Человеческий организм представляет собой сложную саморегулирующуюся систему, которая состоит из большого числа подсистем, объединенных непосредственными двусторонними связями. Следовательно, изучив факторы, влияющие на его деятельность, и оценив их значимость, можно создавать математические модели различных заболеваний, в том числе инсульта [1 – 3, 5 – 7].
Для определения вероятности возникновения инсульта используются различные прогностические таблицы и уравнения [18, 19]. Однако в них задействовано небольшое количество факторов риска (ФР), часто отсутствует деление на градации, как правило, не определяется тип угрожающего инсульта; иногда для оценки риска острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК) нужны сложные расчеты.
На основании результатов исследований, проводившихся в Минском государственном медицинском институте начиная с 70-х годов, были созданы таблицы прогнозирования инсульта, а затем системы прогнозирования возникновения мозговых инсультов: СПВМИ, СПВМИ-2 и СПВМИ-3 [8-10]. В 1999 г. разработана экспертная система прогнозирования и профилактики мозговых инсультов [11], а позже, с учетом данных исследований, проводившихся в 2000 – 2003 гг., создана экспертная система прогнозирования инсультов (ЭСПИН) (рисунок, см. бумажную версию журнала).
ЭСПИН представляет собой компьютерную программу, которая работает в Windows. Для расчета риска возникновения инсульта и его типа (ишемического или геморрагического) используется формула Бейеса:
Р(Нk\A)= Р(Нk)P(A\Hk)/ ∞∑t=1 Р(Нi)P(A\Hi)
где P(Hk/A) – вероятность возникновения инсульта; P(Hk) – априорная вероятность возникновения инсульта в популяции.
P(A/Hk) вычисляется по формуле:
(P(A/Hk) = P(A/H1) P(A/H2) … P(A/Hn),
где P(A/H1), P(A/H2), …, P(A/Hn) – условные вероятности возникновения инсульта;
∞
∑t=1 Р(Нi)P(A\Hi)
– формула полной вероятности, где Hi – попарно несовместимые события, т.е. возникновение и невозникновение инсульта.
Таким образом, P(Hi) – априорные вероятности возникновения и невозникновения инсульта в популяции, P(A/Hi) – условные вероятности возникновения и невозникновения инсульта.
Из более чем 150 различных ФР на основании данных об их информативности, определявшейся по Кульбаку, были отобраны 52 наиболее значимых. К ним относятся наличие артериальной гипертензии (АГ) и эффективность гипотензивной терапии, состояние глазного дна, уровень фибриногена, изменения сосудов головного мозга по данным ультразвукового исследования брахиоцефальных сосудов, наследственный анамнез и др. ФР, используемые в системе, разделены на градации, каждая из которых имеет определенное математическое значение в зависимости от вклада в информативность. Прогнозирование возможно по трем наборам ФР: 15, 25 и 52.
В работе ЭСПИН используется матричный принцип. Были созданы четыре матрицы: 1) математическая модель пациента, у которого может возникнуть инсульт; 2) математическая модель пациента, которому инсульт не грозит; 3) математическая модель пациента, у которого может возникнуть ишемический инсульт (ИИ); 4) математическая модель пациента, у которого может возникнуть геморрагический инсульт (ГИ).
Априорная вероятность возникновения инсульта на основании данных о заболеваемости на территории стран СНГ принята за 0,005, а априорная вероятность невозникновения – за 0,995 [12 – 14]. За априорную вероятность возникновения ИИ, согласно сведениям о структуре типов инсульта, принято 0,8, за априорную вероятность ГИ – 0,2 [4, 16, 17]. В качестве условных вероятностей возникновения и невозникновения инсульта и его типа приняты градации ФР с соответствующей информативностью, которые содержатся в матрицах.
По результатам исследования пациенты подразделяются на группу высокого риска (вероятность инсульта 75 – 100 %), группу среднего риска (50 – 74 %), группу низкого риска (25 – 49 %) и лиц, не имеющих риска инсульта (менее 25%).
Вероятность инсульта и его тип вычисляются ЭСПИН не только на момент обследования, но и при условии соблюдения рекомендаций. После завершения прогнозирования его результаты сохраняются в основной базе данных, что позволяет при повторном исследовании использовать уже имеющиеся данные, лишь внося в них соответствующие коррективы. Кроме того, ЭСПИН содержит базу данных в Microsoft Access, которая позволяет производить анализ собранного материала с помощью соответствующих запросов, отчетов и т.д.
ЭСПИН включает профилактические рекомендации для пациентов с риском инсульта. Можно использовать стандартный набор рекомендаций для лиц с различными типами угрожающего ОНМК либо применять «Справочник рекомендаций» и внести туда соответствующие изменения с учетом ФР, имеющихся у данного пациента.
С целью определения точности работы ЭСПИН проведено ретроспективное исследование. Прогнозирование осуществлялось у лиц с различными типами инсульта в остром периоде заболевания, находившихся на стационарном лечении в отделении патологии сосудов головного мозга 9-й городской клинической больницы Минска в 2004 г. Обследовано 248 больных – 110 мужчин и 138 женщин. Из них у 216 пациентов был инфаркт мозга (ИМ), у 32 – ГИ (24 пациентов с внутримозговым кровоизлиянием (ВК) и 8 с субарахноидальным кровоизлиянием (САК)). Средний возраст больных с инсультом составлял 65,2 ± 4,2 года, с ИМ – 65,4 ± 4,3 года, с ВК – 59,2 ± 3,8 года, с САК – 52,2 ± 4,6 года. Диагноз и тип инсульта верифицированы с помощью КТ головного мозга и люмбальной пункции. Результаты исследования представлены в табл. 1 (см. бумажную версию журнала).
Как видно из табл. 1, точность прогнозирования у пациентов с ИИ оказалась выше, чем у больных с ВК и САК. Это связано, по-видимому, с тем, что этиология и патогенез данного типа инсульта изучены лучше [4]. Кроме того, большое число случаев ГИ (особенно САК) обусловлено аневризмами, которые трудно учесть как ФР, поскольку ультразвуковая допплерография дает косвенные сведения об их наличии, а каротидная ангио-графия производится лишь некоторым пациентам и обычно уже после развития ОНМК.
Количество больных с инсультом, у которых тип ОНМК был определен правильно, при прогнозировании по 15 ФР составило 73,8%, по 25 ФР – 81,0%, по 52 ФР – 85,9 %.
Точность прогнозирования увеличивалась с возрастом пациентов и достигала наибольших значений у лиц старше 74 лет (табл. 2, см. бумажную версию журнала). Это обусловлено тем, что возраст является самостоятельным ФР инсульта. Кроме того, у больных до 44 лет чаще, чем в других возрастных группах, встречаются редкие причины ОНМК, которые не учитываются в системе прогнозирования.
Таким образом, результаты исследования показали высокую эффективность прогнозирования инсульта с помощью ЭСПИН. Точность прогнозирования возрастала с увеличением числа ФР, используемых при исследовании. Она достигала максимальных значений при применении 52 факторов, поскольку использование большого количества ФР позволяет объективнее оценить состояние органов и систем человека.
Применение ЭСПИН в практической медицине будет способствовать совершенствованию профилактики ОНМК, так как позволит точнее выявлять лиц, имеющих риск заболевания, и разработать для них комплекс рекомендаций в зависимости от наличия ФР и типа угрожающего инсульта.
1. Амосов Н.М., Шкавара Е.А. // Эксперим. хирургия и анестезиология. – 1961. – N 4. – С. 15 – 22.
2. Ворлоу Ч.П., Деннис М.С., Ван Гейн Ж. и др. Инсульт: Практ. руководство для ведения больных. – СПб.: Политехника, 1998.
3. Гублер Е.В. Информатика в патологии, клинической медицине и педиатрии. – Л.: Медицина, 1990.
4. Мисюк Н.С., Семак А.Е., Гришков Е.Г. Мозговой инсульт (прогнозирование и профилактика). – М.: Медицина, 1980.
5. Мисюк Н.С., Аносова Н.И. // Журнал невропатологии и психиатрии. – 1982. – N 12. – С. 45 – 48.
6. Семак А.Е. Прогнозирование возникновения мозговых инсультов: Дис. … д-ра мед. наук. – Мн., 1984.
7. Семак А.Е., Евстигнеев В.В., Адамович В.И. Система прогнозирования возникновения мозговых инсультов и их профилактики. – Мн., 1999.
8. Смеянович А.Ф., Цыбин А.К., Короткевич Е.А. и др. // Мед. панорама. – 2002. – N 10. – С. 21– 23.
9. Шпрах В.В. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Приложение «Инсульт». – 2003. – N 9. – С. 104.
10. Anderson C.A., Chakern T.M., Stewart-Wynne E.G. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. – 1994. – V. 57. – P. 936 – 940.
11. D,,Agostino R.B., Wolf C.P., Belanger A.J. // Stroke. – 1994. – V. 25. –– P. 40 – 43.
12. Hankey G.J., Slattery J.M., Varlow C.P. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. – 1992. – V. 55. – P. 640 – 652.
Медицинские новости. – 2005. – №9. – С. 104-107.
Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.