкачественной гиперплазией предстательной.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: широкий спектр клинико-диагностических методов исследования, элементы теории управления биологическими и медицинскими системами, методы классификационно-прогностического моделирования, кластерного анализа и априорного ранжирования.

Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной: методика интеллектуальной поддержки принятия решения при лечении больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, основанная на формализации данных диагностического и клинического обследования, а так же, моделирования процесса выбора вида лечения; методика обработки составляющих клинико-диагностического обследования больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы, позволяющие сформировать совокупность параметров обследования больных, значимо влияющих на выбор тактики лечения, характеризующихся минимальной размерностью при достаточной информативности; методика построения классификационных моделей выбора типа хирургического лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы, позволяющие идентифицировать состояние больного с учетом тяжести течения патологического процесса и сопутствующих патологий; комплекс прогностических моделей изменения степени тяжести заболевания в зависимости от типа воздействия, позволяющий оценить применение различных средств медикаментозной терапии; функциональная структура и информационное обеспечение интеллектуальной компьютерной системы поддержки принятия решения при лечении доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

Практическая значимость и реализация результатов работы. В результате проведенного исследования предложена методология анализа данных клинико-диагностического обследования больных ДГПЖ, основанная на классификационно-прогностическом моделировании и рациональном выборе тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

Разработаны формализованные классификационно-прогностические мо-ч дели, позволяющие осуществить дифференциальную диагностику доброкачественной гиперплазии предстательной железы и определить тяжесть течения заболевания с целью выбора адекватных лечебных воздействий.

Предложенные алгоритмы и модели интегрированы в рамках компьютерной системы диагностики и прогнозирования течения доброкачественной гиперплазии предстательной железы в сочетании с различными урологическими патологиями.

На основании исследования реализованы информационное и программное обеспечения системы интеллектуальной поддержки принятия решений о выборе методики лечения больных доброкачественной гиперплазией пред-I стательной железы

Разработана автоматизированная система выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы, которая апробирована в отделении урологии МУЗ ГКБ г. Воронежа №10 «Электроника».

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедры «Системный анализ и управление в медицинских системах» Воронежского государственного технического университета. t Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2002-2005); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2002-2004), ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, проводимых в Воронежском государственном техническом университете в 2002-2005 гг.

Публикации. Основные результаты настоящей работы опубликованы в 19 ^ печатных работах.

В работах опубликованных в соавторстве лично соискателем предложена методика и технология обработки клинико-диагностической информации [50, 62, 64],описаны подходы к выбору оптимальной тактики лечения на основе рационализации принятия решений [60], осуществлена верификация прогностических моделей и интерпретация полученных результатов [54, 63], разработана методика оценки значимости показателей больного ДГПЖ и их взаимной корреляции [46, 53], предложены методики, приводящие к снижению размерности исследуемых параметров, путем их нормирования и свертки, основанной на различных статистических процедурах [47, 48, 49] и инди-t видуального подхода к выбору метода оперативного вмешательства на основе классификационного моделирования [52, 55, 56],описана реализация программных алгоритмов формирование информационной базы системы интеллектуальной поддержки принятия решений [57, 58, 59, 61].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, приложений и заключения, изложена на 123 страницах, содержит список литературы из 78 наименований, 8 рисунков и 28 таблиц.

Выводы четвертой главы

1. Использование предложенных алгоритмов и моделей возможно на основе разработанной компьютерной системы, представляющей собой комплекс взаимосвязанных программных модулей, обеспечивающих решение задачи рационализации дифференциальной диагностики доброкачественной гиперплазии предстательной железы и выбора вида медикаментозного или хирургического вмешательства.

2. Практическое применение классификационно-прогностических моделей и показателей тяжести течения патологического процесса позволяет адекватно отработать терапевтические технологии и прогнозировать особенности дальнейшего течения заболевания.

3. Внедрение полученных результатов в практическую медицину способствовало рационализации лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы и интеллектуализации процесса анализа, хранения и обработки клинико-диагностической информации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

К числу наиболее распространенных урологических заболеваний у пациентов пожилого возраста относится доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ). Около 80% мужчин старше 80 лет страдают этим заболеванием. Другая статистика свидетельствует, что из всех заболеваний, которым подвержены мужчины старше 50 лет, на долю доброкачественной гиперплазии простаты приходится 36% . Эти сведения настолько общеизвестны, что ухудшение качества мочеиспускания часто рассматривается как естественное явление.

Поэтому, немаловажное значение имеет необходимость выбора рациональной тактики лечения в зависимости от результатов клинико-диагностического обследования путем проектирования информационной автоматизированной системы интеллектуальной поддержки врача-уролога.

В ходе работы были получены следующие результаты:

1. Проведен системный анализ актуальных концепций построения информационных систем интеллектуальной поддержки принятия решений в медицинской практике. Определена актуальность разработки подобных систем и рассмотрены различные подходы к их проектированию.

2. Определен общеметодологический поход к анализу современных методов лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Обобщена и сформулирована логическая модель рационального выбора тактики лечения больного доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

3. Произведено выделение наиболее информативных показателей, отражающих тяжесть течения доброкачественной гиперплазии предстательной железы и влияющие на определение типа лечебного воздействия, основанное на оценке взаимосвязи показателей с использованием корреляционного анализа, метода корреляционных плеяд и вычисления критерия Крускала-Уоллиса.

4. Предложенная методика позволила выделить совокупность показателей, позволяющих оценить значимость параметров клинико-диагностического исследования и отобрать наиболее значимые показатели, используемые далее для построения классификационно-прогностических моделей.

5. Разработана методика, основанная на построении прогностических моделей с использованием в качестве зависимых переменных - отношение скорости мочеиспускания к корню третьей степени из квадрата объема остаточной мочи на конец лечения, в качестве независимых - значения факторов перед началом, обеспечивающая рациональный выбор тактики лечебных мероприятий и выбор наиболее эффективной схемы лечения.

6. Сформирована схема принятия решений при выборе тактики лечения с использованием классификационно-прогностических моделей, позволяющая с учетом результатов обследования, а также, принимая во внимание мнения лечащего врача осуществить выбор текущих целей лечения и вида лечебного воздействия.

7. Осуществлена интеграция разработанных моделей и алгоритмов в рамках программного комплекса выбора рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы, включающего информационную базу, полученную в результате проведенного анализа, и позволяющего не только классифицировать поступившего больного на основе результатов обследования, но и прогнозировать течения заболевания, производить выбор лечебных мероприятий с учетом индивидуальных особенностей больных, осуществлять поддержку деятельности врача при выборе рационального плана лечения.

8. Разработан и апробирован программный комплекс для обеспечения рациональной тактики лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы.

1. Айвазян С. А., Бежаева З.И., Староверов О. В. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974. 312с.

2. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. М.: Статистика, 1983. 487 с.

3. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974. 147 с.

4. Айвазян С.А., Мхитарян B.C. Прикладная статистика и основы эконометрики. Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 1998. 1022 с.

5. Александров В.В., Алексеев А.И., Горский Н.Д. Анализ данных на ЭВМ (на примере системы СИТО). М.: Финансы и статистика, 1990. 192 с.

6. Александров В.В., Горский Н.Д. Методы структурной обработки данных Л.: Наука, 1983. 118 с.

7. Александров В.В., Горский Н.Д. Алгоритмы и программы структурного метода обработки данных. Л.: Наука, 1983. 209 с.

8. Аполихин О.И., Сивков А. В., Гущин В.Л. Перспективы технологического развития современной урологии. IX Всероссийский съезд урологов. Материалы. Курск, 1997, с. 181-200.

9. Бабушкина Н.А. Математическое моделирование как метод изучения функционирования организма. -М.: МИРЭА, 1995. 63с.

10. Бакаев А.А., Гриценко В.И., Козлов Д.Н. Методы организации и обработки баз знаний. Киев: Наукова думка, 1993.

11. Боровиков В.П. «STATISTICA статистический анализ и обработка данных в среде Windows» Боровиков В.П., Боровиков И.П. - М.: Фи-линъ. 1998. 608с.

12. Бухтштабер В.М., Маслов В.И., Зеленюк Е.А. Методы анализа и построения алгоритмов автоматической классификации на основе математических моделей. М.:Наука,1983 с. 126-144.

13. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М., Практика, 1999.-459с.

14. Гориловский Jl. М. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы Под ред. Н. А. Лопаткина -М . 1997. С 10-18.

15. Гориловский Jl. М. Модорский М. И . Никитская Т. Ю Международная гомеопатическая конф., 9-я Труды -М . 1999 С 54-55

16. Дж.-О. Ким, Ч. У. Мьюллер, У. Р. Клекка. Факторный, дискрими-нантный и кластерный анализ. Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1989.-215 с.

17. Ермолов А.С., Синякова О.Г., Ишмухаметов А.И. Компьютерные технологии в анализе клинико-физиологических исследований. М.: Триада-фарм, 2002.- 186 с.

18. Кокс Д., Снелл Э. Прикладная статистика. Принципы и примеры. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 200с.

19. Кононов И.Э. Московская международная гомеопатическая конф., 8-я Труды М . 1998 - С. 71-72

20. Лернер Г.Я. Актуальные вопросы урологии, сборник научных трудов, "Современные представления о патогенезе, методах диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии простаты",стр.16, Тюмень 2000г.

21. Лопаткин Н.А., Аполихин О.И., Базаев В.В. и др. Под ред. Лопаткина Н.А. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. М., 1997, с. 169.

22. Лопаткин Н.А., Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Перепанова Т.С. и др. Опыт применения доксазозина у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы. Урология и нефрология. 1998, №3, с. 3-7.

23. Лопаткин Н.А., Перепанова Т.С. Клинический опыт лечения больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы al-адреноблокатором альфузозином. Урол. и нефрол. 1997; 5: 14-7.

24. Лопаткин Н.А., Шевцов И.П. Оперативная урология, стр. 395 -400, Москва, Медицина, 1986г

25. Лоран О.Б., Вишневский Е.Л., Вишневский А.Е. Лечение расстройств мочеиспускания у больных доброкачественной гиперплазией простаты а-адреноблокаторами. М. 1998.

26. Мартов А.Г., Лопаткин Н.А. Практическое руководство по трансуретральной эндоскопической электрохирургии доброкачественной гиперплазии предстательной железы. М., Триада X, 1997.

27. Мартов А.Г., Лопаткин Н.А. Руководство по эндоскопической электрохирургии доброкачественной гиперплазии простаты, стр. 9 -11,23 -26, 72, 95 -100, Москва, "Триада-X".

28. Лопаткин Н.А. Руководство по урологии, том 3, стр368, 370,437,455,467-470, Москва,"медицина" 1998г

29. Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Раснер П.И. Современные возможности лечения больных доброкачественной гиперплазией простаты. Кафедра урологии МГМСУ.

30. Пленум Всероссийского общества урологов. Тез. докл. Саратов, 1994, с. 213.

31. Пушкарь Д.Ю., Коско Д.В., Лоран О.Б. и др. Опыт применения финастерида и теразозина у больных с доброкачественной гиперплазией простаты. Урол. и нефрол. 1995; 4: 32-5.

32. Пытель Ю.А., Винаров А.З. Этиология и патогенез гиперплазии предстательной железы. В кн. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Под ред. Н.А.Лопаткина. М.1997; 19-32.

33. Сивков А.В. В кн: Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Н.А. Лопаткин (ред.). 1997; 67-83.

34. Сивков А.В. Медикаментозная терапия доброкачественной гиперплазии предстательной железы. В кн. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Под ред. Лопаткина Н.А. М., 1997; 67-83.

35. Степанов В.Н. Симптоматика и клиническое течение доброкачественной гиперплазии простаты. В кн. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Под ред. Лопаткина Н.А. М. 1997; 41-50.

36. Степанов В.Н., Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Крохотина Л.В. Дифференциальная диагностика опухолей предстательной железы с помощью определения уровня простат специфического антигена (ПСА). Пособие для врачей, М., 2000.

37. Степанов В.Н., Серегин А.В. Основные критерии отбора больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы для консервативной терапии "Проскаром". 2 съезд ассоциации урологов Дона. Ростов-на-Дону, 1996; 108.

38. Степанов В.Н., Серегин А.В. Основные критерии отбора больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы для консервативной терапии Проскаром. 2-й съезд ассоциации урологов Дона. Ростов-на-Дону. 1996; 108.

39. Степанов В.Н., Теодорович О.В., Серегин А.В., Кадыров З.А. Лечение больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы проскаром MSD (финастерид). Урология и нефрология. 1995, №5, с. 28-30.

40. Родионов О.В., Федорков Е.Д., Фролов В.Н., Фролов М.В. Управление в биологических и медицинских системах. Под ред. д-ра техн. наук, проф. Львович Я.Е. Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т., 2002. 342 с.

41. Ткачук В.Н., Кузьмин И.В. Эффективность альфузозина (дальфа-за) у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы. Урология и нефрология. 1998, №2, с. 38-39.

42. Толчанов А.А., Шульженко С.И. Современное лечение ДГПЖ, СГМА,Ставрополь

43. Фролов В.Н. Управление в биотехнических и медицинских системах: Учеб.пособие Под ред. Д-ра техн.наук, проф. Я.Е.Львовича и д-ра мед.наук, проф. М.В.Фролова. Воронеж.гос.техн.ун-т. Воронеж, 2001. 327 с.

44. Федорков Е.Д., Кольцов А.С. Оценка значимости исследуемых параметров с использованием критерия Крускала-Уоллиса. Вестник Воронеж. гос. тех. ун-та. Сер. САПР и системы автоматизации производства. Воронеж: ВГТУ, 2002. С. 96-98.

45. Федорков Е.Д., Кольцов А.С. Оценка степени связи исследуемых параметров с использованием метода корреляционных плеяд и критерия Спирмена. Вестник Воронеж, гос. тех. ун-та. Сер. САПР и системы автоматизации производства. Воронеж: ВГТУ, 2002. С. 48-50.

46. Федорков Е.Д., Кольцов А.С. Применение статистических процедур для снижения размерности исследуемых параметров. Вестник Воронеж, гос. тех. ун-та. Сер. Проблемно-ориентированные системы управления. Воронеж: ВГТУ, 2002. С. 57-59.

47. Федорков Е.Д., Ларин В.В., Кольцов А.С. Моделирование процесса выбора оперативного вмешательства в урологической практике. // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: Тр. Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 157-158.

48. Федорков Е.Д., Кольцов А.С., Ларин В.В. Оптимизация выбора I фармакотерапевтической группы лечения ДГПЖ на основе матрицы эффективности. // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: Межвуз. сб. науч. трудов. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 117-120.

49. Федорков Е.Д., Кольцов А.С., Ларин В.В. Использование прогностического моделирования для исследования медикаментозного лечения ДГПЖ. // Прикладные задачи моделирования и оптимизации : Межвуз. сб. науч. трудов. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 40-43

50. Хоторн Роб. Разработка баз данных Microsoft SQL Server 2000 на примерах. Вильяме. 2001 464 с.

51. Шаплыгин Л.В . Стеблюкова И. А. Российское о-во урологов. Правление. Пленум- Труды — Саратов. 1998 С. 252-253

52. Шаплыгин Л.В., Стеблюкова И. A. Terra medica-nova 1998 - N 1 - С 30-31

53. The 4th International Consultation on BPH. Proceedings. (Ed.A. Cockett et al.) S.C.I. - Paris. 1997; 523.

54. Tyler M. L. Wichtige Krankheitszustande und ihre homoeopathischen Mittel Bielefeld -1991 S 28 - 30.

55. Buzelin J.M., Delauche-Cavallier M.C., Roth S. et al. Clinical urose-lectivity: Evidence from patients treated with slow-release alfuzosin for symptomatic benign prostatic obstruction. Br J Urol 1997; 79: 898-906.

56. Chappie C. Selective a 1-adrenoceptor antagonists in benign prostatic hyperplasia: rationale and clinical experience. Eur Urol 1996; 29: 129-44.

57. Chappie C. Selective a-adrenoceptor antagonists in benign prostatic hyperplasia: rationale and clinical experience. Eur. Urol. 1996; (29): 129-44.

58. Dellmour F. Docum homoeopath 1994 - Bd 14 - S. 39-42

59. Fitzpatrick J.M., Lynch Т.Н., Phytotherapeutic agents in the management of symptomatic benign prostatic hyperplasia. Urol. Cli. North Amer 1996; 22: 407-12.

60. Fitzpatrick J.M., Lynch Т.Н. Phytotherapeutic agents in the management of symptomatic benign prostatic hyperplasia. Urol. Cli. North Amer. 1996; 22: 407-12.

61. Lepor H. Terazosin in the treatment of benign prostatic hyperplasia. In Kirby R., McConnell J., Fitzpatrick J. (eds) Textbook of benign prostatic hyperplasia. Oxford: ISIS, 1996; 279-86.

62. Lukacs B, Grange JC, Comet D, McCarthy C. Eur Urol 2000; 37:183190.

63. Комбинированное уродинамическоеисследование *

64. Динамическая инфровезикальная обструкция

65. Диагностированы другие заболевания

66. Механическая инфровезикальная обструкция1. Оперативное лечение1. Контроль через 6 мес.1. Финастерид--I

67. Факторы прогрессии: объем простаты 40 см3, ПСА > 1,4 нг/л

68. Лекарственная терапия -► IPSS 8.19 —►си адреноблокатор + финастерид1. Растительные экстрактыон адреноблокатор или растительные экстракты1. Контроль через 12 мес.