Система поддержки принятия решений по первичному назначению антимикробной терапии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система поддержки принятия решений по первичному назначению антимикробной терапии

М.М. Зернов, доцент кафедры вычислительной техники филиала ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, кандидат технических наук

А.Ю. Кузьменков, биостатистик, Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии (МАКМАХ)

В.В. Младов, аспирант, филиал ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске

Цель проекта: повысить эффективность принятия решений о первичном назначении антимикробной терапии (АМТ), что выражается в повышении частоты успешных назначений за счёт применения разрабатываемой системы поддержки принятия клинических решений (СППКР)

Суть проекта заключается в разработке научно-математического аппарата к задаче первичного выбора АМТ и его реализации в СППКР. Научно-математический аппарат позволяет обработать знания о правилах первичного назначения АМТ, определить способ выбора терапии, сформировать частные показатели качества альтернатив и свести их в обобщённый показатель. антимикробный терапия клинический

Актуальность

АМП относятся к числу широко применяющихся и высоко затратных лекарственных средств: на их долю приходится около 30% всех назначений у госпитализированных больных и порядка 30-50% бюджета лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), затрачиваемого на фармакотерапию.

В то же время, доступные результаты фармакоэпидемиологических исследований свидетельствуют о высокой частоте (до 40-60% случаев) нерационального применения АМП в условиях стационара, что приводит к росту заболеваемости и смертности, сопровождается повышением частоты развития нежелательных лекарственных реакций (НЛР), а также способствует селекции устойчивых к АМП штаммов микроорганизмов и повышает затраты на лечение.

Одним из средств повышения качества оказания медицинской помощи является внедрение в клиническую практику информационных технологий. В зарубежной клинической практике для оказания помощи врачу в процессе принятия решения о первичном выборе АМТ широкое применение находят СППКР. Однако по ряду причин, наиболее значимой из которых являются фундаментальные различия в системах здравоохранения, внедрение зарубежных разработок в российской медицинской практике невозможно, что делает актуальной разработку научно-методического аппарата к задаче первичного выбора АМТ и построение СППКР на его основе.

Научное и научно-техническое описание проекта

Описание научной продукции

В основе разрабатываемой СППКР лежит задача поддержки принятия решений по первичному выбору АМТ, для решения которой предложена гибридная модель многокритериального выбора, которая включает в себя логическую модель выбора вида терапии и расчёта основных показателей качества альтернатив с последующим применением модели многокритериального выбора на основе нечёткого отношения предпочтения.

Альтернатива в рамках первичного выбора АМТ - это назначение (опция терапии), в состав которого могут входить один или более АМП.

К показателям качества альтернатив относятся:

1) показатель активности АМП к микроорганизму

Алгоритм его расчёта зависит от выбранного вида терапии (эмпирическая или этиотропная).

При проведении эмпирической терапии величина задана экспертным путём на основе клинических рекомендаций для различных нозологий.

Для этиотропной терапии показатель чувствительности АМП определяется как оценка возможности того, что будут выполнены требования к уровню его активности, задаваемые на основе величины оценки степени тяжести пациента s-образной функцией принадлежности нечёткого множества на отрезке, ограниченном минимальным и максимальным значениями 95%-ного доверительного интервала точечной оценки относительной частоты чувствительности микроорганизмов к АМП.

2) показатель наличия противопоказаний к применению АМП

Расчёт данного показателя качества альтернатив осуществляется через каскад функций суммирования и насыщения, в основе которого лежит взвешенное суммирование с нелинейным преобразованием, реализуемое с помощью сигмоидальной функции, взвешенной на величину б.

3) показатель наличия показаний к применению АМП

При наличии у пациента n показаний, каждое из которых совпадает с показаниями к назначению хотя бы одного АМП в составе назначения, значение показателя равно n.

4) показатель предшествующей терапии

Значение данного частного показателя качества альтернатив рассчитывается как максимум из весовых коэффициентов отдельных АМП в составе назначения, каждый из которых, в свою очередь, определяется как максимум из степеней его схожести с каждым АМП из списка предшествующей терапии пациента.

Многокритериальный выбор альтернатив

В результате работы логической модели сформирован список допустимых альтернатив с указанием рассчитанных для них значений критериальных показателей качества P₁, P₂, P₃ и P₄. Становится возможным расчёт обобщённого показателя качества альтернатив, реализуемый на основе нечёткого отношения предпочтения. Рассчитанные таким образом значения и являются основанием для ранжирования альтернатив по степени предпочтения.

Прототип системы поддержки принятия клинических решений

Предложенная гибридная модель многокритериального выбора альтернатив при первичном назначении АМТ реализована в прототипе СППКР.

Оценка эффективности разработанных моделей

Исследование эффективности применения разработанной СППКР проведено на выборке объёмом N = 93. По результатам экспертной оценки получено, что при использовании разработанной СППКР частота успешных первичных назначений АМТ составила 95,69%, а без её применения - 82,80%. Уровень значимости различий p < 0,05, что позволяет сделать вывод о том, что врач при использовании результатов обработки данных пациента с помощью СППКР осуществляет статистически значимо больше успешных назначений, чем без её применения. Мощность используемого критерия ч² (критерия согласия Пирсона) для экспериментальных данных составила 81,50%.

Таким образом, доказана эффективность разработанной гибридной модели многокритериального выбора альтернатив.

Практическая ценность проекта

Внедрение подобной разработки в клиническую практику позволит:

- улучшить качество оказания медицинской помощи за счёт повышения безопасности АМТ;

- снизить риск селекции резистентных к АМП штаммов микроорганизмов;

- уменьшить нагрузку на врачей за счёт автоматизации работы с клиническими данными пациента;

- повысить доступность информационных ресурсов и, как следствие, информированности врачей об инфекционных заболеваниях и АМП.

Список публикаций по теме научной работы

2) Младов В.В., Зернов М.М., Кузьменков Ю.А. Логическая модель представления и обработки знаний на основе многосортной логики первого порядка в задаче поддержки принятия решений по первичному выбору антимикробной терапии. Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. - Т. 14. - Вып. 2. - 2015. - URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/ MMORPH/N-46-html/TITL-46.htm

Размещено на Allbest.ru