Оценка эффективности экспертной системы принятия врачебных решений в диагностике острого аппендицита

Полный текст

Введение

По современным представлениям, диагностические ошибки представляют собой недостаточно изученную проблему оказания медицинской помощи. Так, по сравнению с нарушениями в выборе тактики лечебных мероприятий дефектам диагностики исторически уделяется меньше внимания [1, 2]. Далеко не все медицинские организации сосредотачивают свое пристальное внимание на изучении роли несвоевременной диагностики, что затрудняет понимание как истинной распространенности этого явления в медицинской среде, так и объективную оценку разнообразных последствий диагностических ошибок [3].

Существует серьезная озабоченность по поводу диагностических ошибок в отделениях неотложной помощи, где дефекты диагностики составляют 5,7 %, а связанные с ними неблагоприятные последствия варьируются от 0,3 % до 2 % [4]. В неотложной абдоминальной хирургии, где нет права на ошибку, принятие своевременных диагностических решений при острых заболеваниях органов брюшной полости (ОЗОБП) является одним из ключевых моментов в оказании качественной медицинской помощи [5–9].

Особый интерес представляет изучение проблемы несвоевременной диагностики с привлечением экспертных систем поддержки принятия врачебных решений (ЭСППВР). Цифровые помощники дифференциальной диагностики при ОЗОБП только начинают свой жизненный цикл в медицинской практике и все еще недоступны для практического применения [10, 11]. Исследования ЭСППВР показали, что с медицинской и технологической точек зрения клиницисты обоснованно опасаются недостаточной точности и интерпретируемости результатов оценки с помощью цифровых инструментов [12–14].

Применение ЭСППВР в неотложной абдоминальной хирургии невозможно без доклинического изучения ее эффективности на основе данных комплексного обследования пациента, архивированных в медицинских картах стационарного больного. Наше внимание привлекла возможность комплексной оценки эффективности диагностических мероприятий при остром аппендиците (ОА) с привлечением одной из версий ЭСППВР, разработанной на базе отделения контроля качества оказания медицинской помощи ГБУЗ «ГКБ им. В.В. Виноградова ДЗМ» в сотрудничестве с кафедрой «Медико-­технического менеджмента» МГТУ им. Н.Э. Баумана [15].

Целью настоящего исследования является изучение эффективности ЭСППВР при ОА в качестве цифрового помощника на различных этапах дифференциальной диагностики ОЗОБП.

Материалы и методы

Инструмент ЭСППВР представляет собой приложение, портированное на носимое мобильное устройство (смартфон/планшет) с интерфейсом структурированных данных. Пользователь экспертной системы на дисплее устройства выбирает из предлагаемых двух вариантов один ответ: имеется или отсутствует тот или иной структурированный признак заболевания (рисунок 1).

Рис. 1. Снимок экрана дисплея ЭСППВР на одном из циклов (анамнез заболевания) обработки параметров пациента с острым аппендицитом

Fig. 1. Screenshot of the EDSS display on one of the cycles (disease history) of processing the parameters of a patient with acute appendicitis

По окончании цикла тестирования врачу-­пользователю выводится рейтинг распределения наиболее вероятных заболеваний в рамках девяти нозологических форм ОЗОБП «базы знаний». ЭСППВР предоставляет клиницисту спектр дифференциальных диагнозов, для которого вероятность каждого диагноза с учетом данных о пациенте указана в порядке приоритета (рисунок 2).

Рис. 2. Снимок экрана дисплея ЭСППВР с результатами обработки параметров пациента с острым аппендицитом в виде рейтинга вероятных диагнозов

Fig. 2. Screenshot of the EDSS display with the results of processing the parameters of a patient with acute appendicitis in the form of a rating of probable diagnoses

Параметры клинического состояния и результатов обследования пациента с ОА, извлеченные врачом-­экспертом из медицинских карт стационарного больного, в дальнейшем внесены через интерфейс в ЭСППВР с автоматизированной обработкой медицинских данных пациента на трех уровнях.

Первый уровень ввода клинических признаков/симптомов пациента в ЭСППВР (первые 48 симптомов) имитирует начальный этап стандартного диагностического процесса. ЭСППВР проводит оценку структурированных данных, полученных из жалоб, анамнеза заболевания и жизни пациента, температуры тела, числа сердечных сокращений, параметров системного артериального давления и сердечного ритма. Второй уровень работы ЭСППВР, логически продолжающий первый и включающий в совокупности уже 76 симптомов/признаков заболевания, определяет диагностический поиск клинициста при первичном физикальном осмотре пациента. Заключительный, третий уровень обработки медицинских данных первичной медицинской документации в ЭСППВР включает сто структурированных параметров «базы знаний» цифрового инструмента и соответствует завершенному циклу стандартного клинико-­лабораторного и инструментального (УЗИ органов брюшной полости или забрюшинного пространства, малого таза /обзорная рентгенография органов брюшной полости) обследования пациента с ОЗОБП.

На всех трех уровнях обработки с помощью ЭСППВР диагностической информации пациента регистрировали выводимые на дисплей экспертной системы данные двух оценочных параметров: 1) приоритетное положение верифицированного у пациента диагноза ОА в рейтинге девяти диагнозов ОЗОБП от наиболее вероятного к менее вероятному; 2) «коэффициент подобия» (КП) ОА, выраженного в процентах, который характеризует степень схожести (идентичности) представленного с помощью ЭСППВР диагноза с её «базой знаний».

Материалом исследования являются результаты ретроспективного анализа случайной выборки 150 медицинских карт стационарного больного с острым аппендицитом (ОА), находившихся на лечении в ГБУЗ «ГКБ им. В.В. Виноградова ДЗМ» в период 2017–2021 гг. Диагноз ОА верифицирован на основании результатов комплексного клинического, лабораторного, инструментального и гистологического обследования в соответствии с национальными клиническими рекомендациями по ОА [16].

В случаях, когда в течение первых трех часов диагностического поиска с момента обращения пациента в приемное отделение в рамках стандартной программы обследования фиксированный в медицинской документации диагноз не совпадал с окончательно верифицированным диагнозом ОА, клиническую ситуацию трактовали как «отсроченный диагноз» (ОД).

Анализ результатов исследования проведен с использованием методов параметрической (t — критерий Стьюдента) и непараметрической (критерии Фишера, χ2, Мак-­Немара) статистики. Достоверными считали значения при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

В зависимости от результатов гистологического исследования пациенты стратифицированы на три группы: с простым (ПОА) (15 пациентов), флегмонозным (ФОА) (111 пациентов) и гангренозным (ГОА) (24 пациента) формами ОА, демографические, клинико-­патоморфологические и традиционные статистические данные которых представлены в таблице 1.

Таблица 1. Распределение пациентов с различными формами острого аппендицита
Table 1. Distribution of patients with various forms of acute appendicitis

Примечание: ПОА — простой острый аппендицит; ФОА — флегмонозный острый аппендицит; ГОА — гангренозный острый аппендицит; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии; достоверность различий (p < 0.05): * — ГОА c ФОА; ** — ГОА c ПОА; *** — ФОА c ПОА; (p < 0.05).
Note: SAA — simple acute appendicitis; PAA — phlegmonous acute appendicitis; GAA — gangrenous acute appendicitis; ICU — intensive care unit; significance of differences (p < 0.05): * — GAA with PAA; ** — GAA with SAA; *** — PAA with SAA; (p < 0.05)

Деструктивные формы (ФОА и ГОА) изменений червеобразного отростка верифицированы у 135 (90 %) пациентов. В 57 (38 %) наблюдениях развитие ОА осложнилось развитием перитонита и у 37 (24,7 %) пациентов перфорацией червеобразного отростка. Несмотря на отсутствие существенных различий между группами отличительными особенностями деструктивных форм ОА являлись: старший возраст пациентов, преобладание лиц женского пола, атипичное расположение червеобразного отростка, более длительный период от начала заболевания до обращения пациентов за медицинской помощью (за исключением ПОА), продолжительные сроки стационарного лечения, высокий удельный вес совпадения интраоперационного и гистологического диагнозов.

Средние сроки от обращения пациента в приемное отделение к оперативному вмешательству и удельный вес пациентов с ОД были выше при ПАО и ГОА. Результаты исследований показали, что доля пациентов с ОД при ПОА (66,7 %) была достоверно (p < 0,05) больше только по сравнению с ФОА (27 %) (Таблица 2).

Таблица 2. Распределение пациентов с различными патоморфологическими формами острого аппендицита на различных этапах диагностики
Table 2. Distribution of patients with various pathomorphological forms of acute appendicitis at various stages of diagnosis

Примечание: ОА — острый аппендицит; ПОА — простой острый аппендицит; ФОА — флегмонозный острый аппендицит; ГОА — гангренозный острый аппендицит; достоверность различий (p < 0,05): * — ГОА c ФОА; ** — ГОА c ПОА; # — ПОА c ФОА.
Note: SAA — simple acute appendicitis; PAA — phlegmonous acute appendicitis; GAA — gangrenous acute appendicitis; significance of differences (p < 0.05): * — GAA with PAA; ** — GAA with SAA; *** — PAA with SAA; (p < 0.05)

На догоспитальном этапе при ПОА и ФОА совпадение направительного и окончательного диагноза превышало 80 %, тогда как наибольшие сложности диагностики для сотрудников скорой помощи представлял ГОА. На этапе приемного отделения эффективность диагностики улучшалась по сравнению с догоспитальным этапом при всех формах ОА, однако не имела существенных (p > 0,05) различий.

Вместе с тем иная картина представлена на этапе госпитализации пациента в хирургическое отделение, когда через три часа от момента обращения пациента в приемное отделение доля пациентов с точной диагностикой ОА уменьшилась при всех патоморфологических формах заболевания. В этом интервале времени пребывания пациента в стационаре самый низкий уровень удельного веса пациентов с своевременным диагнозом ОА выявлен при простом характере гистологических изменений червеобразного отростка (33,3 %). Из 10 случаев с ПОА у 7 пациентов при госпитализации в хирургическое отделение был установлен предварительный диагноз острый мезаденит или острый панкреатит, у 3 пациентов хирург полностью не смог исключить ОА в рамках двух предварительных диагнозов. В сравнительном аспекте трудностей дифференциальной диагностики ОА на этапе хирургического отделения следует отметить, что даже при флегмонозной и гангренозной его формах отсроченный диагноз имел место почти в каждом третьем (28,9 %) наблюдении.

Одним из важных факторов, определяющих трудности дифференциальной диагностики ОА с другими заболеваниями ОЗОБП, является ретроперитонеальное или в малом тазу расположение червеобразного отростка. Несмотря на тот факт, что при ОД, особенно деструктивных формах ОА, такое расположение червеобразного отростка встречалось чаще (22,4 %), чем в клинических наблюдениях, не вызвавших проблем в диагностике (15,8 %), эти различия не были достоверными (p<0,05) как в общей группе пациентов, так и в структуре только деструктивных форм заболевания. Вместе с тем отмечено, что на этапе хирургического отделения при завершении стандартной программы рутинного обследования более чем у половины пациентов с расположением червеобразного отростка в полости малого таза (55,6 %) диагноз ОА и вовсе не был своевременно установлен. При забрюшинной и традиционной локализации червеобразного отростка частота ОД существенно не отличалась (33,3 % и 31 %, соответственно).

Для изучения параметров пациента, определяющих трудности дифференциальной диагностики ОА, проведен многофакторный анализ, который позволил установить, что независимыми предикторами, достоверно определяющими несвоевременную диагностику ОА после завершения стандартной программы обследования пациента, являются: возраст пациента свыше 83 лет, сроки заболевания до госпитализации более 22 часов и простая форма гистологического подтверждения изменений патоморфологии червеобразного отростка. При этом такие характеристики пациента, как пол, атипичное расположение червеобразного отростка, характер деструктивных (флегмонозный или гангренозный) изменений и их осложнений (перфорация, перитонит) не оказывали существенного влияния на снижение эффективности диагностических мероприятий.

Вместе с тем результаты исследований показали, что несвоевременная диагностика ОА приводит к увеличению срока не только предоперационного периода, но и стационарного лечения. Так, при своевременно установленном диагнозе ОА средние значения времени предоперационного обследования пациентов были минимальными (3 часа), тогда как при сомнениях в диагнозе и вовсе не установленном диагнозе ОА до начала операции средняя длительность предоперационного периода достигала 11,0 и 12,7 часов (p < 0,05) соответственно. Важно отметить, что при ОД средние сроки стационарного лечения пациентов с ОА были существенно больше (6,4 койко-дней), чем при отсутствии проблем в дооперационной диагностике (4,9 койко-дней) (p < 0,05).

Согласно современным представлениям на отсроченную во времени диагностику ОА влияет комплекс неблагоприятных факторов, среди которых часть из них связанна собственно с пациентом: наличие в клинической картине заболевания неспецифичных для этого заболевания симптомов, затрудненный контакт с пациентом ввиду преклонного возраста или языкового барьера, а также «ранние» или «поздние» сроки обращения за медицинской помощью [17, 18].

Среди когнитивных причин несвоевременного диагноза, наиболее часто определяющими трудности диагностики, следует выделить особенности двой­ственного процесса мышления человека, использование клиницистами эвристического подхода в процессе диагностики, дефицит знаний и/или опыта врача, которые в неотложной ситуации потенцируют формирование у врача свой­ственных любому человеку когнитивных искажений [19]. К системным (организационным) обстоятельствам, снижающим эффективность диагностики, относят: одномоментное обращение за медицинской помощью в ограниченном интервале времени большого числа пациентов, недостаточная коммуникация профильных специалистов и ограниченная доступность определенных методов обследования [1].

Результатом неблагоприятного сочетания приведенных выше пациентоориентированных, когнитивных и системных факторов является ограниченный спектр диагностических гипотез, принимаемых во внимание врачом у конкретного пациента. Так, создав диагностические гипотезы на ранней стадии диагностического процесса, врачи проводят большую часть своего диагностического времени проверяя их и собирая как можно больше данных. Такой подход в диагностике опирается на когнитивные процессы, которые, согласно теории двой­ственных процессов, могут быть либо интуитивными либо аналитическими. Интуицию, иногда называемую «распознаванием образов», врачи используют автоматически и подсознательно. В частности, интуиция позволяет врачам генерировать диагностические гипотезы, используя несколько фрагментов информации, логически связывая их воедино путем сравнения результата с паттернами, которые хранятся в долговременной памяти врача. Важно, что эти паттерны строятся на основе опыта, закрепляясь при многократном столкновении с аналогичными ситуациями. Однако интуиция клинициста позволяет уделить внимание лишь нескольким решениям, наиболее вероятным в данном контексте, из всех тех, которые можно было бы рассмотреть, учитывая имеющиеся данные конкретного пациента. Как правило процесс «распознавания образов» эффективен. Однако если врач, чрезмерно подверженный самоуверенности, легко доверяется своему первоначальному впечатлению, не подвергает его более тщательному анализу, не рассматривает альтернативные гипотезы и не прибегает к помощи «второго мнения», то вероятность ошибочного диагноза возрастает.

В ситуациях, когда первоначальные диагностические гипотезы неверны, их можно исправить только при более тщательном анализе клинического случая, используя, например, тактику преднамеренного размышления [20]. Преднамеренное размышление — это сознательная стратегия, с помощью которой врач критически анализирует свои выводы в свете первоначального диагноза. В частности, врачу предлагается спросить себя: какие клинические данные не соответствуют предварительному диагнозу, учитывая первые диагностические гипотезы? Таким образом, клинические рассуждения о вероятных диагнозах позволяют врачу намеренно искать информацию, которая не подтверждает его диагностическую гипотезу. Это приводит к рассмотрению альтернативных диагнозов и поиску симптомов и признаков, которые соответствуют или не соответствуют этим новым гипотезам.

В этой связи мы предположили, что одним из перспективных направлений в предупреждении диагностических ошибок может стать дополнительная помощь врачу с возможностью интенсификации его клинических рассуждений над предполагаемыми диагнозами при взаимодействии с ЭСППВР. Так, по мнению Pelaccia T. et al. (2019), «клиницисты подходят к диагностике интуитивно и дедуктивно, тогда как искусственный интеллект в основном является аналитическим и индуктивным» [21].

При ретроспективном изучении индикаторных параметров ЭСППВР установлено, что предлагаемая версия цифрового инструмента при трехуровневой обработке структурированных симптомов и признаков пациента с ОА однонаправленно и последовательно моделирует все три этапа стандартной диагностической программы клинициста (таблица 3).

Таблица 3. Средние значения коэффициента подобия и ранжирования диагноза острого аппендицита с помощью ЭСППВР при его различных патоморфологических формах
Table 3. The average values of the similarity coefficient and ranking of the diagnosis of acute appendicitis with the help of EDSS in its various pathomorphological forms

Примечание: КП — коэффициент подобия;ОА-острый аппендицит; достоверность различий (p < 0,05): * — ГОА c ФОА; ** — ГОА c ПОА; *** — ПОА c ФОА.
Note: SC — similarity coefficient; AA-acute appendicitis; validity of differences (p < 0.05): * — GAA with PAA; ** — GAA with SAA; *** — SAA with PAA.

На этом фоне по мере углубления программы обследования пациента с ОА закономерно наблюдается увеличение среднего значения коэффициента подобия от I-го к III-му уровням оценки случая диагностики с помощью ЭСППВР. В итоговом отчете ЭСППВР предоставляет врачу важную характеристику степени схожести имеющегося у пациента варианта клинического течения ОА с параметрами связки «заболевание–­симптом», заложенных в «базу знаний» цифрового инструмента.

При поддержке в принятии диагностических решений с помощью ЭСППВР только при ГОА отмечено достоверное снижение средних значений КП на I-м и III-м уровнях по сравнению с ФОА и ПОА. Полученные данные объясняются тем фактом, что у пациентов с гангренозной формой ОА спектр клинических проявлений заболевания становится все менее схожим с типичной клинической картиной ОА, особенно при поздних сроках обращения за медицинской помощью, поэтому только на III-м уровне оценки с помощью ЭСППВР мы закономерно наблюдали достоверное увеличение средних значений местоположения диагноза ОА в рейтинге предложенных инструментом дифференциальных диагнозов ОЗОБП.

Полученные с помощью ЭСППВР в цифровом формате данные при разных формах патоморфологии червеобразного отростка позволяют в количественном выражении интерпретировать качественные показатели результатов обследования пациента. С другой стороны, представленные данные характеризуют широкий спектр вариантов проявлений ОА и отражают имеющие место в хирургической практике объективные сложности дифференциальной диагностики ОА как с другими ОЗОБП, так и его отдельных патоморфологических форм, особенно при атипичных клинических проявлениях заболевания. Выявленные тенденции в динамике параметров КП и размещения диагноза ОА в рейтинге диагнозов, сгенерированных ЭСППВР, позволяют трактовать наблюдаемые закономерности как наиболее точное, с точки зрения квалиметрии, количественное измерение качественных признаков при различных патоморфологических формах ОА.

Вместе с тем очевидно, что при увеличении количества данных, получаемых врачом-­хирургом в процессе этапного обследования пациента ЭСППВР, фактически имитируя его диагностический поиск, при переходе на новый, более высокий уровень обработки данных обследования пациента, закономерно генерирует наиболее вероятные позиции ОА в рейтинге предлагаемых диагнозов ОЗОБП. С точки зрения правил представления предлагаемой версией ЭСППВР данных и интерпретируемости полученных результатов при ОЗОБП мы видим обнадеживающие перспективы экспертной системы в предупреждении когнитивных ошибок диагностики.

Результаты этого фрагмента исследования показали, что при неясном диагнозе ОА или его осложненном течении (ФОА или ОГА) ЭСППВР обладает возможностью своевременного информирования пользователя о неблагоприятной диагностической ситуации, предоставляя врачу динамику снижения значения КП с одновременным перемещением диагноза ОА на ступень(и) ниже в рейтинге дифференциальных диагнозов. Важно отметить, что с клинической точки зрения в ситуациях сложного дифференциального диагноза врач получает возможность опереться в своих диагностических рассуждениях на конкретные параметры индикации ЭСППВР, свидетельствующие о наличии у пациента атипичной клинической картины и, в частности, упреждают его от необоснованного отказа от гипотезы ОА в перечне возможных ОЗОБП. В этой связи напрашивается аналогия с навигатором, когда для клинициста, прибегнувшего к помощи ЭСППВР, оценка динамики параметров экспертной системы на всех трех ее уровнях позволяет врачу выбрать наиболее рациональный «маршрут передвижения» на неизвестном пути к достижению конечной диагностической цели.

На следующем этапе исследования возможностей ЭСППВР мы изучили результативность сгенерированных с ее помощью диагнозов в зависимости от различных вариантов клинических проявлений ОА, с которыми клиницист наиболее часто встречается в своей ежедневной практике. В зависимости от различной степени эффективности диагностики ОА после завершения трехчасовой программы обследования пациента на этапе пребывания в хирургическом отделении нами выделены три категории сложности диагноза.

Так, у 101 (67,3 %) пациента диагноз ОА у хирурга не вызывал сомнений и был установлен своевременно, что соответствует типичному (хрестоматийному) течению заболевания (категория А). Когда течение ОА не укладывалось в рамки классического (типичного/«яркого») события и хирург сомневался в убедительности представленных симптомов, он избирал тактику динамического наблюдения у 16 (10,7 %) пациентов, которые включены в категорию В. При атипичном («стертом» и «завуалированном») течении ОА у 33 (22,0 %) пациентов этот первоначальный диагноз вовсе не рассматривался врачом-­хирургом как возможный в перечне вероятных диагностических гипотез (категория С).

Результаты исследований показали (табл. 4), что ЭСППВР в зависимости от различных значений параметров индикации экспертной системы позволяет дифференцировать множество вариантов клинических сценариев ОА с идентификацией конкретной категории сложности диагностики, имевшей место в хирургической практике.

Таблица 4. Средние значения коэффициента подобия и ранжирования диагноза острого аппендицита с помощью ЭСППВР при различных категориях сложности диагностики
Table 4. The average values of the similarity coefficient and ranking of the diagnosis of acute appendicitis with the help of EDSS with various diagnostic difficulties

Примечание: КП — коэффициент подобия; ОЗОБП — острые заболевания органов брюшной полости; достоверность различий (p < 0,05): * — категории А и В; ** — категории А и С; *** — категории В и С.
Note: SC — similarity coefficient; AAP — acute abdominal pain; validity of differences (p < 0.05): * — categories A and B; ** — categories A and C; *** — categories B and C.

Фактически, если на начальном уровне (жалобы, анамнез, температурная реакция, параметры системной гемодинамики) оценки параметров пациента экспертная система предоставляет пользователю «низкие» значения КП и местоположения диагноза ОА на более низших ступенях рейтинга ЭСППВР, то именно это обстоятельство позволяет заострить особое внимание врача на наиболее вероятном «не хрестоматийном» варианте (категория В или С) развития деструкции червеобразного отростка.

На II-м уровне диагностики с помощью экспертной системы, когда собранные жалобы и анамнестические данные дополняются результатами физикального осмотра, индикаторные параметры ЭСППВР свидетельствуют о существенно больших возможностях цифрового инструмента для четкого разграничения трех возможных вариантов развития ОА с необходимостью подтверждения или исключения заболевания с обязательным привлечением дополнительных лабораторных и инструментальных методов дифференциальной диагностики.

На завершающем этапе взаимодействия врача с ЭСППВР, включающем интегральную обработку клинических данных состояния пациента с параметрами рутинных лабораторных/аппаратных методов обследования средние значения рейтинга диагнозов ЭСППВР имеют существенно значимые различия (p < 0,05) между всеми тремя категориями сложности диагноза ОА. Так, в наиболее трудных для диагностики ОА наблюдениях категории С, где хирурги вовсе не рассматривали первичный диагноз ОА среди возможных диагностических гипотез, только у 2-х (6,1 %) пациентов преклонного (88 и 91 лет) возраста с выраженными явлениями когнитивного и соматического дефицита и неясной клинической картиной ЭСППВР так же не представила вероятный диагноз ОА в рейтинге всех дифференциальных диагнозов. Наоборот, в клинических наблюдениях ОА, составивших категорию А, не сопровождавшихся у врачей проблемами в своевременной диагностике ОА, среднее значение позиции ОА в рейтинге диагнозов ЭСППВР было близко к идеальному, фактически не предполагающего наличия у пациента иного диагноза. В рассматриваемом контексте оценки параметров ЭСППВР группа пациентов с ОА категории С занимали промежуточную позицию.

Принимая во внимание известные из клинической практики факторы, порой оказывающие негативное влияние на эффективность диагностики ОА (преклонный возраст и наличие сопутствующих заболеваний, женский пол, поздние сроки обращения за медицинской помощью, ретроперитонеальное или в полости малого таза расположение червеобразного отростка, отсутствие симптома перемещения болей, задержка стула/газов, диарея, отсутствие гипертермии, лейкоцитоза, наличие анемии, гипербилирубинемии, отсутствие свободной жидкости в брюшной полости по данным УЗ-диагностики и пр.) нами проведена их многофакторная оценка в сопоставлении с параметрами ЭСППВР.

Результаты исследования показали, что при определенном спектре неспецифичных для ОА симптомов, имевших место у пациентов с ОА (отсутствие симптома перемещения болей, задержка стула/газов, диарея, УЗ-признаки метеоризма и анемия) и возрасте пациента более 70 лет ЭСППВР достоверно чаще размещает вероятный диагноз ОА в числе первых трех в приоритетном рейтинге ею сгенерированных ОЗОБП, что тем самым акцентирует внимание пользователя-­врача на наличие нехарактерных для ОА симптомов при вероятном присутствии воспалительных изменениях в червеобразном отростке. В свою очередь, при сроке заболевания ОА более 24 часов у лиц женского пола, гипертермии тела, не превышающей 37,5 0С, гангренозных изменениях червеобразного отростка, распространенном перитоните, гипербилирубинемии, гипопротеинемии и гиперазотемии ЭСППВР обоснованно представляет диагноз ОА в числе первых двух вероятных. Очень важно отметить, что при отсутствии у пациента в клинической картине заболевания рвоты, лейкоцитоза, жидкостных скоплений в брюшной полости по данным УЗ-исследования, а также при забрюшинном/в полости малого таза расположении червеобразного отростка ЭСППВР так же эффективно размещает диагноз ОА в первой или второй позициях приоритетного рейтинга.

На последнем этапе исследования мы провели ретроспективную оценку эффективности диагностики различных форм ОА в хирургической практике, сравнив ее с диагностическими возможностями ЭСППВР. В этой связи для оценки эффективности диагностики с помощью ЭСППВР, сопоставимой с тактикой проведения дифференциального диагноза ОЗОБП в реальной клинической практике, нами в качестве базовых критериев оценки выбраны: положение диагноза ОА в рейтинге дифференциальных диагнозов ЭСППВР на первом месте (М-1), в числе первых двух (М-2), трех (М-3), шести (М-6) из возможных девяти вариантов (табл. 5).

Так, для объективной оценки клинических наблюдений категории А (типичное течение и своевременный диагноз ОА) нами обосновано выбран критерий М-1 на III-м уровне заключительной экспертной оценки с помощью ЭСППВР.

В тех ситуациях, когда течение ОА не укладывалось в классическую картину заболевания и врач-хирург сомневается в убедительности представленных у пациента симптомов и признаков (категория В), нами на III уровне диагностики с помощью ЭСППВР применен критерий оценки М-2. При наиболее проблемных для диагностики, атипичных вариантах течения ОА, отнесенных к категории С, использовали два ранга оценки с помощью ЭСППВР: М-3 и М-6.

Результаты исследований показали, что в категории А, когда диагноз ОА не вызвал у врачей-­хирургов сомнений, сравнительная точность диагностики с помощью ЭСППВР в ранге М-1 составила 95 %, уровень которой уменьшался от ПОА (100 %) к ГОА (93,0 %). В категории В сомнительного для врача-­хирурга диагноза ОА точность диагностики в ранге М-2 уменьшилась до 93,8 %. На этом фоне при ПОА и ФОА она была максимальной. Только у одного пациента с ГОА применение ЭСППВР не позволило установить диагноз ОА в первых двух позициях, представленных экспертной системой диагнозов.

В наиболее проблемной для своевременной и точной диагностики ОА категории С эффективность диагностики ОА с помощью ЭСППВР в ранге М-3 составила 70 %, с максимальными значениями для ФОА (77,8 %) и минимальными для ГОА (50 %). Детальный анализ медицинской документации показал, что четверо из восьми пациентов с ГОА, у которых диагноз не удалось установить даже с привлечением ЭСППВР, были лицами преклонного возраста (средний возраст 74,5 в интервале от 67 до 88 лет), госпитализированы в среднем через 73,5 (от 30 до 120) часов от начала заболевания с клинической картиной распространенного перитонита, аппендикулярный генез которого в предоперационном периоде не был абсолютно очевиден для врача-­хирурга. Вместе с тем если в категории С наблюдений воспользоваться помощью ЭСППВР в ранге М-6, то точность установления диагноза ОА увеличивается до 93,7 %, а применительно к ПОА, ФОА и ГОА она достигает 100 %, 94,4 % и 87,5 % соответственно (таблица 5).

Сравнительная оценка эффективности диагностики ОА с помощью ЭСППВР в ранге калибровки М-1 с использованием критерия Мак-­Немара показала, что применение экспертной системы позволяет достоверно (р=0,018) уменьшить удельный вес неточных диагнозов в категории В и С без существенно значимой потери точности в категории А при своевременно установленном диагнозе ОА.

Выводы

В процессе ретроспективного исследования медицинских карт стационарного больного с ОА было установлено, что, во-первых, предлагаемая версия ЭСППВР, используя «базу знаний» девяти наиболее часто встречаемых в клинической практике ОЗОБП, адекватно моделирует процессы диагностических рассуждений (размышлений) клинициста в предметной области неотложной абдоминальной хирургии. Эффективность диагностики ОА с помощью ЭСППВР зависит от вариантов патоморфологии червеобразного отростка и их осложнений, определяющих большое разнообразие клинических сценариев ОА от классического (с патогномоничными симптомами) варианта до атипичного (с нехарактерной для ОА симптоматикой заболевания) его проявлений.

Во-вторых, ЭСППВР показала свою состоятельность по критерию релевантности (доля случаев, когда правильный диагноз был включен в составленный ЭСППВР список дифференциальной диагностики), подтвердив клинический диагноз ОА в 98,7 % наблюдений. В ситуациях атипичного течения заболевания и неясного диагноза ОА эффективность диагностики в заданных пользователем параметрах рейтинга диагнозов ЭСППВР остается приемлемо высокой, составляя 96 %, варьируя от 95 % при деструктивных его формах до 100 % при простом ОА. Удельный вес наиболее вероятного (первое место в рейтинге) диагноза ОА составил 80,7 %, а в рейтинге двух дифференциальных диагнозов (первое или второе место в рейтинге) эффективность диагностики ОА с поддержкой в ЭСППВР достигает 88 %, несущественно снижаясь до уровня 82,1 % при «нехрестоматийном» клиническом варианте ОА. Это важное обстоятельство показывает, что направление диагностического поиска, основанное на предложенных ЭСППВР для клинициста вариантах дифференциальных диагнозов ОЗОБП, является весьма практичным в условиях выжидательной тактики динамического наблюдения за пациентом с подозрением на ОА. Результаты исследования позволяют предполагать, что использование ЭСППВР в хирургической практике при известных трудностях интерпретации симптомов и неясной клинической картине ОЗОБП позволит в определенных клинических ситуациях своевременно обосновать показания к КТ органов брюшной полости как альтернативы диагностической лапароскопии.

В-третьих, наш опыт доклинического использования ЭСППВР при наличии в интерфейсе структурированных симптомов заболевания позволяет рекомендовать клиницисту ее применение в формате интерактивного «когнитивного помощника» при любых затруднениях и сомнениях в дифференциальной диагностике ОЗОБП. Предлагаемая версия ЭСППВР может стать важным дополнением многоэтапного диагностического процесса как на догоспитальном, так и стационарном уровнях оказания неотложной медицинской помощи при «остром животе». В перспективе рассматривается вариант использования ЭСППВР, при котором врач вводит в экспертную систему информацию о своих диагностических гипотезах у конкретного пациента и цифровой инструмент предоставляет врачу спектр клинических признаков заболеваний, относящихся к предполагаемому диагнозу врача и особенно тех симптомов, которые имеют решающее значение для дифференциации ключевых альтернативных диагнозов.

В заключение следует отметить, что результаты доклинического исследования ЭСППВР при ОЗОБП все меньше оставляют места для пессимизма. Полученные данные свидетельствуют о сравнимой диагностической эффективности предлагаемой версии ЭСППВР с точностью диагностики клинициста, что обосновывает необходимость дальнейших исследований этого цифрового инструмента в неотложной абдоминальной хирургии.

Об авторах

С. З. Бурневич

Автор, ответственный за переписку.
Email: burnslavomir@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3427-4483
SPIN-код: 7831-2673
Москва, Российская Федерация

Н. С. Масленко

Email: burnslavomir@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-4034-8767
Москва, Российская Федерация

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. Рис. 1. Снимок экрана дисплея ЭСППВР на одном из циклов (анамнез заболевания) обработки параметров пациента с острым аппендицитом

Скачать (38KB)

Метаданные

2. Рис. 2. Снимок экрана дисплея ЭСППВР с результатами обработки параметров пациента с острым аппендицитом в виде рейтинга вероятных диагнозов

Скачать (135KB)

Метаданные