Спосіб діагностики холестерозу жовчного міхура

Спосіб діагностики холестерозу жовчного міхура, що включає оброблення методом логістичної регресії 24 клінічних та лабораторноінструментальних показників, який відрізняється тим, що на основі коефіцієнтів логістичної регресії складають бальну систему діагностики, за допомогою якої роблять висновок щодо наявності патології. (19) (21) u200710511 (22) 24.09.2007 (24) 11.03.2008 (72) ЩЕРБИНІНА МАРИНА БОРИСІВНА, U A, ЗАКРЕВСЬКА ОЛЕН А ВАЛЕНТИНІВНА, U A, БАЙБУЗ ОЛЕГ ГРИГОРОВИЧ, UA, Є МЕЛ'ЯНЕНКО ТЕТЯНА ГЕОРГІЇВН А, UA (73) ЩЕРБИНІНА МАРИНА БОРИСІВНА, U A, ЗАКРЕВСЬКА ОЛЕН А ВАЛЕНТИНІВНА, U A, БАЙБУЗ ОЛЕГ ГРИГОРОВИЧ, UA, Є МЕЛ'ЯНЕНКО ТЕТЯНА ГЕОРГІЇВН А, UA 3 30649 допомогою логістичної регресії [6]. Цей спосіб прийнято за найближчий аналог. Суттєвим недоліком найближчого аналогу є, перш за все, неможливість проведення диференціювання окремої патології ЖМ, а саме, визначення холестерозу ЖМ. Крім того відсутні градації клінічних ознак, що обмежує практичне використання зазначеного способу. В основу корисної моделі покладено завдання розробити такий спосіб діагностики холестерозу ЖМ, який дозволив би визначати його у пацієнтів за сукупністю клінічних ознак та результатів інструментально-лабораторних досліджень, які стандартно використовуються в загальноклінічній практиці. При цьому впровадження та здійснення способу, що пропонується, не повинно бути складним та дорогим, але дозволило б забезпечити неінвазивність, високу інформативність, не потребувало би значного терміну проведення обстеження пацієнтів за часом та забезпечило би високу достовірність оцінки наявності чи відсутності даної патології. Поставлене завдання, згідно корисної моделі, досягається тим, що за даними, які традиційно отримує лікар при обстеженні пацієнтів з синдромом правого підребер'я, із врахуванням градації 24 клінічних та лабораторноінструментальних показників розроблена бальна система, за якою можлива діагностика холестерозу ЖМ. У розробці способу діагностики, що пропонується, була використана логістична регресія [7, 8]. На результатах спеціально проведених клінічних спостережень з морфологічним підтвердженням наявності холестерозу ЖМ чи хронічного калькульозного холециститу після холецистектомії. Вхідні дані були внесені до таблиць за допомогою пакету Microsoft Excel. Для оцінки якості моделі вибірка пацієнтів, що досліджувалась, була поділена на 2 частини: 1-а, що навчає, та 2-а - тестова. На навчальній вибірці розроблено модель логістичної регресії, на тестовій - перевірено її якість. Навчальна вибірка представлена 99 особами, з яких у 53 встановлено діагноз холестерозу ЖМ, у 46 діагноз хронічного калькульозного холециститу. Тестування системи проведено на 25 особах, серед яких 15 хворих на холестероз ЖМ, 10 - на хронічний калькульозний холецистит. У збудованій моделі діагноз є залежною дихотомічною перемінною, а саме, приймає 2 значення: наявність або відсутність холестерозу ЖМ (1 та 0 відповідно). Дані, які вивчались, були представлені незалежними кількісними (n=12) та якісними (n=12) показниками. Як незалежні кількісні показники оцінювались: вік; індекс маси тіла (ІМТ); тривалість перебігу захворювання; розміри печінки (права, ліва доля); розміри ЖМ (поздовжній, поперечний розмір); товщина стінки ЖМ; кількість конкрементів; розміри конкрементів (при наявності декількох конкрементів обрано максимальний розмір); глюкоза та загальний холестерин сироватки крові. Для всіх кількісних показників 4 була підтверджена гіпотеза про нормальний закон розподілу даних. Незалежні якісні показники є дихотомічними, а саме, можуть приймати 2 значення: наявність або відсутність ознаки (1 та 0 відповідно). Серед них досліджувались стать пацієнта; наявність супутніх захворювань (ішемічна хвороба серця (ІХС); гіпертонічна хвороба (ГХ); стеатогепатоз; хронічний панкреатит, зміни структури печінки, ознаки біліарної диспепсії; ущільнення стінки ЖМ; деформація стінки ЖМ; наявність біліарного сладжу; наявність каменя в шийці ЖМ. Окремо класифікований показник групи крові, оскільки він не є дихотомічним, а поділяється на 4 групи. Завдання класифікації було вирішено за побудованою моделлю, на підставі якої була розроблена бальна система, що забезпечує підтримку ухвалення рішення лікарем при постановці діагнозу. Для побудови шкали всі кількісні були перекодовані в номінальні. Вік: менше 30 років - 1; від 30 до 39 років - 2; від 40 до 49 років - 3; від 50 до 59 років - 4; від 60 до 69 років - 5; від 70 та більше - 6. ІМТ: менше 25 - 1; від 25 до 29,9 - 2; від 30 до 34,9 - 3; 35 та більше - 4. Тривалість перебігу захворювання: менше 2 років - 1; від 2 до 9 років 11 місяців - 2; від 10 до 19 років 11 місяців - 3; 20 років та більше - 4. Розміри правої долі печінки: менше 110мм - 1; від 110 до 119мм - 2; від 120 до 129мм - 3; від 130 до 139мм - 4; від 140 до 149мм - 5; від 150мм та більше - 6. Розміри лівої долі печінки: менше 60мм - 1; від 60 до 69мм - 2; від 70 до 79мм - 3; від 80 до 89мм 4; від 90 до 94мм - 5; 95мм та більше - 6. Поздовжній розмір ЖМ: менше 60мм - 1; від 60 до 69мм - 2; від 70 до 79мм - 3; від 80 до 89мм - 4; від 90 до 99мм - 5; 100мм та більше - 6. Поперечний розмір ЖМ: менше 25мм - 1; від 25 до 29мм - 2; від 30 до 34мм - 3; від 35 до 39мм 4; від 40 до 44мм - 5; 45мм та більше - 6. Товщина стінки ЖМ: менше 4мм - 1; від 4 до 4,9мм - 2; 5мм та більше - 3. Кількість конкрементів 0 - 0; 1 - 1; 2-2; декілька - 3; багато - 4. Розміри конкрементів: менше 5мм - 1; від 5 до 14,9мм - 2; від 15 до 24,9мм - 3; 25мм та більше 4. Рівень глюкози сироватки крові: менше 4 - 1; від 4,0 до 4,4 - 2; від 4,5 до 4,9 - 3; 5,0 до 5,4 - 4; 5,5 та більше - 5. Рівень холестерину сироватки крові: менше 4,2 - 1; від 4,2 до 5,2 - 2; від 5,2 до 6,2 - 3; 6,2 та більше - 4. Як поріг відсікання обрано значення 0,30 (Фіг.1), що дозволяє врахувати максимум специфічності (91,80%) та чутливості (92,11%). З урахуванням того, що значення порога відсікання дорівнює 0,30, відповідно, якщо модель 1 p= 1 + e- y , де логістичної регресії має вигляд y = a0 + a1x1 + ... a24 x24 p , тo звідси y= ln , 1- p 5 30649 тобто при y ³ - 0 .8473 приймається рішення про наявність у пацієнта холестерозу ЖМ, у протилежному випадку гіпотеза про наявність холестерозу ЖМ відкидається. Виключимо вільний член з рівняння y = a0 + a1x1 + ... + a24x24 , тоді при y ³ - 3 .08 приймається рішення про наявність холестерозу ЖМ. Для зручності використання коефіцієнтів логістичної регресії вони були перетворені до виду, що не містить від'ємні значення, наступним чином. Мінімальне значення коефіцієнта логістичної регресії, яке дорівнює 9,7158, віднімається від всіх коефіцієнтів, тому отримана сума коефіцієнтів збільшується на 9,7158*24=233,1792. Після округлення до цілого числа, значення порога відсікання дорівнює 233. Таким чином, якщо сума отриманих балів менше 233, то холестероз ЖМ маловірогідній, якщо більше 233, то діагноз холестерозу ЖМ є ймовірним. Значення обчислених коефіцієнтів, а також обчислені за їх допомогою бали наведені в Таблиці 1. Для оцінки якості створеної математичної моделі використовували ROC (Receiver Operator Characteristic) - криву (Фіг.2). Крім цього для оцінки якості отриманої моделі використовували аналіз таблиць спряженості. Таблиця будувалась за результатами класифікації моделі та фактичною (об'єктивною) належністю прикладів до класифікованих гр уп. За оцінкою якості моделі з використанням логістичної регресії на підставі аналізу таблиць спряженості серед 124 пацієнтів не розпізнано 19 (помилка класифікації становить 16,2%). Продемонструємо використання бальної системи діагностики холестерозу ЖМ на прикладі. До лікаря звернулась пацієнтка М., 37 років, з ІМТ рівним 34, тривалістю перебігу жовчнокам'яної хвороби 10 років та наявністю біліарної диспепсії. За даними анамнезу та обстеження ІХС, ГХ, хронічний панкреатит, неалкогольний стеатогепатит, камінь в шийці відсутні. Розмір правої долі печінки рівний 137мм, розмір лівої долі печінки - 72мм, наявні зміни структури печінки, ЖМ розміром 84´29мм, деформований, стінка ЖМ ущільнена, товщиною стінки 3мм, в порожнині ЖМ є біліарний сладж, кількість конкрементів - 1, розмір конкременту 10мм, група крові 0 (І), показник глюкози 5,1ммоль/л, рівень холестерину сироватки крові 5,2ммоль/л. Тоді за бальною системою складається значення: 10+2+10+8+10+7+10+10+9+10+8+8+10+8+12+8+13 +14+12+16+11+10+11+14=241. Оскільки значення перевищує 233, приймається рішення про наявність у пацієнтки холестерозу ЖМ. Таким чином, спосіб діагностики холестерозу ЖМ, що пропонується, відрізняється від найближчого аналога тим, що за допомогою логістичної регресії розроблено бальну систему з градацією у балах 24 клінічних та лабораторноінструментальних ознак, які стандартно визначаються у пацієнтів при синдромі правого підребер'я в загальноклінічній практиці та дозволяє встановити наявність або відсутність цієї 6 патології. Якщо загальна сума отриманих балів менше 233, то холестероз ЖМ не діагностується, якщо більше зазначеного числа, то діагностується холестероз ЖМ. Запропонований спосіб діагностики холестерозу ЖМ забезпечив на тестових даних правильну постановку діагнозу у 83,8% випадків. Специфічність цього способу діагностики холестерозу ЖМ складає 91,80%, чутливість 92,11%. Розроблена бальна система значно покращує діагностику холестерозу ЖМ. Це відкриває нові можливості щодо призначення адекватного медикаментозного лікування, запобігання розвитку жовчнокам'яної хвороби, її ускладнень та оперативних втр учань з цього приводу. Джерела інформації: 1. Савельев B.C., Петухов В.А., Болдин Б.В. Холестероз желчного пузыря. - М.: ВЕДИ, 2002.192с. 2. Иванченкова Р.А., Ветшев П.С, Лемина Т.Л. и др. Возможности ультразвукового исследования в диагностике холестероза желчного пузыря // РЖГГК. - 1996. - №3. -с.53-57. 3. Способ диагностики холестероза желчного пузыря: Пат. 2144788 России, МПК А 61 В 8/00, 8/12 / Яблоков Е.Г., Петухов В.А., Кузнецов М.Р. и др. - Заявл. 1997; Опубл. 27.01.00. Бюл. №3. 4. Al varez F., Berg R.A., Bianchi F.В. et al. Internetional autoimmune hepatitis group: review of criteria for diagnosis of autoimmune hepatitis // J. Hepatology. - 1999. - №31. -с.929-938. 5. Won-Beom Choi, Sung-Koo Lee, Myung-Hwan Kim et al. A new strategy to predict the neoplastic polyps of the gallbladder based on a scoring system using EUS // Gastrointest Endosc. - 2000. -Vol. 52. P.372-379. 6. P.L. Liew, Y.C. Lee, Y.C. Lin et al. Comparison of artificial neural networks with logistic regression in prediction of gallbladder disease among obese patients // Digestive and Liver Disease. - 2007. №39. - 356-362. 7. Дубровин В.И., С убботин С.А. Оценка значимости признаков на основе многослойных нейронных сетей в задачах диагностики и распознавания // Техническая диагностика. -2002.№1(3). - с.66-72. 8. Hosmer D., Lemeshow S. Applied logistic regression / 2nd edition. - N Y: Wiley & Sons.-2000.375p. Дискримінантна шкала діагностики холес Вік 1 Незалежні змінні 1