Введение к работе
Актуальность темы исследования. Сахарный диабет является одним из наиболее распространенных заболеваний, составляющим в структуре общей заболеваемости населения 4-5 %. В 1992 году ВОЗ выделила его как эпидемию неинфекционного заболевания, приводящего к ранней инвалидности и высокой смертности. В 2006 году ООН приняла Декларацию об эпидемии сахарного диабета и необходимости целенаправленной борьбы с ней.
Несмотря на то, что сахарный диабет не излечивается полностью, важнейшая задача системы здравоохранения состоит в том, чтобы дать пациенту возможность вести полноценный образ жизни и иметь при этом хорошую клиническую компенсацию заболевания, то есть дать почувствовать себя здоровым. Основные решения по лечению (управлению) заболеванием принимаются самим пациентом и его семьей при поддержке медицинского персонала. Индивидуальный подход к больному диабетом совершенно необходим. Он помогает избежать осложнений и кризисных ситуаций.
Управление диабетом состоит из обучения, планирования питания, физических нагрузок, введения инсулина и/или приема таблеток и из обязательного контроля (самоконтроля). В соответствии с планом питания подбирается индивидуальная доза инсулина или таблетированных препаратов. Но оценить соответствие плана питания и дозы сахаропонижающих препаратов возможно лишь при проведении контроля.
Широкое использование современных методов самоконтроля сахарного диабета затруднено наличием плохо исследованных вопросов. Во-первых, это решение некоторых теоретических проблем, таких как обработка больших массивов данных и оценка точности прогностических моделей. Во-вторых, это задача создания удобного и эффективного инструментария (алгоритмов, методик, программного обеспечения) для практического использования врачами и пациентами. И, в-третьих, это разработка методологии применения методов системного и статистического анализа для обработки результатов самоконтроля. Три эти вопроса и были главной целью представленного исследования, они же и определяют актуальность исследования для современной эндокринологии.
В данной работе обобщены результаты исследований, выполненных в рамках основных научных направлений ГОУ ВПО «Воро-
нежский государственный технический университет» «Биомедки-бернетика и компьютеризация в медицине» и «Проблемно-ориентированные системы управления».
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования являются разработка методики оценки эффективности инсулинотерапии больных сахарным диабетом и методическое обеспечение процессов контроля (самоконтроля) при оптимизации лечебных эффектов.
Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:
исследовать и проанализировать особенности математического и информационного обеспечения процессов самоконтроля и вопросы оптимизации инсулинотерапии у больных сахарным диабетом I типа, дать характеристику методам оценки качества и эффективности инсулинотерапии на основе систематического мониторинга;
оценить эффективность оптимизации суточных дозировок инсулина больным сахарным диабетом I типа;
разработать систему мониторинга эффективности инсулинотерапии на основе статистических контрольных карт;
реализовать разработанные алгоритмы и модели в рамках компьютерной системы поддержки принятия решений и провести апробацию в клинических условиях.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались клинические методы, основные положения теории системного анализа, управления и обработки информации в медицинских системах, многомерного статистического анализа, математического и компьютерного моделирования, экспертного оценивания.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены представительностью выборки, обширностью первичного материала, тщательностью его качественного и количественного анализа, системностью исследовательских процедур, применением современных методов статистической обработки информации.
Научная новизна результатов исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
методика мониторинга эффективности и качества инсулиноте-рапии больных сахарным диабетом I типа на основе методов статистического контроля процессов;
методика оптимизации суточных дозировок инсулина, позволяющая повысить эффективность проводимой терапии с использованием методов активного планирования эксперимента;
информационно-автоматизированная система поддержки принятия решений при выборе тактики лечения, основанная на количественных результатах самоконтроля при инсулинотерапии;
алгоритм процедуры оценки содержания глюкозы крови, позволяющий сократить количество ежедневных измерений содержания глюкозы в крови без потери клинической информативности с использованием метода канонического корреляционного анализа зависимости между суточными дозировками инсулинов короткого и продлённого действия и гликемией;
регрессионная модель гликемии, позволяющая минимизировать суточные дозы инсулина.
Практическая значимость и результаты внедрения. Предложены структура и программная реализация системы поддержки клинико-диагностических решений врача, интегрирующая модели повышения эффективности и выбора тактики самоконтроля при инсулинотерапии на основе методов математической статистики, системного анализа и многомерного статистического моделирования.
Проведена клиническая апробация предложенного подхода, подтвердившая эффективность выбора тактики самоконтроля на основе разработанных прогностических моделей.
Основные теоретические и практические результаты реализованы и внедрены в виде программного комплекса в клиническую практику общетерапевтического отделения Воронежской городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1; эндокринологического отделения Воронежской городской клинической больницы № 10 "Электроника"; кардиологического и общетерапевтического отделений Воронежской городской клинической больницы № 3; эндокринологического отделения Воронежской областной клинической больницы; терапевтического отделения стационара Медико-санитарной части ФСБ РФ по Воронежской области.
Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: IV Международной научно-практической конференции «Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2008); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2008), III Всероссийской конференции молодых ученых (Воронеж, 2009), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы инновационных систем информатизации и безопасности» (Воронеж, 2009); научно-практическом семинаре «Проблемно-ориентированные системы управления» (Воронеж, 2007-2009); научно-методическом семинаре кафедры «Системный анализ и управление в медицинских системах» ГОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет" (Воронеж, 2007-2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
В работах, опубликованных в соавторстве и приведённых в конце автореферата, лично соискателем исследованы и проанализированы особенности математического и информационного обеспечения процессов самоконтроля и вопросы оптимизации инсулиноте-рапии у больных сахарным диабетом I типа [2, 5, 7, 12, 15]; проведена оценка эффективности оптимизации суточных дозировок инсулина больным сахарным диабетом I типа [1, 2, 14, 15, 16, 17]; разработана система мониторинга эффективности инсулинотерапии на основе статистических контрольных карт [1, 5, 8, 11, 13, 14, 15, 17]; реализованы разработанные алгоритмы и модели в рамках компьютерной системы поддержки принятия решений и проведена апробация в клинических условиях [1,4, 9, 10].
Структура и объём работы. Диссертация состоит из четырёх глав, заключения, приложения и списка литературы из 199 наименований. Основная часть работы изложена на 122 страницах, содержит 13 рисунков и 12 таблиц.
