FUZZY MODELS OF DIFFERENTIAL DIAGNOSIS OF SEROUS AND PURULENT PYELONEPHRITIS IN PATIENTS WITH UROLITHIASIS
Authors: Серегин Станислав Петрович , Родионов Дмитрий Сергеевич , Милостная Наталья Анатольевна , Сипливый Геннадий Вячеславович , Крупчатников Роман Анатольевич 
Published: September 2021

В настоящее время все большее распространение имеет проблема возникновения мочекаменной болезни, в том числе отягощенная осложнениями, такими как серозный и гнойный пиелонефрит. Задача диагностики различных форм пиелонефрита относится к классу плохоформализуемых задач, которые недостаточно эффективно решаются классическими методами теории распознавания образов. Практика решения задач с аналогичной структурой данных показала, что приемлемое для практики качество принятия решений по поставленной в работе задачи может быть достигнуто при использовании методологии синтеза гибридных нечетких правил. В связи с этим, целью исследования является повышение качества дифференциальной диагностики серозного и гнойного пиелонефрита у больных мочекаменной болезнью на основе данных оксидантного статуса с использованием названной методологии реализуемой современными информационными и интеллектуальными технологиями. Для достижения поставленной в работе цели, в соответствии с общими рекомендациями методологии синтеза гибридных нечетких правил была синтезирована система гибридных диагностических моделей на основе модифицированной формулы Е. Шортлифа, в которой коэффициент уверенности от одного признака заменяется соответствующей функцией принадлежности. Полученная система решающих правил, позволяет с высокой степенью уверенности производить дифференциальную диагностику серозных и гнойных форм пиелонефрита с выделением промежуточного класса состояний, требующего проведения специфических терапевтических мероприятий. Проверка результатов срабатывания полученных решающих правил на репрезентативной контрольной выборке показала, что диагностические чувствительность, специфичность и эффективность предлагаемого метода не ниже 0,9, что позволяет рекомендовать полученные результаты для использования в медицинской практике
Currently, the problem of urolithiasis is becoming more common, including complications such as serous and purulent pyelonephritis. The problem of diagnosing various forms of pyelonephritis belongs to the class of poorly formalized problems that are not effectively solved by classical methods of pattern recognition theory. The practice of solving problems with a similar data structure has shown that an acceptable quality of decision-making for the problem set in the work can be achieved using the methodology of hybrid fuzzy rules synthesis. In this regard, the aim of the study is to improve the quality of differential diagnosis of serous and purulent pyelonephritis in patients with urolithiasis based on the data of the oxidant status using the named methodology implemented by modern information and intelligent technologies. To achieve this goal, in accordance with the general recommendations of the methodology for the synthesis of hybrid fuzzy rules, a system of hybrid diagnostic models was synthesized based on the modified E. Shortlif formula, in which the confidence coefficient from one attribute is replaced by the corresponding membership function. The resulting system of decisive rules allows for a high degree of confidence in the differential diagnosis of serous and purulent forms of pyelonephritis with the allocation of an intermediate class of conditions that require specific therapeutic measures. Verification of the results of the operation of the obtained decision rules on a representative control sample showed that the diagnostic sensitivity, specificity and effectiveness of the proposed method is not lower than 0.9, which allows us to recommend the results for use in medical practice