- •Оглавление
- •Глава 1. Факторы, повышающие риск возникновения рака молочной железы 8
- •Глава 2. Методика диагностики рака молочной железы по данным комбинированной термометрии 13
- •Глава 3. Экспертная база данных 19
- •Введение
- •На тестовой выборке 1: точность – 87,6%, специфичность – 85% и чувствительность – 88%.
- •Глава 4. Влияние физиологических факторов на данные комбинированной термометрии
- •Глава 5. Алгоритм нахождения высокоинформативных диагностических признаков
- •5.1. Выявленные ранее признаки в маммологии
- •5.2. Поиск признаков
- •Глава 6. Характеристические признаки заболеваний молочной железы
- •Глава 7. Алгоритм классификации пациенток по данным комбинированной термометрии
- •7.1. Алгоритм диагностики. Критерий классификации. Критерии оценки эффективности алгоритма
- •7.2. Минимизация набора высокоинформативных признаков для первого алгоритма
- •7.3. Проверка алгоритма диагностики на тестовых выборках
- •Для признаков из минимизированного набора были рассчитаны новые интервалы и, соответствующие им, информативности при помощи алгоритма диагностики, описанного в параграфе 7.1.
- •Также был найден новый критерий . В результате диагностики на тестовой выборке 1 была получена точность 87,6%, специфичность – 85% и чувствительность 88%.
- •В результате диагностики на независимой тестовой выборке 2 была получена чувствительность 91,5%.
- •Приложение
Введение
Согласно современным статистическим данным, рак молочной железы является наиболее распространенным онкологическим заболеванием среди женщин. По экспертным оценкам в мире ежегодно от него умирает более полумиллиона человек. Показатели выживаемости при этом варьируются от 80% в странах Северной Америки до 50% в России, и ниже в странах с низким уровнем доходов. Из причин смерти женского населения рак молочной железы стоит на первом месте.
Согласно современным представлениям, для того, чтобы своевременно выявлять большинство опухолей, они должны иметь диаметр, по крайней мере, не более 5-7 мм, но это маловероятно, т. к. средний размер впервые выявляемых опухолей значительно больше (1,34 см), а частота выявления опухолей до 1 см в диаметре по мировым данным составляет 10-20%. Распознавание заболеваний на ранней стадии может приблизиться к идеальному при рентгенологическом обследовании молочных желез каждые 6 месяцев, однако, это будет сопряжено с комплексом новых проблем. Среди них возможность индуцирования рака вследствие частого облучения ткани молочной железы и значительное увеличение стоимости профилактических программ [9].
Существующие методы не позволяют выявить опухоль на ранней стадии. Мировой тенденцией современной маммологии является поиск приемлемых безопасных методов проведения профилактических обследований. При этом наиболее перспективным для повышения эффективности маммологических обследований видится метод комбинированной термометрии, который представляет собой измерение температуры тела на глубине нескольких сантиметров (РТМ) и на кожном покрове (ИК). Известно, что при возникновении заболевания какого-либо органа, происходит изменение температурного фона определенного участка тела человека. Следовательно, этот метод может быть применен и при диагностике заболеваний молочных желез.
Одной из основных проблем является и организация обследования женщин. Недостаточное для проведения профилактических осмотров количество узконаправленных специалистов не позволяет проводить качественное обследование. Поэтому для осуществления данной задачи нужны комплексы, которыми могут пользоваться не только квалифицированные врачи, но и врачи общей практики или даже медсестры.
Эту проблему вполне можно решить созданием экспертных комплексов, диагностирующих заболевания молочных желез, которые должны обладать следующими свойствами:
невысокая цена;
простота в применении (может быть использован средним медицинским персоналом);
безопасность как для пациенток, так и для обслуживающего персонала.
Для этого был разработан в 1997 году российской фирмой РЭС компьютеризированный диагностический комплекс РТМ-01-РЭС, позволяющий проводить РТМ - и ИК - обследования. Преимущество данного комплекса перед другими средствами инструментальной диагностики заключается в: 1) безопасности для здоровья, как пациенток, так и врачей; 2) потенциальных возможностях широкого применения; 3) возможности определить заболевание на ранней стадии, когда это невозможно другими методами; 4) невысокой стоимости оборудования; 5) в легкой формализации данных, позволяющей построить экспертные системы.
Целью данной работы является создание алгоритма поиска высокоинформативных диагностических признаков заболеваний молочных желез и построение на их основе алгоритма классификации.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
формирование обучающей и тестовой выборок данных, полученных с помощью комбинированной термометрии;
выявление влияния физиологических особенностей организма;
разработка алгоритмов нахождения высокоинформативных признаков заболеваний на основе данных комбинированной термометрии и их реализация на основе созданной обучающей выборки;
разработка алгоритмов классификации пациенток на основе найденных диагностических признаков.
Для решения поставленных задач использовались методы математической статистики, математического и компьютерного моделирования, дискриминантного анализа, экспертного оценивания и теории принятия решения.
В результате проведенной работы были найдены высокоинформативные признаки, основанные на выявлении молочных желез больных пациенток (77 признаков, см. Приложение, Таблица 1), и характеристические признаки (84 признаков, см. Приложение, Таблица 2).
В результате диагностики были достигнуты: