Спосіб лікувальної та технічної діагностики захворювань

Винахід відноситься до області розпізнавання образів, експертних систем, систем діагностики, систем моделювання і прогнозування, аналізу інформації в будь-якій області знань, наприклад, в медицині, зокрема, в стоматології, а також в техніці. Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб діагностики захворювань (1), який передбачає повний якісний і кількісний аналіз усіх діагностичних ознак (симптомів) до визначення 100% імовірності діагнозу за формулою: N N i= 1 i= 1 å (AijKi) / å (Aij) Pj = 100 де: Pj - вірогідність j - ї гіпотези; Aij - коефіцієнт значимості (інформативності) і-ої ознаки для j - ї гіпотези; будь-яке число; Ki - коефіцієнт присутності (1) чи відсутності (0) і-ої ознаки в спостерігаємої ситуації (дорівнює 1 або 0); після цього здійснюють облік всіх ознак, властивих кожній діагностичній гіпотезі, в т.ч. власних ознак, характерних окремим діагностичним гіпотезам, при цьому ознаки, не характерні для діагностичних гіпотез, не враховують. Однак, вказаний спосіб не враховує вплив ознак, які наявні в клінічному випадку, але характерні для інших гіпотез і зовсім не є характерними для розглядаємої, сутність його зводиться до ймовірної оцінки всіх діагностичних гіпотез, аж до визначення 100% імовірності за формулою: N N i=1 i =1 å (AijKi) / å (Aij) Pj = 100 де: Pj - вірогідність j - oї гіпотези; Aij - коефіцієнт значимості (інформативності) і-ої ознаки для j - oї гіпотези; будь-яке число; Ki - коефіцієнт присутності (1) чи відсутності (0) і-ої ознаки в спостерігаємої ситуації (дорівнює 1 або 0). В основу винаходу поставлена задача створити такий спосіб, який дозволить підвищити якість і точність розпізнавання образів, диференціальної діагностики, прийняття рішень в експертних системах, аналізу інформації, приватної діагностики, моделювання складних ситуацій, видачі рекомендацій, прогнозування, постановки остаточного діагнозу. Поставлена задача вирішується тим, що проводять одночасно повний якісний і кількісний аналіз усіх можливих діагностичних гіпотез; імовірну оцінку всіх діагностичних гіпотез аж до визначення 100% імовірності; облік всіх ознак, властивих кожній діагностичній гіпотезі, в т.ч. власних ознак, характерних окремим діагностичним гіпотезам. Головною відмінністю від відомого "Способу діагностики захворювань" є те, що автори пропонують, проводити повний якісний і кількісний аналіз усіх діагностичних гіпотез, ймовірну оцінку всіх діагностичних гіпотез, аж до визначення 100% імовірності за формулою: N æ N ö N Pj = 100ç (AijKi) - (BijLi)÷ / (Aij) ç ÷ i =1 è i=1 ø i =1 де: Pj - вірогідність j - oї гіпотези; å å å Aij - коефіцієнт значимості (інформативності) і-ої ознаки, характерної для j - oї гіпотези; будь-яке число; Bij - коефіцієнт значимості (інформативності) і-ої ознаки, нехарактерної для j - oї гіпотези; будь-яке число; Ki - коефіцієнт присутності (1) чи відсутності (0) і-ої ознаки, характерної для j - oї гіпотези в ситуації, що спостерігається (дорівнює 1 або 0); Li - коефіцієнт присутності (1) чи відсутності (0) і-ої ознаки, нехарактерної для j - oї гіпотези в ситуації, що спостерігається (дорівнює 1 або 0); проводити облік всіх ознак, властивих кожній діагностичній гіпотезі, в т.ч. власних ознак, характерних окремим діагностичним гіпотезам, при цьому ознаки, не характерні для діагностичних гіпотез, але наявні в клінічному випадку, обов'язково враховуються і істотно впливають на результат діагностики. Спосіб здійснюють наступним чином. Створюють математичні моделі, заповнюють таблиці значень ознак усіх можливих діагностичних гіпотез (у виді набору значень виду 01001011 - для моделей без обліку інформативності (значимості) чи ознак виду 0312 і з будь-якими іншими речовинними значеннями - для моделей з урахуванням значимості; здійснюють розрахунок еталонних сум діагностичних гіпотез, тобто для ознак, характерних для кожної діагностичної гіпотези, сумуються значення їх ознак. На етапі використання: значення ознак, що спостерігають, вибірково сумують співвідносно для кожної математичної моделі всіх діагностичних гіпотез (тобто приватні ознаки конкретних діагностичних гіпотез враховують тільки для цих діагностичних гіпотез) і фіксують розрахункові суми по числу діагностичних гіпотез за формулою: N æ N ö N Pj = 100ç (AijKi) - (BijLi)÷ / (Aij) ç ÷ i =1 è i=1 ø i =1 ; для всіх діагностичних гіпотез розраховують ступінь відповідності набору наявних ознак у вигляді виборчих сум (еталонних сум) усіх діагностичних гіпотез у відсотках, тобто проводять імовірну оцінку всіх діагностичних гіпотез; приймають рішення про правильну діагностичну гіпотезу (ставлять діагноз), виходячи з найбільшого å å å отриманого значення імовірності, прогнозують схильність до найближчих діагностичних гіпотез, виходячи з найближчих найбільших отриманих значень імовірностей. Приклад. Хворий Петрусенко I.I. Звернувся до стоматологічної поліклініки НМУ зі скаргами на наявність пухлиноподібного утворення в ділянці лівої щоки. Для встановлення діагнозу була проведена диференційна діагностика з використанням запропонованого способу (дивись таблицю). Таблиця Ознаки (Симптоми) 1 2 3 4 5 Пухлиноподібне утворення Спаяність зі шкірою Болючість Припухлість тканин Колір шкіри Кашоподібне містивне 6 пункціоної біопсії Консистенція: 7 - тістоподібна 8 - щільна 9 - м'якоеластична Пальпація: 10 - болісна 11 - безболісна Сума балів Наявність та вага ознак у діагностичних гіпотезах Наявність ознак у Атерома Фіброма Атерома Фурункул клінічному випадку запалена 2 2 2 2 2 1 0 0 2 2 2 1 0 0 2 0 2 1 0 2 2 0 2 0 0 0 1 0 2 0 Ліпома 0 0 1 3 0 1 2 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 2 0 2 0 0 0 1 0 2 6 0 2 8 1 0 12 0 2 11 2 0 14 0 1 З таблиці видно що сукупність симптомів у хворого Петрусенко відповідає діагностичній гіпотезі "Атерома". Розрахунок: 1) Для гіпотези "ліпома" вірогідність: Pj =100*(2*1+0*1+0*0+0*0+0*0+0*1+2*0+0*0+0*1+0*0+2*1-1-1)/6=100*2/6=33,3%. 2) Для гіпотези "фіброма" вірогідність: Pj =100*(2*1+0*1+0*0+2*0+0*0+0*1+0*0+2*0+0*1+0*0+2*1-1-1)/8=100*2/8=25%. 3) Для гіпотези "атерома запалена" вірогідність: Pj =100*(2*1+2*1+2*0+2*0+1*0+1*1+0*0+1*0+0*1+1*0+0*1-1+2)/12=100*6/12=50%. 4) Для гіпотези "атерома" вірогідність: Pj =100*(2*1+2*1+0*0+0*0+0*0+3*1+0*0+0*0+2*1+0*0+2*1-1-1)/11=100*9/11=81,8% 5) Для гіпотези "фурункул" вірогідність: Pj =100*(2*1+2*1+2*0+2*0+2*0+0*1+0*0+2*0+0*1+2*0+0*1-1+2)/14=100*5/14=35,7%. Запропонований спосіб може бути використаний в експертних системах, системах розпізнавання образів, системах діагностики, зокрема в медицині, у системах моделювання і прогнозування. Список використовуваної літератури: 1. Патент №52914А (Україна) Спосіб діагностики захворювань. /В.П. Самарай, Н.О. Довбиш, В.О. Маланчук, В.П. Неспрядько, П.О. Довбиш.