КЛАССИФИКАЦИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
Диагностика — раздел медицины, изучающий методы и принципы установления здоровья. «Диагноз» в переводе с древнегреческого означает «распознавание», «опре-
Однако подобный общепринятый в современной медицине подход характеризует лишь одну сторону альтернативы «здоров—болен». Считается, что диагноз «Здоров» обоснован, если не обнаружены признаки манифестации патологического процесса, а все показатели функций находятся в пределах физиологической нормы. Логичность такого, основанного на методе исключения, подхода к характеристике здоровья сомнительна, ибо не приводит к раскрытию и воспроизведению смыслового содержания понятия. Кроме того, даже при наличии одной альтернативы «здоров—болен» здравый смысл подсказывает возможность существования по крайней мере четырех состояний: здоровье — оптимальная устойчивость к действию патогенных агентов, физическая, психическая и социальная адаптивность к меняющимся условиям жизнедеятельности; предболезнь — возможность развития патологического процесса без изменения силы действующего фактора (факторов) вследствие снижения резервов адаптации и признаками саморазвития процесса; состояние, характеризующееся наличием патологического процесса без признаков манифестации; болезнь — манифестированный в виде клинических проявлений патологический процесс, отражающийся на социальном статусе индивида. При существующем сейчас подходе — характеристике здоровья по отсутствию признаков болезни — выделение этих состояний невозможно.
Валеология рассматривает три типа диагностических моделей: нозологическая диагностика, донозологическая диагностика, диагностика здоровья по прямым показателям.
В сущности, речь идет о разных логических моделях, с помощью которых может быть описано положение индивида в системе координат «здоровье—болезнь».
свою очередь, определяет совокупность диагностических приемов (методик обследования), на которые опирается диагноз. Состояние одного и того же пациента может быть описано разными диагностическими моделями. При этом главными являются не совокупность используемых признаков, а логика их интерпретации и интеграции при выработке конечного диагностического заключения. С этих позиций можно по-новому сформулировать понятие диагноза: диагноз — логическая формула, в которой отражается состояние индивида, выраженное в понятиях современной медицинской науки.
Источник
Классификация диагностических моделей здоровья
«Бысокий уровень клинической диагностики невозможен без знания огромного числа симптомов, синдромов и заболеваний, что подчас представляет большие трудности, особенно в отношении редких болезней, в распознавании которых у врача нет личного клинического опыта»[1]. Кроме того, на всех этапах диагностического процесса может иметь место искажение или потеря диагностической информации [2,3]. Другой проблемой клинической медицины является дефицит времени для анализа медицинской информации и принятия решения. Развитие информационных технологий и компьютеризация клинической работы позволяет компенсировать указные проблемы. В связи с этим разработка методов компьютерной обработки первичной клинической информации является актуальной задачей. Цель работы
Оптимизация диагностики успешности и эффективности биоуправляемого игрового тренинга посредством интерактивного анализа симптомов в реляционной базе данных. Работа выполнена при поддержке проекта РНПВШ.2.2.3.3/4307 и в соответствии с планами проблемной комиссии по хронобиологии и хрономедицине РАМН и научным направлением медицинского факультета БелГУ «Разработка универсальных методологических приемов хронодиагно-стики и биоуправления на основе биоциклических моделей и алгоритмов с использованием параметров биологической обратной связи».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задач:
Обосновать информационно-логическую модель основной диагностической процедуры.
Разработать структуру реляционной базы данных симптомов заболеваний для поиска и ввода данных.
Разработать принципы формализации и ранжирования основных симптомов заболеваний.
Материалы и методы
Для решения поставленных задач использованы методы системного анализа, системотехнического моделирования и алгоритмизации.
Представленные в табл.1 информационные объекты находятся в определенных иерархических взаимоотношениях друг с другом, таким образом, что их реквизиты являются источниками друг друга. Иерархические отношения отражают этапы диагностической процедуры: ввод данных, анализ данных, диагностика синдромов, оформление результатов.
Диагностический процесс представляет собой сложную многостороннюю процедуру, включающую различные этапы анализа клинической информации [4,5]. Б наиболее обобщенном виде диагностический алгоритм может быть представлен следующим образом [6,7]: определение круга синдромов при данной группе симптомов, определение ведущего синдрома, проведение внутрисиндромной дифференциальной диагностики с выходом на нозологический диагноз. Далее в идеальном случае проводится верифицирующая процедура, которая либо подтверждает диагноз, либо его отвергает. Б последнем случае диагностический процесс возвращается на предыдущие этапы. Конечным его результатом является точный, своевременный диагноз. С использованием компьютерных технологий диагностическая процедур реализуется в несколько этапов: 1) ввод данных; 2) анализ данных; 3) формирование заключения.
На первом этапе из базы данных отбираются симптомы заболеваний для конкретного диагностического случая. Структура реляционной базы данных должна обеспечивать быстрый поиск и ввод данных. Для этого все симптомы группируются иерархическим способом в соответствии с планом клинического обследование больного. Поиск симптомов в персональном компьютере реализуется методом выбора конкретного реквизита в последовательно раскрывающихся на экране окнах. Отобранные симптомы помещаются в отдельную таблицу («диагностический случай») и в дальнейшем подвергаются интерактивному анализу, оптимизируя диагностическую процедуру.
Реляционная база данных, содержащая с одной стороны симптомы, а с другой — синдромы, для процедуры поиска синдрома по совокупности симптомов должна содержать промежуточный объект. Этот объект, в нашем случае «диагностируемые симптомокомплексы», должен быть связан с предыдущими объектами связью «один-ко-многим» и содержать сведения о принадлежности симптомов к тем или иным синдромам, а также количественную оценку диагностической значимости.
Семиотический анализ показывает, что реквизиты симптомов связанные с их диагностической значимостью имеют полуколичественный вид. Для формализации этой информации предложено устанавливать трехуровневую шкалу. Принципы ранжирования можно определить следующим образом:
Бысокоспецифичный симптом, имеющий максимальную оценку в этой шкале, это признак, встречающийся в очень узком круге синдромов. Позволяет верифицировать какое-либо состояние или дифференцировать его в рамках близкого круга заболеваний.
Специфичный симптом, это признак в наибольшей степени характерный для группы заболеваний в рамках патологии одной системы.
Малоспецифичный симптом — встречается относительно часто, наблюдается при заболеваниях различных систем организма.
Соответствующим симптомам в порядке значимости присваивается числовое значение 1, 2 или 3. Суммируя количество числовых значений в симптомокомплексе, рассчитывается его информационная значимость. При необходимости расчет может быть проведен на основе параболической зависимости, когда предварительно числовые значения возводятся в куб.
В рамках процедуры выбора ведущего синдрома проводится сравнительная клиническая оценка синдромов между собой. Поскольку количество отдельных симптомов в различных синдромах неодинаково, то для корректного сравнения необходимо специфичность симптома представить в относительных единицах, например в процентах, по формуле:
где, ni -относительная диагностическая специфичность конкретного симптома в симптомокомплексе,
p — ранг симптома в симптомокомплексе,
I — количество симптомов в конкретном симптомокомплексе.
Для выбора ведущего синдрома в предложенной реляционной базе данных необходимо представить список всех синдромов, встречающиеся при данных симптомах и ранжировать их по степени выраженности. Такая процедура реализуется в виде стандартной операции — «запроса на выборку» и представляется в виде сводной таблицы. При этом в интерактивном режиме легко получить сведения сколько, какие и с какой диагностической значимостью симптомы входят в каждый синдром. Удобство и оперативность анализа представленных данных существенно оптимизирует диагностическую процедуру. Выводы.
В результате проведенной работы обоснована и создана информационно-логическая модель предметной области для выполнения диагностической процедуры на основе реляционной базы данных. Разработана ее структура, позволяющая реализовывать поиск, ввод данных и моделировать диагностический алгоритм. Обоснованы принципы формализации и ранжирования основных симптомов заболеваний в диагностических целях. Создан диагностический модуль управления базой данных симптомов и синдромов для их интерактивного анализа в целях оптимизации диагностического процесса.
1. Синдромная диагностика внутренних болезней [Текст] /М.П.Ильин, К.И.Крякунов, В.И.Немцов, В.И.Трофимов, Б.М.Услонцев, Г.Б.Федосеев, А.В.Емельянов, А.Е. Линцов; под общей ред. Г.Б.Федосеева. — Санкт-Петербург: «Специальная литература», 1996. — Т.3. — 440с.
2. Артамонов,Р.Г. Алгоритмыклинической диагностики [Текст] / Артамонов Р.Г. // Медицинский научный и учебно-методический журнал. — 2002. — №11. — С.7-20.
3. Султанов, И.Я. Этапы диагностики с позиции теории диагноза и классификация диагностических ошибок в клинике внутренних болезней. [Текст] / И.Я.Султанов // Бестник Российского университета дружбы народов — 1998. — №1. — С.168-174.
4. Тарасов, К.Е. Логика и семиотика диагноза (методологические проблемы) [Текст] / К.Е.Тарасов, Б.К.Беликов, А.И.Фролов — М.:Медицина, 1989. — 272с. : ил.
5. Чазов, Е.И. Опыт философско-методологического анализа врачебной диагностики [Текст] / Е.И.Чазов, Г.И.Царегородцев, Е.И.Кротков // Бопр. философии. — 1986. — №9. — С.65-85.
6. Постовит, Б.А. Диагноз и диагностика в клинической медицине [Текст]: Учебное пособие./ Б.А.Постовит — Л.: издЛПМИ., 1991. — 91с.
7. Ивашкин, Б.Т. С.П.Боткин и Г.А. Захарьин — введение в теорию и практику диагноза [Текст] / Б.Т. Ивашкин // Медико-социальные аспекты отечественного здравоохранения: сб. лекции для практикующих врачей / Общероссийский общественный фонд «здоровье человека» — Москва, 2007. — С.46-57.
Источник
Диагностика индивидуального здоровья
Трём уровням организации системы «Человек» соответствуют и три аспекта индивидуального здоровья — физический, психический и духовный. Теоретически возможно построение диагностической модели, основанной на характеристике всех аспектов здоровья, но это будет сложная и неудобная для практического применения модель. Очевидно, следует остановиться на одной, но основополагающей функции, с угасанием которой невозможно выполнение и других. Этой функцией является функция выживания, то есть жизнеспособность.
Выделяют три типа диагностических моделей индивидуального здоровья: нозологическая диагностика, донозологическая диагностика и диагностика здоровья по прямым показателям.
Нозологическая диагностика ставит своей задачей установление характера заболевания в соответствии с Международной классификацией болезней. Донозологическая диагностика представляет собой определение стадии адаптационного процесса на пути от здоровья к болезни [5]. На наш взгляд, данный подход далёк от истинного отражения положения индивида в системе координат «здоровье-болезнь». В самом деле, выделяемые состояния адаптационного потенциала, хотя в определенной степени и характеризуют здоровье, все же это скорее результат взаимодействия организма с окружающей средой. Можно представить себе индивида с высоким уровнем здоровья, но попавшего в экстремальную производственную либо бытовую ситуацию, приведшую к перенапряжению адаптации, несмотря на значительные резервы функций. При выходе из критической ситуации (нередко – в тот же день) функции восстанавливаются. С другой стороны, у больного, находящегося в стадии ремиссии хронического соматического заболевания (к примеру — хронической пневмонией), будет определяться стадия удовлетворительной адаптации, хотя уровень здоровья у него будет достаточно низким.
Следовательно, необходима единая шкала здоровья, на которой были бы представлены все уровни здоровья с формированием патологии при его критическом снижении.
Совершенно очевидно, что в качестве показателей, количественно характеризующих уровень индивидуального здоровья, могут использоваться только те, которые связаны с его сущностными характеристиками. К ним относятся показатели, в той или иной степени отражающие деятельность механизмов самоорганизации живой системы — адаптации, гомеостаза, реактивности и т. д. В качестве показателей уровня здоровья предпочтительнее использовать характеристики проявлений здоровья, так как они отражают результат деятельности всей сложнейшей функциональной системы Человек. Чем эффективнее выполнение биологических и социальных функций, тем уровень здоровья выше.
К настоящему времени наиболее распространены две модели диагностики уровня здоровья по прямым показателям. Первая из них — определение биологического возраста. Для его определения используются «батареи » тестов различной степени сложности, они подробно описаны в литературе [8 и др]. Вторая — оценка энергопотенциала (резервов биоэнергетики) на организменном уровне [1]. Обе они характеризуют биологическую функцию выживания – одно из основных проявлений здоровья.
Теоретические основы диагностики индивидуального здоровья по резервам биоэнергетики. В мире ничего не происходит без затрат энергии. Это касается и живой материи. Чем мощнее энергопотенциал биосистемы, тем она устойчивее. Основой энергетики человеческого организма являются анаэробные и аэробные механизмы энергобразования. Они могут быть охарактеризованы количественно по мощности, эффективности (экономичности) и ёмкости. Превосходя аэробные механизмы по мощности, анаэробные механизмы существенно уступают им по экономичности и ёмкости. Поэтому в основе предлагаемого метода оценки уровня соматического здоровья лежит информация об аэробных механизмах. Отметим, что эволюция механизмов энергообеспечения живых систем проходила именно по пути их совершенствования.
В основе энергообеспечения клетки лежит функция митохондрий. Митохондрии — блестящее изобретение природы. Увеличивая их количество, можно наращивать энергетические возможности клетки без роста её внешней поверхности. При этом каждая митохондрия обладает ещё и встроенными механизмами «контроля» и «ремонта».
Переход клеток к выработке энергии с помощью митохондрий можно сравнить с промышленной революцией. Вместо того чтобы линейно наращивать размер мануфактуры, клетки пошли на качественное изменение: они построили «завод» и поставили в него ряды специализированных «станков».
Потому, несмотря на миллиарды лет существования, прокариоты, не имеющие митохондрий, и поныне остались относительно простыми существами, а эукариоты «изобрели» новые средства передачи сигналов между клетками и шагнули в сторону многоклеточных форм жизни. Некоторые исследователи утверждают, что рост энергообеспечения клетки – не только показатель [11], но и один из стимулов эволюции живого на Земле [14].
Многочисленными исследованиями установлена взаимосвязь между мощностью аэробных механизмов энергообразования, их экономичностью и ёмкостью. Таким образом, решение проблемы сужается до оценки мощности аэробного энергообразования. Научная литература заполнена доказательствами того, что устойчивость организма к самым различным негативным воздействиям – от гипоксии и кровопотери до радиации – определяется резервами аэробной способности [7 и др.]. Именно это обстоятельство позволило нам идентифицировать этот показатель с уровнем жизнеспособности, иными словами — соматического здоровья.
Методические подходы. Проблема диагностики (измерения «количества») здоровья может быть решена путём определения мощности аэробного энергообразования — максимального потребления кислорода (МПК). Этот показатель интегрально характеризует резервы систем внешнего дыхания, кровообращения, тканевых ферментов и др. Однако особенности методики (нагрузочная проба до отказа, аппаратное обеспечение, трудоёмкость, готовность к оказанию ургентной помощи и т.п.) не позволяют рекомендовать её для широкого применения. В проведенном нами исследовании на здоровых и больных людях [1] отобраны простейшие показатели, имеющие достоверные связи с конечным результатом пробы. Сюда вошли: рост, масса тела, жизненная ёмкость лёгких, динамометрия сильнейшей кисти, частота пульса и уровень АД в покое, время восстановления частоты пульса до исходного уровня после 20 приседаний за 30 сек. На основе этих показателей сформированы индексы, они ранжированы, каждому рангу присвоено определённое количество баллов ( с учётом связи с конечным результатом), а суммой баллов определяется уровень здоровья. Выделяется 5 уровней здоровья. Система доступна для использования средним медперсоналом.
Коэфициент корреляции между суммой баллов и МПК/кг массы тела равен 0,806. Несмотря на простоту используемых показателей, они отражают две глобальные физиологические закономерности, сопровождающие рост энергопотенциала организма: экономизацию функций («двойное произведение» в покое, время восстановления ЧСС после физической нагрузки) и расширение их резерва (жизенный и силовой индексы). Кроме того, учитывается и весо-ростовой индекс.
При определении информативной ценности наиболее распространенных методов количественной оценки индивидуального здоровья — Р.М.Баевского, Л.Х.Гаркави с соавт., К.Купера, И.А.Гундарова и др., Г.Л.Апанасенко [5,9,10,12,1] было установлено, что наибольшей диагностической эффективностью обладает именно этот подход [6]. В наших исследованиях показано, что снижение уровня здоровья, знаменующее собой, по сути, развитие митохондриальной недостаточности, сопровождается формированием эндогенных факторов риска и латентных форм ИБС (рис.1 и 2).
Анализ результатов популяционных исследований позволил впервые описать феномен “безопасного уровня” здоровья (IV-V уровни) и дать ему количественную характеристику [3]. В “безопасной зоне” здоровья практически не регистрируются эндогенные факторы риска, манифестированные формы хронических неинфекционных заболеваний, низок риск смерти от них. Годом позже факт прогрессивного повышения смертности при снижении максимальных аэробных возможностей ниже 10 МЕТ у мужчин и 9 МЕТ у женщин подтверждён американскими исследователями [13], однако авторы его не анализируют.
При выходе индивида из “безопасной зоны” здоровья проявляется феномен “саморазвития” патологического процесса без изменения силы действующих факторов (условий существования): вначале формируются эндогенные факторы риска, развивается патологический процесс и происходит его манифестация в виде конкретной нозологической формы. Описаны механизмы развития этого феномена [4].
Возможность диагностики уровня здоровья позволила построить единую шкалу здоровья (рис.3). Такая шкала представляет собой систему координат; на одной оси которой – уровень здоровья, на другой – медико-социальные состояния, зависящие от этого уровня. При использовании шкалы здоровья появилась возможность диагностировать и «третье», или переходное между здоровьем и болезнью состояние. Основной признак предболезни — возможность саморазвития патологического процесса без изменения силы действующего фактора вследствие снижения резервов здоровья [4]. Границей перехода от состояния здоровья к состоянию предболезни является тот уровень здоровья, который не может компенсировать происходящие в организме под влиянием негативных факторов изменения и, вследствие этого, формируется тенденция к саморазвитию процесса. В качестве начала болезни принято считать появление признаков манифестации патологии, т.е. момент наступления снижения или утраты способности к выполнению функций. Таким образом, границы «третьего состояния» очерчены довольно четко. Что же касается возможности определить границу между предболезнью и началом неманифестированного патологического процесса, то на сегодняшний день эта проблема неразрешимая. Именно здесь могла бы сыграть ведущую роль нормология (учение о норме), однако показатели «нормы» настолько индивидуальны, что вынести суждение о «нормальности» функций у конкретного индивида невозможно. Именно поэтому в практической деятельности следует использовать категорию «третьего состояния» и только в том случае, если есть возможность подтвердить или отвергнуть наличие неманифестированного патологического процесса, можно говорить о предболезни или следующей за ней стадии развития .
Возможности практической реализации теоретических данных
Реализация изложенных теоретических данных до сего времени не используется в сфере здравоохранения, ибо это противоречит главенствующей парадигме ведомства – лечить больных. Наиболее близким к проблеме сохранения и укрепления здоровья практически здоровых индивидов является специалист по восстановительному лечению. В то же время специалисты этого профиля недостаточно подготовлены в области как диагностики здоровья, так и методов, обеспечивающих весь процесс управления здоровьем индивида. Отсюда следует необходимость расширения и реформирования образовательного стандарта в медицинских ВУЗах с целью подготовки специалистов в области здоровьесберегающих технологий.
Отметим, что доля лиц, находящихся в «безопасной» зоне здоровья в Украине составляет около 1% (трудно представить, что в России ситуация более благоприятная). Отсюда очевидно, что никакие усовершенствования лечебно-диагностического процесса не способны решить проблему снижения заболеваемости и смертности на постсоветском пространстве. Единственный путь решения проблемы – переход основной части популяции на более высокий уровень энергообеспечения функций. С этих позиций целесообразно говорить о «превентивной реабилитации» — комплексе оздоровительных мероприятий по возвращению индивида в «безопасную» зону здоровья. Это и есть наиболее обоснованный и реальный путь первичной профилактики ХНИЗ.
- Апанасенко Г.Л. Эволюция биоэнергетики и здоровье человека.- СПб., Петрополис, 1992, 137 с.
- Апанасенко Г.Л. О возможности количественной оценки уровня здоровья человека // Гигиена и санитария, 1985, № 6, с. 55-58.
- Апанасенко Г.Л., Науменко Р.Г. Соматическое здоровье и максимальная аэробная способность индивида //Теория и практика физической культуры, 1988.-№ 4, -с. 29-31.
- Апанасенко Г.Л., Попова Л.А. Медицинская валеология.- Киев, Здоровье, 1998, 248 с.
- Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. — Медицина, Москва,1979, 298 с.
- Безматерных Э.Л.,Куликов В.П. .Диагностическая эффективность методов количественной оценки индивидуального здоровья\Физиология человека, 1998,-№3,- С.79-85.
- Василенко А.М. Максимальное потребление кислорода как критерий устойчивости человека к гипоксии, гипо- и гипертермии// . Космическая биология и авиакосмическая медицина.- 1980, № 6 с.3-10
- Войтенко В.П. Здоровье здоровых (введение в санологию).- Киев, Здоровья, 1991, 246 с.
- Гаркави Л.К., Квакина Е.Б. Понятие здоровья с позиции теории неспецифических реакций организма// Валеология. 1996, №2, с.15-20.
- Гундаров И.А., Полесский В.А.»Золотой запас» человека // Мед.газета. 1990, 18 апреля, с.3.
- Зотин А.И. Биоэнергетическая направленность эволюционного процесса организмов. Пущино,1981, 11 с.
- Купер К. Аэробика для хорошего самочувствия.- М,.ФиС, 1987, 192 с.
- Blaire S., Kone H., Paffenberger R. a.o. Physical fitness a. all-cause mortality \JAMA, 1989,-Vol.17,-№ 7,- Р. 2395-2401.
- Fox Ronald F. Energy and the evolution.-W.H.Freeman a.Co, N.-Y, 1992, 262 p.
Рис.1 Уровень соматического здоровья и распространённость факторов риска ИБС (гиперхолестеринемия, артериальная гипертензия, избыточная масса тела), %% от числа вошедших в группу (N=786: практически мужчины 35-59 лет)
Рис.2. Доля лиц, не достигших субмаксимального уровня нагрузки вследствие появления признаков нетолерантности на ЭКГ (1-5 — уровни здоровья) (N=786: практически мужчины 35-59 лет)
Рис.3 Состояния, определяемые уровнем здоровья. По вертикали – уровень здоровья, по горизонтали – состояния: здоровье (1), «третье состояние» (предболезнь –2 и неманифестированный патологический процесс-3), болезнь (4).
Источник