Введение к работе
Актуальность исследования
Необходимость исследований меланоцитарных новообразований кожи в первую очередь связана с изучением злокачественной меланомы. Составляя структурно не более 10% от всех форм рака кожи, она является причиной 80% летальных исходов, приходящихся на эту группу опухолей [Демидов Л.В., Харкевич Г.Ю. 2003]. Чаще меланому диагностируют уже на поздних стадиях развития, несмотря на то, что она имеет наружную локализацию. В то же время ее ранняя диагностика (на стадии I-го уровня инвазии по Кларку) и своевременно начатое лечение дают 100% выживаемость [Tron Y.A., Bamyill R.L. et al. 1990].
Факты поздней диагностики меланомы можно объяснить недооценкой признаков, характеризующих фоновые предзлокачественные новообразования и ранние стадии развития опухоли; трудностями проведения дифференциальной диагностики с другими меланоцитарными образованиями и отсутствием онкологической настороженности, как у врачей, так и у пациентов [Baade P., Coory M. 2005].
Важно своевременно диагностировать предмеланомные новообразования, к которым относятся диспластический невус и меланоз Дюбрейля, и выделять таких пациентов в особую «группу риска» по развитию меланомы, т.к. адекватное лечение этих новообразований имеет большое значение в качестве профилактической меры для предотвращения развития злокачественной меланомы на их фоне [Червонная Л.В. 2005].
В специальной и предназначенной для широкого круга читателей литературе недостаточно внимания уделяется проблеме ранней диагностики меланомы, описанию диагностических признаков ранних стадий ее развития («синдрома малых признаков» [Червонная Л.В. 2004]), тестам для проведения самодиагностики. В настоящий момент накоплено достаточно данных о том, что активная пропаганда среди населения и врачей различного профиля потенциальной опасности пигментных образований кожи увеличивает число обращений пациентов к специалистам и выявлений данного заболевания на ранних стадиях, вследствие повышения онкологической настороженности [Carli P., De Giorgi V. 2005].
До настоящего момента у врачей возникают трудности в проведении дифференциальной диагностики меланомы, предмеланомных новообразований и доброкачественных невусов, т.к. отсутствуют четкие алгоритмы клинической диагностики данных групп новообразований и оценка вклада отдельных признаков в вынесение диагностических гипотез [Elder D.E. 2006]. Точный клинический диагноз важно поставить уже при первичном осмотре пациента, что помогает выбрать оптимальный метод лечебного воздействия. В зависимости от поставленного клинического диагноза и от других параметров (размер образования, его локализация, возраст пациента) методы лечения могут различаться [Фрадкин С.З., Залуцкий И.В. 2000].
Точность визуальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи напрямую зависит от специализации врачей и от частоты встречаемости таких новообразований в их повседневной практике [Brochez L., Verhaeghe E. et al. 2001; McGee R., Elwood M. et al 1994]. У врачей общей практики и хирургов отсутствуют специальные знания в области дифференциальной диагностики пигментных опухолей, а пациенты с данным типом новообразований встречаются существенно реже, чем у дерматологов и онкологов, поэтому точность дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований у них ниже. По данным разных исследований точность диагностики меланомы врачами общей практики колеблется от 46,8% до 72% против 88% у дерматологов. После прохождения обучения критериям и алгоритмам дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований настороженность врачей общей практики в отношении меланомы и точность ее диагностики возрастает до 76,2 - 84% [Brochez L, Verhaeghe E. et al. 2001; Carli P, De Giorgi V. 2005]. Со временем полученные знания могут утрачиваться, если они не подкрепляются практикой [Baade P.D., Del Mar C.B. 2005]. Можно ожидать, что постоянную интеллектуальную поддержку врачу при диагностике новообразований меланоцитарного ряда, в т.ч. меланомы, непосредственно на рабочем месте сможет оказать компьютерная консультативная диагностическая экспертная система, основанная на данных клинического и макроскопического осмотра, что в свою очередь будет способствовать повышению точности диагностики и своевременному выявлению меланомы и меланомоопасных невусов.
На сегодняшний день разработан целый ряд компьютерных программ, предназначенных в помощь врачам общей практики и дерматологам при проведении дифференциальной диагностики пигментных опухолей кожи. Практически все они нацелены на компьютерный анализ изображения новообразований, получение которого требует специальной техники [Stanganelli I., Brucale A. et al 2005; Burroni M., Corona R. et al 2004; Piccolo D., Ferrari A. et al 2002; Dhawan A.P. 1988; Elbaum M., Kopf A.W. et al 2001]. Компьютерные программы для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований, основанные на данных клинического осмотра, на сегодняшний день отсутствуют, в то время как поддержка принятия таких решений чаще всего нужна врачам, которым доступно только проведение тщательного осмотра и сбор анамнеза.
Таким образом, представляется актуальной разработка консультативной диагностической экспертной системы для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи. Данная система сможет оказать интеллектуальную поддержку врачу при интерпретации данных клинического и макроскопического осмотра новообразований.
Цель исследования: создание компьютерной консультативной диагностической экспертной системы для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
-
Извлечь современные знания о дифференциальных клинических и морфологических признаках меланоцитарных образований кожи из источников литературы, консультаций с экспертами и реальных историй болезни.
-
Формализовать знания и разработать базу знаний экспертной системы на языке представления знаний.
-
Разработать решающие правила для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи, основанные на данных клинического и макроскопического осмотра.
-
Протестировать экспертную систему на историях болезни реальных пациентов с верифицированными меланоцитарными новообразованиями кожи.
Научная новизна работы
Впервые разработаны алгоритмы для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи, основанные на данных клинического осмотра и макроскопического описания новообразования. Данные алгоритмы реализованы в компьютерной консультативной диагностической экспертной системе.
Практическая значимость работы
Консультативная диагностическая экспертная система для дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи позволяет врачам общей практики, хирургам, косметологам, дерматологам и онкологам в начале их профессиональной деятельности использовать опыт экспертов, накопленный в данной области, и может повысить их настороженность по отношению к данной группе заболеваний, что позволит увеличить число случаев ранней диагностики меланомы и, следовательно, улучшит прогноз ее излечения. Разработанная экспертная система обучена на реальных историях болезни пациентов с верифицированными пигментными опухолями кожи, что приближает врача, использующего ее, к реальной практике.
Разработанные алгоритмы могут использоваться в клинической практике отдельно от экспертной системы.
Внедрение в практику
Разработанная консультативная диагностическая экспертная система, основанная на данных клинического осмотра и макроскопического описания новообразования, и полученные алгоритмы дифференциальной диагностики меланоцитарных новообразований кожи внедрены в практику ФГУП «Института пластической хирургии и косметологии» МЗ РФ и медицинского центра ООО «ДОКТОР 2000».
Апробация работы
Результаты диссертационного исследования доложены на VI Международном конгрессе эстетической медицины 7 – 9 сентября 2006 г., Москва; на Национальной Российской конференции «Прошлое, настоящее и будущее отечественной косметологии, косметики и пластической хирургии» 20 – 21 сентября 2006г.; на научных семинарах кафедры медицинской кибернетики и информатики и ПНИЛ разработки медицинских информационных систем РГМУ 19 апреля и 27 сентября 2006 г., на заседании Ученого совета ФГУП Института пластической хирургии и косметологии МЗ РФ 22 декабря 2006г.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 статей и 5 тезисов.
Структура и объем диссертации
