CC BY
29
10. Мерабишвили В.М., Красильников И.А., Ша-башова Н.Я. и др. Злокачественные новообразования в структуре общей заболеваемости в Санкт-Петербурге // Вопросы онкологии. -
2001. - Т. 47, № 1. - С. 34-38.
11. Ильницкий А.П. Санитарно-просветительная работа в профилактике рака в России // Рос. онколог. журн. - 2003. - № 6. - С. 49-51.
12. Кику П.Ф., Юдин С.В., Турина Л.И. Социально-гигиенические аспекты онкологической заболеваемости населения Приморского края // Здравоохранение Рос. Федерации. -
2002. - № 6. - С. 23-25.
13. Лисицын Ю.П. Концепция факторов риска и образа жизни // Здравоохранение Рос. Федерации. - 1998. - № 3. - С. 49-52.
14. Решетников А.В. Социология медицины (введение в научную дисциплину): Руководство. -М.: Медицина, 2002. - 976 с.
15. Решетников А.В. Социология медицины: становление, идеи, задачи // Вестник РАН. -
2001. - Т. 71, № 12. - С. 1069-1071.
16. Россия 2005: стат. Справочник / Федеральная служба гос. статистики (Росстат). - М., 2005. - 53 с.
17. Рукдешел Дж.К. Новое в онкологии // Международный журнал медицинской практики. -
2002. - № 6. - С. 43-50.
18. Самченко И.А. Социально-экономический ущерб, наносимый смертностью от злокачественных новообразований, и первоочередные задачи по совершенствованию онкологической помощи сельскому населению // Здравоохранение Казахстана. - 1991. - № 12. -С.10-12.
19. Чибисов В.И., Старинский В.В., Ковалев Б.Н. и др. Злокачественные новообразования в России: статистка, научные достижения, проблемы // Казанский мед. журнал. - 2000. -Т. 81, № 4. - С. 241-248.
20. Ядов В.В. Стратегия и методы качественного анализа данных // Социология: 4 М. - 1996. -№ 1. - С. 14-31.
Общественное здоровье УДК 616.3
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИЕЙ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИИ ТКАНЕЙ ПАРОДОНТА
© Кубрушко Т.В., Есауленко И.Э., Чесноков П.Е., Клименко Г.Я.
Кафедра общественного здоровья, экономики и управления в здравоохранении института последипломного медицинского образования Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко, Воронеж;
кафедра терапевтической стоматологии Курского государственного медицинского университета
Рассматривается вопрос оптимизации управления эпидемиологической ситуацией при заболевании тканей пародонта на основе методов непараметрического оценивания различия факторов риска в условиях различных климатогеографических зон. Представлены результаты прогностического моделирования и результаты численных расчетов интенсивности заболеваний тканей пародонта с учетом перидонтального индекса (CPITN) и гигиенического индекса (ГИ). Для построения зависимости ГИ и показателей группы CPITN предлагается использовать аппарат деревьев классификации.
Ключевые слова: эпидемиологическая ситуация, заболевания тканей пародонта, прогностическое моделирование, периодонтальный индекс, гигиенический индекс, аппарат деревьев классификации.
OPTIMIZATION OF THE EPIDEMIOLOGICAL SITUATION AND MODELLING OF TREATMENT AND PROPHYLACTIC MEASURES IN ORAL CAVITY AND PERIODONTIUM TISSUES DISEASES Kubrushko T.V., EsaulenkoI.E., ChesnokovP.E., Klimenko G.Ya.
Department of Public Health, Economy and Health Care Management of the Postgraduate Medical Education Institute of the N.N. Burdenko Voronezh State Medical Academy, Voronezh;
Therapeutic Stomatology Department of the Kursk State Medical University The problem of optimizing the management of an epidemiological situation in oral cavities and periodontium tissues diseases on the basis of methods of nonparametric estimation of the distinctions of risk factors in various climate zones is investigated in the article. To construct the dependence of GI (hygienic index) and parameters of the group CPITN it is suggested using the device of classification trees.
Key words: epidemiological situation, diseases of periodontium tissues, periodontal index, hygienic index, decision trees.
Болезни тканей пародонта представляют большую медико-социальную проблему, которая по мере снижения интенсивности кариеса зубов выдвигается в стоматологии на первое место [11, 12].
По мнению многих авторов[4, 7, 10,] имеется определённая зависимость распространённости заболеваний пародонта от региональных условий. Эпидемиологические исследования в различных регионах мира показали высокий уровень распространённости и интенсивности заболеваний тканей пародонта у лиц молодого возраста и о дальнейшем нарастании их интенсивности у подростков старших возрастных групп [3, 4, 5, 8]. Это вызывает необходимость своевременного
предупреждения и устранения начальных форм этих заболеваний, что может быть достигнуто внедрением эффективных методов профилактики.
Одним из критериев эффективности профилактики является "приемлемый уровень здоровья пародонта", определённый Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) как не менее 4 секстантов, имеющих код "0" в возрасте 15 лет [13, 14].
На этапе формирования информационной базы, при выборе состава, используемых показателей, характеризующих заболевания тканей пародонта используется метод экспертного оценивания и априорного ранжирования [15, 16, 17]. Производится также анализ
информативности отобранных показателей на основе коэффициентов корреляции или коэффициентов сопряжённости [1].
В случае неполноты исходной информации, для заполнения "пробелов" может быть использована аппроксимация на основе регрессионных или сетевых моделей [2, 9, 16, 18].
При решении задач диагностики и прогнозирования часто используется метод " деревьев решений" ("деревьев классификации"), являющийся одним из наиболее популярных подходов к решению задач "добычи данных" [6].
С повышением требований к эффективности диагностики и качества лечения заболеваний тканей пародонта у подростков в различных климатогеографических зонах, продиктована необходимость научного обоснования и использования методов системного анализа, включая вопросы моделирования, оптимизации, совершенствования управления и принятия решений с использованием современных методов обработки информации.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалы получены в результате организованных и проведённых эпидемиологических исследований заболеваний тканей паро-донта у 1715 подростков в различных климатогеографических зонах.
Среди природных факторов определяющим значением на заболеваемость органов полости рта имеют химический состав питьевой воды и её минерализация. В равнинной местности (Курская область) в питьевой воде отсутствуют медь, цинк, отмечается низкое содержание фтора и высокое содержание железа, магния, кальция, что характеризует её как удовлетворительную и жесткую воду. В районах Киргизии преобладает хорошая и мягкая питьевая вода, содержащая микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности.
Для изучения влияния климатографических зон на ведущие показатели заболеваний тканей пародонта была выделена контрольная группа общим объемом 200 человек, из них 100 человек постоянно проживали в условиях равнинной местности, а остальные 100 человек в условиях низкогорья.
В качестве основных показателей заболеваний тканей пародонта рассматривались следующие показатели:
1. Блок "CPГГN" - периодонтальный индекс потребности в лечении заболеваний тканей пародонта.
1.1. Суммарный балл по признаку "нет признаков кровоточивости, зубного камня, патологического кармана".
1.2. Суммарный балл по признаку "кровоточивость".
1.3. Суммарный балл по признаку "под-десневой зубной камень".
1.4. Суммарный балл по признаку "патологический карман глубиной 3,5-5,5 мм".
1.5. Суммарный балл по признаку "патологический карман глубиной более 5,5 мм".
2. Блок "Гигиенический индекс" (ГИ).
3. Блок "РМА". Папиллярно-маргинально альвеолярный индекс - индекс гингивита.
Помимо рассмотренных показателей в исследовании фиксировался также пол обследуемых. Рассмотрены соответствующие распределения зафиксированных показателей в разрезе вида климатогеографических зон.
По результатам структуризации клиникоэпидемиологических исследований и мони-торирования климатогеографических зон распространённости заболеваний тканей па-родонта применены методы непараметрических оценок по критериям Вальда-Волфовица, Манна-Уитни, Колмогорова-Смирнова.
Для построения зависимости гигиенического индекса (ГИ) и показателей индекса СРГТ№ использовалась линейная регрессионная модель, причём в качестве входных переменных использовались не все значения индекса СРГТ^ а только первые 4 кода "0, 1, 2, 3". Также в качестве независимой переменной использовался вид местности.
Скорректированный коэффициент детерминации, оценивающий точность модели равен 0,4, что свидетельствует о достаточно высоком качестве модели. Все деревья решения строились по алгоритму САРТ с 10-кратной кросс-проверкой построенной модели. Проведённая проверка на адекватность и точность моделей, позволила сделать вывод о достаточной приемлемости их использования в клинической практике.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Рассмотрим распределения переменных блока CPITN в разрезе вида местности. Значения переменных этого блока, согласно методике измерения, в сумме равны 6 для каждого из обследованных. В низкогорье пациенты с отсутствующими признаками кровоточивости, зубного камня, патологического кармана в двух из шести обследованных секстантов, составляют 76%, что статистически больше (p<0,05), чем на равнине - 46%. На равнинной местности количество подростков имеющих 6 секстантов кода "0" составляют 42%, что статистически больше (p<0,05), чем в низкогорье 7%.
Для показателя "кровоточивость" доля пациентов на равнинной местности 45% с шестью пораженными секстантами статистически больше (p<0,05), чем в низкогорье 11%. Значимая (p<0,05) статистическая зависимость имеет место и для показателя " поддес-невой зубной камень", где доля 48% пациентов в равнинной местности с шестью пораженными зубами значимо больше 17% низко-горья.
Обнаруживается также статистически значимая связь с видом местности признака "кровоточивость" (х =42,94, р<0,05).
Сравнение их по критерию Манна-Уитни не дает значимых отличий, что свидетельствует о равенстве средних значений. Однако применение тестов Вальда-Волфовица и Колмогорова-Смирнова дает значимые различия (p<0,05) относительно формы распределения в группах.
Применение непараметрических критериев, оценивающих значения индекса PMA, не позволяет достоверно сказать о различии средних значений внутри групп.
Средние значения ГИ по типам местности не даёт значимых отличий по критерию Манна-Уитни, что свидетельствует о равенстве средних значений, а применение тестов Вальда-Волфовица и Колмогорова-Смирнова даёт значимые различия (р<0,05) относительно формы распределения в группах.
Дальнейшее исследование было связано с прогностическим моделированием и результатами численных расчетов интенсивности заболеваемости тканей пародонта с учетом индекса СРГТ№ и гигиенического индекса (ГИ).
Оценку интенсивности пародонта СРГТ№ (Х) в зависимости от гигиенического индекса (У) вели по табл. 1, в соответствии с которой различают три уровня интенсивности болезней пародонта.
При гигиеническом индексе равном 1,5 количество здоровых секстантов пародонта составляет 6, что говорит о здоровом паро-донте в обследуемой группе и хорошей профилактической работе. При гигиеническом индексе равном 2,4 и выше - об отсутствии здоровых секстантов и плохой организации стоматологической помощи.
Рассмотрим случайную выборку парных наблюдений (х, у) из изучаемой популяции (дети возрастом 15 лет), где У - гигиенический индекс, Х (СРГШ).
Гигиенический индекс представляет собой дискретную случайную величину, изменяющуюся от 0 до 3 с шагом 0,25. Для каждого значения У имеется распределение случайной величины Х с определенным средним значением и дисперсией. После обработки экспериментальных данных были получены следующие результаты, представленные в табл. 2.
Анализируя таблицу можно считать, что между величинами Х и У существует линейная корреляционная зависимость.
Таблица 1
Уровни интенсивности болезней пародонта
Уровни Интенсивность Значение ctitn Количество здоровых секстантов код "0", приемлемое состояние десны Гигиенический индекс
1 Низкий 0-2,2 4,0-6,0 1,5
2 Средний 2,2-4,0 2,0-3,0 2,29
3 Высокий 4,2 > 0,0-1,0 2,24 >
10б
Таблица 2
Гигиенический индекс и СРГТК
Кол-во обследованных CPITN ГИ 90% доверит. интервал
117б 0 2,47 0,015
бб 1 2,189 0,б8
283 2 1,948 0,035
11 3 2,295 0,22
10 4 1,475 0,17
15 5 1,98 0,22
54 б 1,394 0,11
Рис. 1. Зависимость гигиенического индекса от интенсивности заболевания тканей пародонта.
Анализируя таблицу можно считать, что между величинами Х и У существует линейная корреляционная зависимость.
Проверим наличие корреляционной связи между Х и У. Для этого найдем парный коэффициент корреляции: г = -0,95296.
Так как 0,6<|Я|<1, то линейная корреляционная связь между величинами Х и У является сильной и имеет смысл составить уравнение прямой линии регрессии.
Тогда искомое уравнение регрессии примет вид: ух = 2,45 - 0,19 х .
Проверим значимость (адекватность) полученного уравнения регрессии по критерию Фишера. Для этого найдем экспериментальное и критическое значения критерия на уровне значимости 0,01, где теоретические значения у вычисляются по полученному уравнению регрессии.
РЭКсп (28,42) > Ркр (2,6\)
Так как экспериментальное значение критерия больше критического, то с доверительной вероятностью 90% делают вывод о значимости всего уравнения регрессии.
Результаты вычислений представлены на рис. 1, на которой по оси абсцисс отложены значения интенсивности заболевания тканей пародонта (СРТШ), а по оси ординат - значения гигиенического индекса (ГИ). Сплошной линией выделено полученное уравнение регрессии.
Полученное уравнение позволяет определять интенсивность заболевания тканей паро-донта в группе 15-летних подростков по известному гигиеническому индексу.
Например: пусть для некоторой группы 15-летних подростков среднее значение гигиенического индекса (У) равно 2,25. Найдем количество здоровых секстантов пародонта для этой группы подростков.
Подставляя у = 2,25 в формулу ух = 2,45 - 0,19 х, получим: 2,25-2,45
х = ■
= 1,05.
-0,19
Следовательно, для подростков в возрасте 15 лет количество здоровых секстантов по индексу СРГТ№ при гигиеническом индексе 2,25 равно 1,05. Исходя из табл. 1, считают, что в группе высокий уровень интенсивности заболевания пародонта. При гигиеническом индексе 1,31 количество здоровых секстантов равно 6, т.е. в группе подростков, имеющих гигиенический индекс 1,31, низкий уровень интенсивности заболевания пародонта.
Таким образом, использование предложенного способа при эпидемиологических исследованиях дает возможность, по сравнению с прототипом, получить объективную количественную оценку интенсивности заболеваний пародонта в полости рта без дополнительного диагностирования индекса СРГШ.
Данная методика также позволяет значительно сократить время осмотра за счет доступности и упрощенности способа обследования. По предлагаемому способу определение распространенности заболевания паро-донта в группе из 100 человек требует 2,5 ча-
са вместо 16,7 часов. С другой стороны, воспользовавшись аппаратом деревьев классификации можно построить решающие правила, которые легко интерпретировать и просто использовать для принятия решения. Все деревья решения строились по алгоритму CART с 10-кратной кросс-проверкой построенной модели.
Если считать зависимую переменную дискретной, то можно построить более простое правило определения ГИ в зависимости от показателя CPITN. Зададим ГИ следующие градации:
1. 0-0,6 - хороший уровень гигиены;
2. 0,7-1,6 - средний уровень гигиены;
3. 1,7-2,5 - плохой уровень гигиены;
4. 2,6 и более - очень плохой уровень гигиены.
На рис. 2 представлено одно из деревьев принятия решений, для которого коэффициент детерминации - 0,54.
Таким образом, нами впервые установлена корреляционная связь среднего значения гигиенического индекса и количеством здоровых секстантов в виде убывающей линейной регрессии. Эта связь даёт основание считать, что с увеличением значения гигиениче-
N=197
Среднее=1 ,939239 Дисперсия=8,481095
CPITW 0
= 6
= Другое
N=24 N=173
Среднее=0,803333 Среднее=2,096821
Дисперсия=0,172181 Дисперсня=0,320120
Тип местности
= Ннзкогорье... - Равнина
N=57 N=50
С р ед не е=2,065789 Среднее=2,532000
Дисперсия=0,213084 Дисперсия=0,180976
CPITN 0
= 0, 1 = Другое
N=107 N=66
Среднее=2,283645 Среднее=1,793939
Дисперсия=0,252186 Дисперсия=0,281933
Рис. 2. Дерево классификации.
