Перейти к основному содержанию
Номер №3, 2025
Первый анализ приверженности лабораторий в Российской Федерации Шестому изданию Лабораторного Руководства ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека
Номер №2, 2025
Коэффициент опорожнения мочевого пузыря как прогностический маркер хронической болезни почек у мужчин с гиперплазией предстательной железы
Номер №1, 2025
Влияние тестостерон-заместительной терапии на симптомы нижних мочевых путей (СНМП) у мужчин
Номер №4, 2024
Структура повреждений органов мочеполовой системы в современном вооруженном конфликте
Номер №3, 2024
Экономическая эффективность лечения недержания мочи в условиях стационара кратковременного пребывания
Номер №2, 2024
Комплексные средства для коррекции уровня рН мочи при метафилактике мочекаменной болезни
Номер №1, 2024
Современное оперативное лечение пациентов с камнями почек размером до 2 см и сопутствующей ИБС
Номер №4, 2023
Возможности улучшения терапевтической активности препаратов бактериофагов Урологические осложнения трансплантированной почки
Номер №3, 2023
Нормативно-правовые возможности проведения метафилактики мочекаменной болезни в Российской Федерации Бессимптомная бактериурия у беременных: всегда ли оправдана антибиотикотерапия?
Номер №2, 2023

Частота и характер симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у лиц старше 40 лет 

Посткоитальный цистит как причина сексуальной дисфункции у женщин

Номер №1, 2023
Создание пункционной насадки для конвексного УЗ-датчика с использованием технологии 3D-печати Фьюжн-биопсия ПЖ. Диагностическая ценность в сравнении со стандартной биопсией
Номер №4, 2022
Хирургия опухолевых тромбов нижней полой вены Безрентгеновская контактная уретеролитоторипсия при камнях мочеточника
Номер №3, 2022
Брахитерапия рака предстательной железы и иммунный ответ Факторы риска нефролитиаза после радикальной цистэктомии с кишечной пластикой мочевого пузыря
Номер №2, 2022
Заболеваемость мочекаменной болезнью в Российской Федерации с 2005 по 2020 гг. Мочекаменная болезнь и риск инфаркта миокарда и инсульта
Номер №1, 2022
Современный взгляд на скрининг мочекаменной болезни Наследственный фактор метафилактики мочекаменной болезни Лечение бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов
Номер №4, 2021
COVID-19 ассоциированный инкрустирующий цистит Эндоскопическая коррекция пузырно-мочеточникового рефлюкса у детей: дифференцированный выбор метода, материала и его дозирования
Номер №3, 2021
Искусственный интеллект в онкоурологии Миниперкутанная нефролитотомия без катетеризации мочеточника. Сравнение со стандартной методикой
Номер №1, 2021
Эпидемиологическое исследование распространенности цистита у женщин Воронежской области Врожденные аномалии полового члена: мировые и отечественные данные
Номер №5, 2020
Изолированная травма почки: международные рекомендации и московские стандарты
Номер №3, 2020
Эпидемиология нейрогенных нарушений мочеиспускания. Результаты лечения больных раком предстательной железы высокого риска: мультицентровой анализ
Номер №2, 2020
COVID-19: влияние на урологическую службу Российской Федерации Мочеполовая система и Covid-19: некоторые аспекты
Номер №1, 2020
Дистанционное образование в урологии. Опыт 2012-2019 гг Оказание стационарной помощи пациентам урологического профиля в условиях пандемии COVID-19
Номер №4, 2019
Мужское бесплодие в Российской Федерации: статистические данные за 2000-2018 гг Оценка эффективности тренировок мышц промежности в восстановлении эректильной функции
Номер №3, 2019
Эпидемиология мочекаменной болезни в Пермском крае: результаты 30-летнего изучения Медико-экономическое обоснование применения современных методов лечения мочекаменной болезни
Номер №4, 2018
Заболеваемость МКБ в Российской Федерации (2005-2016 гг) Скрининг РПЖ: современное представление и организация Первично-множественный рак переходноклеточного эпителия Андрогенный скрининг у мужчин старше 50 лет
Номер №3, 2018
Роль стволовых клеток в лечении недержания мочи Перкутанная нефролитотрипсия при инфицированной моче Протезирование яичка в детском и подростковом возрасте: результаты мультицентрового исследования Преждевременная эякуляция – современное состояние проблемы
Номер №2, 2018
Альтернативные методы лечения локализованного рака предстательной железы Частичное удвоение уретры: парауретральный ход Сравнительный обзор одноразовых гибких уретеронефроскопов
Номер №1, 2018
Распространенность симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у мужчин по результатам популяционного исследования Модель пациент-центрированной системы организации медицинской помощи...
Номер №4, 2017
Прогнозирование развития эректильной дисфункции и сердечно-сосудистых заболеваний Прогностические факторы выживаемости больных при раке предстательной железы
Номер №3, 2017
Рекомендации по лечению рака предстательной железы с помощью высокомощностной внутритканевой лучевой терапии (брахитерапии). Экспертное совещание
Номер №2, 2017

Радиоизотопная лимфосцинтиграфия при РПЖ
Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней
Ампутация мочеточника при выполнении контактной уретеролитотрипсии

Номер №1, 2017
Принципы «Медицины 4П» в организации медицинской помощи на примере урологических заболеваний Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
Номер №4, 2016
Предварительные результаты многоцентрового исследования РПЖ Анализ оказания специализированной медицинской помощи пациентам с макрогематурией, почечной коликой.
Номер №2, 2016
Медицинская помощь пациентам с острой задержкой мочеиспускания Прогностическое значение истинного кастрационного уровня тестостерона..
Номер №1, 2016
Предикторы гиподиагностики рака мочевого пузыря Сохранение фертильности у больных опухолями яичек Цитокиновый статус больных с хроническим циститом
Номер №4, 2015

Современная демографическая ситуация в России
Определение мутаций генов FGFR3 и PIK3CA в ДНК
из осадка мочи у больных раком мочевого пузыря

Номер №3, 2015
Нейроэндокринная дифференцировка при раке предстательной железы Роль вирусов в канцерогенезе рака мочевого пузыр..
Номер №2, 2015
Клинико-экономическая оценка скрининга РПЖ Комбинация РСАЗ TMPRSS2-ERG в диагностике РПЖ: первый опыт Рекомендации по лечению РПЖ методом низкодозной ...
Номер №1, 2015
Роль дистанционного образования в повышении уровня специалистов первичного звена здравоохранения. Сравнительный анализ онкологических результатов ..
Номер №4, 2014
Организация работы по улучшению клинических и экономических результатов медицинской помощи при раке предстательной железы Сравнение результатов открытой, лапароскопической и робот-ассистированной нефрэктомии при раке почки Сравнительный анализ функциональных результатов позадилонной ..
Номер №3, 2014
Медико-экономические аспекты комплексной этапной стандартизированной программы диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы
Номер №2, 2014
Уронефрологическая заболеваемость и смертность в РФ за 2002-2012 Андрогены и ишемия в патогенезе ДГПЖ РСА3: первые результаты
Номер №1, 2014
Стандартизированная программа диагностики и лечения ДГПЖ Хромограмма-А сыворотки крови при заболеваниях предстательной ... Задержанная эякуляция
Номер №4, 2013
Дистанционное образование в урологии Брахитерапия РПЖ Эректильная дисфункция и сердечно...
Номер №3, 2013
Заболеваемость МКБ в Иркутской области HIFU-терапия местного рецидива рака... Внепростатические источники простатического...
Номер №2, 2013
Программа "Урология" в Воронежской области Анализ уронефрологической заболеваемости Ожирение и мочекаменная болезнь
Номер №1, 2013
Клинико-экономический анализ оперативного лечения РПЖ Брахитерапия РПЖ: постимплантная дозиметрия и зависимость... Моделирование канцерогенеза предстательной железы
Номер №4, 2012
Урологическая заболеваемость в Нижегородской области Стресс, метаболический синдром и хроническая болезнь почек TVT - 10 лет в России
Номер №3, 2012
Программа «Урология» - модернизация здравоохранения Ишемия мочевого пузыря как причина его дисфункции ... Современные тенденции в эпидемиологии, диагностике ...
Номер №2, 2012
Урологическая заболеваемость в РФ в 2005-2010 годах Трансуретральная энуклеация предстательной железы (TUEB) Влияние стандартизации методов определения ПСА на ...
Номер №1, 2012
Инвалидность вследствие заболеваний мочеполовой системы в РA Стандартизация терминов, методов получения и представления ... Эректильная дисфункция у пациентов с ...
Номер №4, 2011
Уронефрологическая заболеваемость детей в Российской Федерации Структура урологических заболеваний в популяции ... Стандартизированный подход к ведению больных с МКБ
Номер №2-3, 2011
Малоинвазивные технологии лечения рака предстательной железы и почки
Номер №1, 2011
Урологическая заболеваемость в РФ в 2002-2009 годах Сравнительный анализ клинических и экономических... Клинико-статистическая классификация андрологических ...
Номер №4, 2010
Оперативное лечение рака предстательной железы Влияние фетальных костномозговых мезенхимальных ... Патогенное минералообразование в почках ...
Номер №3, 2010
Анализ некоторых аспектов обеспечения заместительной ... Российская система последипломного образования Образовательная программа подготовки резидентов
Номер №2, 2010
Уронефрологическая заболеваемость детей в РФ Первые результаты целевой программы диагностики ... Оценка мужского репродуктивного здоровья молодежи ...
Номер №1, 2010
Анализ уронефрологической заболеваемости в РФ Объем выборки для популяционного изучения общей ... Морфологические изменения в ткани предстательной ...
Номер №1, 2009
Николай Алексеевич Лопаткин - основатель НИИ урологии Фундаментальные исследования в НИИ урологии 30 лет НИИ Урологии
Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya

Математическая оценка диагностической информативности лабораторных показателей при серозном и гнойном пиелонефрите

Номер №4, 2016 - стр. 104-109
Шатохин М.Н. Холименко И.М. Конопля А.И. Братчиков О.И. Гаврилюк В.И. Краснов А.В. Маврин М.Ю.
10280
Скачать PDF

Проблема гнойных осложнений урологических заболеваний с выраженной эндогенной интоксикацией, острой и хронической почечной недостаточностью, развитием вторичного иммунодефицитного состояния, являются одной из наиболее актуальных проблем современной урологии, так как, протекая в условиях нарушенной уродинамики, они сопровождаются развитием осложнений, к числу которых относятся: интоксикация, уросепсис, септический шок, при этом летальность достигает 50-60 % [1-6].

Тактика ведения больных острым пиелонефритом определяется патогенезом и особенностями клинического течения заболевания. При первичном серозном пиелонефрите показано консервативное лечение, при вторичном серозном и гнойном пиелонефрите, помимо антибактериальной, противовоспалительной и дезинтоксикационной терапии необходимо хирургическое лечение, в связи с чем раннее разделение больных острым пиелонефритом на группы с серозной и гнойной формами является принципиальным [7-11].

В настоящее время во многих отраслях медицины прогнозирование приобретает все большую значимость. Так, например, в хирургической практике это обусловлено возрастающим процентом лиц, поступающих в стационар в тяжелом состоянии с высоким риском летального исхода [12-14]. Одним из подходов к решению задачи классификации степени тяжести острого пиелонефрита может быть использован нейросетевой классификатор, основанный на использовании самообучающихся нейроструктур [15,16].

В большинстве клинических ситуаций одновременно действует множество факторов (параметров), при этом между ними существуют сложные взаимные влияния, например, общий эффект от двух факторов может превышать их индивидуальную сумму, или наличие одного показателя нивелирует эффективность другого и так далее. Поэтому привычное понимание и анализ важности только одного лабораторного или инструментального показателя в условиях нейронной сети не правомочно.

Искусственные нейронные сети, отличаются от других методов математического анализа тем, что при поиске решения не следуют строго фиксированному набору математических методов, а повторяют дедуктивные методы поиска решения, свойственные работе высококвалифицированного эксперта. Более того, нейронные сети могут включать практически неограниченное число факторов для построения прогноза, и эти факторы можно добавлять в модель. Метод может также оценить степень прогностической значимости и взаимодействие новых факторов с уже имеющимся набором. Это отличает его от традиционных статистических методов. Особенностью метода нейронных сетей является то, что освоить и применять технологии нейронных сетей значительно проще, чем изучать математическую статистику [17].

Использование данного метода в оценке тяжести острого пиелонефрита, на наш взгляд, обусловлено тем, что, несмотря на проводимую модернизацию системы здравоохранения, достаточно большое количество лечебно-профилактических учреждений все еще не в состоянии в полной мере реализовать стандарт обследования данной категории пациентов, который бы позволил максимально объективно оценить степень тяжести острого пиелонефрита, тогда как применение нейронной сети с уже имеющимся арсеналом диагностических методов исследования позволит улучшить качество диагностики степени тяжести пациентов с острым пиелонефритом.

Цель работы - разработка системы оценки тяжести острого пиелонефрита с использованием нейронных сетей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведен ретроспективный анализ 206 историй болезни пациентов, проходивших стационарное лечение в урологическом отделении ОБУЗ ГБ СМП г. Курска и в Урологическом центре НУЗ «Научный клинический центр ОАО «РЖД» г. Москва (клиническая база кафедры эндоскопической урологии РМАПО) с диагнозом острый серозный (ОСП) или острый гнойный пиелонефрит (ОГП), на основе которого создана нейросеть для оценки тяжести острого пиелонефрита. Для того, чтобы проверить работоспособность созданной нейросети в оценке тяжести состояния пациентов с пиелонефритом под постоянным наблюдением находилось 40 пациентов с верифицированным диагнозом, подтвержденным клиническими и инструментальными методами обследования (обзорная и экскреторная урография, ультразвуковое исследование (УЗИ), мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) мочевыводящих путей): острый серозный (20 пациентов) и острый гнойный пиелонефрит (20 больных), рандомизированных по возрасту, полу, минимальному количеству сопутствующих заболеваний в стадии ремиссии. Группа контроля включала 15 здоровых доноров-добровольцев того же возраста.

Критериями включения в исследование были: верифицированный диагноз ОСП и ОГП, вовлечение в процесс одной почки, переносимость использованных в исследовании фармакологических препаратов, уровень простатспецифического антигена (PSA) у лиц мужского пола ниже 4,0 нг/мл, письменное согласие на участие в проводимых исследованиях. Критериями исключения были: наличие специфических инфекций, передаваемых половым путем, наличие инфравезикальной обструкции, соматической патологии в стадии неполной ремиссии и стадии обострения, аллергических реакций на проводимое лечение, уровень простатспецифического антигена у лиц мужского пола выше 4,0 нг/мл, отказ от проводимого исследования.

Уровень цитокинов (ФНО, ИЛ-1а, ИЛ-8, ИЛ-2, ИЛ-10, ИФа, РАИЛ), иммуноглобулинов классов M, G, A, СРБ определяли в биологическом материале (плазме крови) методом твердофазного иммуноферментного анализа с детекцией продуктов реакции в диапазоне длин волн 405-630 нм с использованием коммерческих наборов. Компоненты системы комплимента (С3а и С5а) и фактор Н определяли диагностическим набором с использованием двух принципов: гемолитического метода учета активации системы комплемента и ИФА-метода определения терминального комплекса, выявляемого специфическиими антителами. Для оценки уровня циркулирующих иммунных комплексов применяли метод селективной преципитации с полиэтиленгликолем.

В качестве базовых (входных) параметров, на основе которых проводилась диагностика характера пиелонефрита, были выбраны показатели, представленные в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Субъективные, объективные и анамнестические данные у больных с пиелонефритом

Показатели Степени показателя
Боль поясничной области выраженная умеренная слабо интенсивная нет
Сторона поражения с обеих сторон с одной стороны не может указать точно нет болей
Тошнота постоянная периодическая нет
Рвота неукротимая многократная однократная нет
Слабость выраженная средняя легкая нет
Давность заболевания, сутки > 3 1-3  ¼-1 < ¼
Наличие заболеваний, аномалий развития мочеполовой системы есть нет
Возраст, лет 75-90 61-75 22-60 < 21
Пол мужчины женщины
Общее состояние крайне тяжелое тяжелое средней степени тяжести удовлетворительное
Сознание кома сопор ступор ясное
Положение тела вынужденное пассивное активное
Окраска кожных покровов цианотичная иктеричная бледная обычная
Влажность кожных покровов сухая влажная обычная
Температура, °C 39 и больше 38-39 37-38 < 37
Наличие озноба периодические ознобы да, однократно нет
Частота дыхательных движений 25 в минуту и более 21-24 16-20  
Симптом поколачивания положительный отрицательный
Пульс, в мин более 110 100-110 90-100 до 90
Количество выделяемой мочи, мл отсутствует менее 500 500-1000 1000-1500
Артериальное давление систолическое, мм.рт.ст. > 180 161- 180 141-160 < 140
Артериальное давление диастолическое, мм.рт.ст. > 115 106-115 95 - 105 < 95
Наличие шока да нет

В качестве выходного (прогнозируемого) параметра использовалась форма острого пиелонефрита: серозная и гнойная. Оценка информативности качественных факторов, построение на их основе прогностической модели осуществлялось с помощью нейроимитатора NeuroPro 0,25 [10].

Статистическую обработку результатов исследования проводили по общепринятым критериям вариационно-статистического анализа с вычислением средних величин (M), ошибки средней арифметической (m) с помощью пакета компьютерных программ Microsoft Excel (2010). Существенность различий оценивали по U-критерию. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Обучение нейроимитатора проводилось в режиме классификатора для консилиума из 43 нейросетей-экспертов с заданной степенью надежности (это объективные, субъективные и лабораторные показатели, оцениваемые у пациентов с пиелонефритом) (табл. 1, 2). Включение именно данных показателей в программу для оценки тяжести острого пиелонефрита проводилось методом сплошной выборки из представленных 206 историй болезни пациентов с острым пиелонефритом. Разделение каждого из показателей на 4 группы (градации) осуществлялось путем равномерного распределения их у 206 пациентов (по 25%).

Таблица 2. Лабораторные показатели у больных с пиелонефритом

Показатели Степени показателя  
Количество лейкоцитов в моче 60 и больше 21-60 меньше 20 нет
Количество эритроцитов в моче 60 и больше 30-60 5-30 1-5 
Белок в моче, г/л 1,1- 3,0 0,51 %-1,0 0,034-0,5 постоянная
Суточное количество белка выделяемого с мочой, г > 0,51 0,051-0,5 < 0,05 нет
Микрофлора мочи выделение двух и более возбудителей выделение одного возбудителя наличие бактерий в моче нет
Кислотность мочи щелочная нейтральная кислая  
СОЭ, мм/час 60-80 21-59 15-20 2-15
Уровень лейкоцитов крови, 109/л > 20 15-20 сен.15 < 9
Количество палочкоядерных нейтрофилов, % > 20 % 15-20 6-15 1-6 
Общий белок, г/л < 40 40-65 65-85
Мочевина, ммоль/л > 15 7,5-15 1,75-7,5
Креатинин, мкмоль/л > 200 140-200 120-140 53-120
Глюкоза крови, ммоль/л < 5,5 5,5-10 > 10
Мочевая кислота, мкмоль/л < 140 140-420 > 420
Скорость клубочковой фильтрации 15-29 30-59 60-89 > 90

Для всех без исключения нейросетей было осуществлено обучение и упрощение структуры для основной обучающей выборки (102 набора первого класса - серозный пиелонефрит и 104 - второго - гнойный пиелонефрит) и тестирование на тестовой выборке (по 20 наборов записей каждого класса). Тестирование нейросетей показало высокую степень уверенности прогнозируемых состояний заболевания -«Пиелонефрит».

После проведения эксперимента было получено из 43 предложенных 24 нейросети минимальной структуры, правильно решающих поставленную задачу. Отличия в структуре этих сетей объясняются многозначностью решения задачи поиска системы информативных факторов.

Для оценки информационной значимости каждого из симптомов в работе нейросети нами рассчитывался коэффициент использования фактора (КИФ) по формуле:

КИФ =M/N,

где М - число нейросетей, в которых используется после упрощения данный фактор, N - мощность множества (общее число) обученных нейросетей.

Величина данного показателя свидетельствует о частоте использования показателя нейросетью для оценки тяжести острого пиелонефрита. Кроме этого был рассчитан средний показатель значимости (СПЗ) для каждого из симптомов, значения которого свидетельствуют о значимости данного показателя в принятии решения нейросетью в оценке тяжести состояния пациентов с острым пиелонефритом (табл. 3).

Таблица 3. Средние показатели значимости и коэффициенты информативности факторов у пациентов с пиелонефритом

Показатели СПЗ КИФ
Боль поясничной области 0,04 0,1
Тошнота 0,09 0,14
Рвота 0,21 0,62
Давность заболевания 0,03 0,06
Общее состояние 0,05 0,1
Сознание 0,18 0,26
Положение тела 0,03 0,06
Окраска кожных покровов 0,31 0,38
Влажность кожных покровов 0,27 0,34
Температура 0,07 00.янв
Наличие озноба 0,13 0,62
Частота дыхательных движений (ЧДД) 0,32 0,38
Пульс 0,19 0,46
Артериальное давление диастолическое 0,4 0,54
Наличие шока 0,12 0,3
Количество лейкоцитов в моче 0,28 0,74
Белок в моче 0,82 0,70
Суточное количество белка выделяемого с мочой 0,35 0,74
Уровень лейкоцитов крови 0,07 0,12
Количество палочкоядерных нейтрофилов 0,19 0,6
Общий белок 0,01 0,04
Мочевина 0,03 0,08
Креатинин 0,16 0,24
Мочевая кислота 0,3 0,36

Анализ представленных характеристик показывает, что для исследуемой системы факторов наибольшим СПЗ соответствуют наибольшие КИФ, что свидетельствует о том, что соответствующие факторы могут быть отнесены к категории наиболее информативных, поскольку имеют высокие показатели значимости и оказываются часто востребованными при обучении на множестве нейросетей. Данное предположение подтверждено проведенными ранее исследованиями с использованием нейросетевого классификатора у детей с аппендикулярным перитонитом [12,13], тогда как по данным литературы у пациентов с пиелонефритом данный метод анализа не применялся.

Итоги тестирования консилиума нейросетей на контрольной выборке (по 20 пациентов с острым пиелонефритом гнойным и серозным) выявили высокие показатели точности диагностики заболевания «Пиелонефрит» - среднее число правильно решенных примеров на консилиуме нейросетей составило 96% при 100% степени уверенности в результате, что свидетельствует о работоспособности нейросети с использованием 24 показателей, а не всех 43 (табл. 4).

Таблица 4. Тестирование консилиума нейросетей

Показатели Результаты тестирования
Правильно: Неуверенно: Неправильно:
Боль поясничной области 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Тошнота 39 (97,5%) 0 (0%) 1 (2,5%)
Рвота 36 (95%) 3 (7,5%) 1 (2,5%)
Давность заболевания 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Общее состояние 39 (97,5%) 1 (2,5%) 0 (0%)
Сознание 39 (97,5%) 1 (2,5%) 0 (0%)
Положение тела 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Окраска кожных покровов 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Влажность кожных покровов 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Температура 39 (97,5%) 0 (0%) 1 (2,5%)
Наличие озноба 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Частота дыхательных движений 40 (100%) 0 (0%) 0 (0%)
Пульс 39 (97,5%) 1 (2,5%) 0 (0%)
Артериальное давление диастолическое 39 (97,5%) 1 (2,5%) 0 (0%)
Наличие шока 40 (100%) 0 (0%) 0 (0%)
Количество лейкоцитов в моче 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Белок в моче 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Суточное количество белка выделяемого с мочой 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Уровень лейкоцитов крови 39 (97,5%) 1 (2,5%) 0 (0%)
Количество палочкоядерных нейтрофилов 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Общий белок 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Мочевина 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Креатинин 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Мочевая кислота 38 (95%) 2 (5%) 0 (0%)
Среднее значение 96% 3,50% 0,50%

С целью повышения эффективности прогнозирования тяжести острого пиелонефрита нами проведен поиск достоверных иммунных лабораторных показателей, для чего выполнен анализ иммунных нарушений у пациентов с ОСП и ОГП.

У пациентов с ОСП в плазме периферической крови установлено повышение концентрации провоспалительных цитокинов (ФНО, ИЛ-1а, ИЛ-8), ИФа, ИЛ-2 и разнонаправленное изменение противовоспалительных (повышение ИЛ-10 и снижение РАИЛ). У больных ОГП также выявлено повышение про-воспалительных, ИЛ-2, ИФа, но снижение противовоспалительных цитокинов (табл. 5).

В группе больных с ОСП в плазме крови выявлено разнонаправленное изменение содержания компонентов комплемента (снижение С3а и повышение С5а), снижение ингибитора системы комплемента фактора Н и ЦИК, повышение всех исследованных классов иммуноглобулинов (M, G и A). У больных ОГП перед началом лечения выявлены аналогичные с ОСП по направленности изменения показателей системы комплемента и иммуноглобулинов, за исключением повышенной концентрации фактора Н (табл. 5).

Таблица 5. Показатели иммунного статуса у здоровых лиц и у больных с острым пиелонефритом (M±m)

Показатели, единицы измерения Группы больных  
Здоровые ОСП ОГП
ФНО, пкг/мл 5,8+0,7 36,8+1,9* 23,6+1,6**
ИЛ-1а, пкг/мл 3,8+0,3 20,4+1,1* 14,3+1,0**
ИЛ-8, пкг/мл 24,7+1,9 52,6+2,3* 55,2+3,6*
ИФа, пкг/мл 6,2+0,8 27,3+1,7* 167,3+5,1**
ИЛ-2, пкг/мл 0,2+0,03 182,5+8,4* 33,9+1,4**
ИЛ-10, пкг/мл 2,9+0,05 11,9+1,1* 1,3+0,09**
РАИЛ, пкг/мл 450,4+12,7 123,4+2,1* 326,4+13,3**
С3а, нг/мл 45,4+3,3 22,4± 1,1* 13,2+1,1**
С5а, нг/мл 3,8+0,07 5,1+0,05* 14,8+0,4**
Фактор Н, мкг/мл 142,3+8,4 107,7+7,3* 239,7+7,2**
IgM, мг/мл 3,7+0,2 5,1+0,7* 4,5+0,4*
IgG, мг/мл 7,9+0,6 26,6+1,2* 25,1+0,8*
IgA, мг/мл 1,6+0,08 2,6+0,05* 4,4+0,06**
ЦИК, % 92,6+2,4 72,7+3,9* 83,5+5,3**

Для 14 нейросетей изученных лабораторных показателей было осуществлено обучение и упрощение структуры, в связи с чем было получено 3 нейросети минимальной структуры, правильно решающих поставленную задачу: ФНО, С3а, фактор Н.

Итоги повторного тестирования консилиума нейросетей при контрольной выборке с использованием этих 3-х иммунных лабораторных показателей, установили повышение точности прогнозирования заболевания «Пиелонефрит» до 99%, при 100% степени уверенности в результате.

В клинической практике распознавание различных форм острого пиелонефрита должно проводиться максимально результативно, в короткие сроки и на основе применения по возможности ограниченного числа рутинных методов инструментального и лабораторного исследований. Поэтому, далее нами производилась проверка эффективности установления формы острого пиелонефрита на основе минимального количества наиболее информативных лабораторных критериев. С этой целью нами были выбраны наиболее значимые показатели на основе СПЗ и КИФ: уровень белка в моче на основе общего анализа мочи (СПЗ - 0,82 и КИФ - 0,70), суточное количество белка выделяемого с мочой (СПЗ -0,35 и 0,74), ЧДД (СПЗ - 0,32 и КИФ - 0,38), уровень ФНО (СПЗ - 0,72 и КИФ - 0,70). Проведение тестирования консилиума нейросетей на контрольной выборке с использованием 4 показателей позволяет прийти к следующему выводу. Наличие у больного с острым пиелонефритом в общем анализе мочи белка 1,1 г/л и более; выделение с мочой белка за сутки более 0,51 г; учащение ЧДД до 25 и более в минуту и уровень в плазме крови ФНО 10,0-25,0 пкг/мл с 96% вероятностью позволяет утверждать, что у пациента имеет место острый гнойный пиелонефрит, требующий активной хирургической тактики. Наличие в общем анализе мочи 0,033 и менее г/л белка, выделение с мочой за сутки менее 0,05 г белка, ЧДД менее 20 в минуту и уровень в плазме крови ФНО 32,0 пкг/мл и более с аналогичной вероятностью могут свидетельствовать об остром серозном пиелонефрите, для лечения которого необходимо проводить консервативную фармакотерапию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, анализ результатов, полученных на нейросетях с различными топологиями и параметрами обучения, позволил найти оптимальную структуру нейросети, обеспечивающую максимально возможную для выбранной нейросетевой структуры точность прогнозирования формы пиелонефрита. Для данной нейросетевой структуры с использованием субъективных, объективных и анамнестических данных, рутинных и иммунных лабораторных показателей точность прогнозирования на тестирующей выборке, применявшейся для контроля за качеством обучения, составила 99%. Нейросетевой классификатор на основе характерных симптомов острого пиелонефрита, отдельных лабораторных и инструментальных данных позволяют с высокой степенью уверенности прогнозировать форму заболевания: острый серозный или гнойный пиелонефрит.

Это может использоваться как вспомогательный метод наряду с основными лабораторными и инструментальными методами.

На основе множества лабораторных параметров, в том числе и иммунологических, проведенная работа позволила нам выделить наиболее информативные показатели которые можно было бы использовать для составления программ.

Полученные нами результаты с высокими показателями точности прогнозирования дают основание для создания интерактивных компьютерных классификаторов (программ), позволяющих получать вспомогательную информацию при постановке диагноза в условиях урологической клиники с целью своевременного определения тактики лечения данной категории пациентов.

ВЫВОДЫ

Полученные данные могут быть использованы для составления обучающих программ с целью формирования правильного клинического мышления, а также как вспомогательное средство для врачей-урологов и врачей смежных специальностей, сталкивающихся с урологической патологией. Использование данной программы-классификатора не требует затрат на подготовку специалистов и дорогостоящей техники, так как данное приложение может быть установлено на любой планшет или телефон (iOS, Android, Windows и др.). Врачу необходимо будет внести в мультимедийном интерфейсе показатели конкретного пациента в течение 5-7 мин и сразу получить ответ. Самым главным преимуществом нейросетевого классификатора является необязательность наличия всех показателей для его работы, что даже при отсутствии в лечебно-профилактическом учреждении иммунологической лаборатории, ряда лабораторных и инструментальных методов исследования, позволит с вероятностью 93% и более оценить тяжесть острого пиелонефрита. 

ЛИТЕРАТУРА

1. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г. Практическая урология. М.: Медфорум, 2012. 352 с

2. Конопля А.И., Братчиков О.И., Холименко И.М., Шатохин М.Н., Джари-мок А.Р., Маврин М.Ю., Локтионов А.Л. Состояние иммунного статуса у пациентов с серозной и гнойной формами острого пиелонефрита. Урология. 2016; (2): 10-16.

3. Шатохин М.Н., Теодорович О.В., Конопля А.И., Гаврилюк В.П., Маврин М.Ю., Краснов А.В. Иммунометаболические нарушения при хроническом бактериальном простатите и их коррекция. Урология. 2011;5: 39-42.

4. Мурзалиев А.Д. Иммунологические показатели у больных с острым пиелонефритом. Вестник Кыргызско-Российского славянского университета. 2015;7(15): 112-114.

5. Ханина Е.А., Добрынина И.С., Зуйкова А.А. Коррекция адаптационных возможностей у больных с острым пиелонефритом. Альманах современной науки и образования. 2015;1(91): 106-108.

6. Арбулиев К.М., Арбулиев М.Г., Магомедов М.Г., Абдурахманова Ф.М. Гнойный пиелонефрит и динамика цитокинов. Вестник Дагестанской государственной медицинской академии. 2014;1(10):54-59.

7. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г. Интегративная урология. Руководство для врачей. М.: Медфорум. 2014. 432 с.

8. Нефрология. Национальное руководство.Краткое изложение. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. 213 с.

9. Холименко И.М., Братчиков О.И., Джаримок А.Р., Шатохин М.Н., Маврин М.Ю., Быстрова Н.А. Лабораторная эффективность стандартного лечения при остром серозном и гнойном пиелонефрите. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2016;1:62-68.

10. Джаримок А.Р., Маврин М.Ю., Шатохин М.Н., Чирков С.В., Холименко И.М., Быстрова Н.А. Система комплемента и цитокиновый спектр при остром обструктивном и необструктивном пиелонефрите. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2016;5 (226),33:69-75.

11. Братчиков О.И., Охотников А.И., Озеров А.А, Чаплыгина С.В. Хирургическая тактика и лечение гнойно-деструктивных форм острого пиелонефрита беременных. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2012;1: 43-50.

12. Гаврилюк В.П., Конопля А.И., Лопин В.Н., Лапшиков О.И. Выбор объема хирургического пособия у детей с аппендикулярным перитонитом с использованием нейросетевых классификаторов. Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2011;2(10):371-374.

13. Лопин В.Н., Лапшиков О.И., Гаврилюк В.П. Нейросетевые классификаторы в оценке тяжести аппендикулярного перитонита у детей. Вестник новых медицинских технологий. 2011;3(18):195-196.

14. Лобынцева Е.М., Локтионов А.Л., Конопля А.И., Лопин В.Н. Использование нейросетевых классификаторов в прогнозировании тяжести течения и вероятности летального исхода в зависимости от этиологии острого панкреатита. Вестник новых медицинских технологий. 2012;2(19):150-152.

15. Петров С.В., Серегин С.П., Агарков Н.М. Математическая оценка эффективности лечения острого гестационного пиелонефрита по диагностически значимым параметрам врожденного иммунитета. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика, медицинское приборостроение. 2014;1:97-100.

16. Горбань А.Н., Россиев Д.А. Нейронные сети на персональном компьютере. 1996; 276 с.

17. Боженко В.К. Многопараметрический анализ лабораторных показателей крови для получения диагностической информации в экспериментальной и клинической онкологии. 2004; 223 с.

Прикрепленный файл Размер
Скачать статью 240.3 КБ
Ключевые слова: острый пиелонефрит, нейросеть, иммунный статус, коэффициент использования фактора, средний показатель значимости