Система поддержки принятия решений «Охрана репродуктивного здоровья»

29 мая 2023

Авторы: Власенко Анна Егоровна, Жилина Наталья Михайловна, Ренге Людмила Владимировна, Шрамко Светлана Владимировна, Лихачева Виктория Васильевна
Субъект РФ: Кемеровская область

Актуальность: самым главным ресурсом любого государства является его население. Вызовы, с которыми сталкивается Российская Федерация, делают тему охраны репродуктивного здоровья не просто актуальной, но критически важной [1]. Одним из перспективных направлений в охране репродуктивного здоровья является разработка и использование систем поддержки принятия решений (СППР). При этом наибольшая эффективность СППР достигается при соблюдении принципов системного подхода при её разработке и использовании [2].  Необходимо учитывать, что репродуктивное здоровье — это не некоторое точечное измерение, а процесс, протекающий во времени, состоящий из нескольких последовательных этапов, таких как профилактика развития заболеваний, связанных со снижением репродуктивного потенциала, непосредственно беременность (возможность зачать и выносить ребенка) и как итог – роды здорового ребенка.

Цель: разработать систему поддержки принятия решений, позволяющую получать индивидуальные научно обоснованные прогнозы и диагностические оценки отдельных паталогических состояний, представляющих угрозу репродуктивному здоровью женщины.

Материалы и методы: исследование проводилось с 2015г. по 2023г. на базе Новокузнецкого перинатального центра, включающего консультативные отделения и родильные дома, а также клинике семейного здоровья «Эксперт» (г. Новокузнецк). Ядром системы является система математических прогностических моделей. Для разработки моделей применились методы машинного обучения, такие как нейронные сети, деревья и леса решений, логистическая регрессия.

Результаты: при разработке прогнозирующих моделей учитывалось, что репродуктивное здоровье зависит от состояния организма в целом, а также социальных, экономических, демографических факторов. В качестве факторов риска, оказывающих потенциальное влияние на возможность возникновения и дальнейшего развития патологических состояний, рассматривались: демографические и социологические факторы, клинический анамнез, акушерский анамнез, показатели УЗИ, биохимические показатели крови, гормональные показатели крови, иммунологические показатели крови и других биологических сред.

Первый этап системы охраны репродуктивного здоровья включает в себя раннее выявление и профилактику развития заболеваний репродуктивной системы. Для реализации данного этапа были разработаны 3 диагностические модели (выявление миосаркомы, профелирующей миомы, аденомиоза у женщин с миомой), а также прогностическую модель риска развития осложнений после проведения лапароскопической гистерэктомии (патенты на изобретение  RU 2775664 C1 от 06.07.2022, RU 2682801 C1 от 21.03.2019, RU 2676035 C1 от 25.12.2018, RU 2676050 C1 от 25.12.2018). Диагностические модели направлены на повышение точности дифференциальной диагностики одного из указанных заболеваний, что позволит назначать оптимальное и своевременное лечение. Данные диагностические модели дополняют метод УЗИ, который не учитывает клинический анамнез пациентки и очень сильно зависит от опыта и квалификации врача. Прогнозирующая модель риска послеоперационных осложнений после лапароскопической гистерэктомии позволит оптимизировать периоперационный менеджмент, планировать сроки пребывания в стационаре после операции, исключая необоснованную раннюю выписку или напротив, длительную задержку пациентки в стационаре без необходимости. После выписки из стационара метод позволяет персонифицировать наблюдение на амбулаторном этапе у женщин с высоким риском послеоперационных осложнений.

Охрана репродуктивного здоровья также включает в себя вспомогательные репродуктивные технологии. Для улучшения результативности процедуры ЭКО была разработана модель прогноза риска отрицательного исхода ЭКО, которая учитывает участие регуляторно-транспортных белков и цитокинов в патогенезе имплантации человеческого эмбриона и позволяет выявить риск неудачного исхода ЭКО у конкретной женщины (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019610613 от 15.01.2019). В случае высокой степени риска рекомендуется криоконсервация и отсроченный эмбриотрансфер с целью повышения эффективности программ ЭКО.

Заключительный этап (беременность и роды) характеризуется очень высокой степенью неопределенности, связанной с невозможностью проведения лечебно-диагностических мероприятий непосредственно на ребенке, только опосредовано, через мать. Существуют высокоинвазивные методы, но они сопряжены с существенным риском для жизни и здоровья ребенка и применяются только в крайнем случае. Наиболее остро это проблема стоит при подозрении на внутриутробное инфицирование ребенка (ВУИ). ВУИ являются одной из ведущих причин репродуктивных потерь и заболеваемости новорожденных, от инфекций в мире умирают до 40% из всех умерших новорожденных. Были разработаны 3 модели, позволяющие спрогнозировать риск развития ВУИ ещё на этапе беременности матери: при нормальном течении беременности, при преждевременном разрыве плодных оболочек и при нормальном течении беременности у женщин с хламидийной инфекцией) (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ  2020663049 от 22.10.2020). В зависимости от срока родов в случае высокого риска ВУИ в качестве управленческих решений предлагается экстренное родоразрешение с подготовкой места в отделении реанимации и интенсивной терапии (либо вызов выездной неонатальной бригады), маршрутизация в роддом 1-2 уровня и антибиотикотерапия.

Качество прогноза на тестовых выборках для построенных моделей колебалось от 86% до 97%. Для применения на практике для большинства моделей были разработаны скрининговые шкалы и номограммы, в которых для каждого фактора риска был рассчитан определенный балл, уровень риска для конкретной пациентки зависел от суммы баллов. Помимо скрининговых шкал были разработаны программные модули (применялся JavaScript, Python), позволяющие в автоматическом режиме рассчитывать риск наступления того или иного исхода.

В настоящий момент разработанная система охраны репродуктивного здоровья женщины внедрена в ряд медицинских учреждений города и применяется на практике, проводятся исследования, направленные на разработку новых моделей для каждого этапа охраны репродуктивного здоровья [3].

Литература:

1.     Хабриев, Р. У. Стратегия охраны здоровья населения как основа социальной политики государства / Р. У. Хабриев, А. Л. Линденбратен, Ю. М. Комаров // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. – 2014. – Т. 22, № 3. – С. 3-5.

2.     Чеченин Г. И. Системный подход и системный анализ в здравоохранении и медицине //Учебное пособие. Новокузнецк: ИПК. – 2002.

3.     Comparative Analysis of the Measles Antibody Levels in Healthy Medical Personnel of Maternity Ward and Women in Labor / M. P. Kostinov, P. I. Zhuravlev, K. V. Mashilov [et al.] // Frontiers in Immunology. – 2021. – Vol. 12. – P. 680506. – DOI 10.3389/fimmu.2021.680506.