Статья:

Использование искусственной нейронной сети при сравнении эффективности лечения псориаза метотрексатом в сочетании с гепатопротекторами и без них

Конференция: III Студенческая международная научно-практическая конференция «Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум»

Секция: Медицина и фармацевтика

Выходные данные
Мясоедова Е.С. Использование искусственной нейронной сети при сравнении эффективности лечения псориаза метотрексатом в сочетании с гепатопротекторами и без них // Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. III междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(3). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_nature/3(3).pdf (дата обращения: 15.10.2019)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 245 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Использование искусственной нейронной сети при сравнении эффективности лечения псориаза метотрексатом в сочетании с гепатопротекторами и без них

Мясоедова Екатерина Сергеевна
студент, Курский государственный медицинский университет, РФ, г. Курск
Горюшкин Евгений Игоревич
научный руководитель, канд. пед. наук, доцент, Курский государственный медицинский университет, РФ, г. Курск

 

Проблема псориаза продолжает оставаться одной из наиболее актуальных в современной дерматологии.

Псориаз является хроническим гетерогенным аутоиммунным гиперпролиферативным кожным заболеванием с возможными сопутствующими поражениями других органов и систем [3]. По многочисленным данным, псориаз является одним из наиболее распространенных заболеваний кожи, который поражает в общей сложности от 4 до 8% человеческой популяции.

При лечении среднетяжелых и тяжелых форм псориаза на практике применяют цитостатики. В настоящее время метотрексат – это один из основных препаратов для лечения тяжелых форм псориаза. Он широко используется более сорока лет. В дополнение к клинической эффективности препарата, его преимуществам можно отнести разнообразные способы применения: пероральный, внутримышечный, внутривенный, внутрисуставной; простота использования, а также адекватное соотношение затрат увеличивает эффективность метотрексата в отличие от других препаратов, применяющихся при лечении псориаза.

Метотрексат – потенциальный ингибитор фермента дигидрофолатредуктазы, он подавляет продукцию пуринов. При псориазе метотрексат тормозит усиленную пролиферацию кератиноцитов, а также подавляет продукцию медиаторов воспаления, таких как лейкотриены, фактор некроза опухоли-альфа, коллагеназа, интерлейкин-6, интерлейкин-8, но при этом увеличивает выработку интерлейкина-10 [2]. Метотрексат влияет не только на иммунокомпетентные клетки и кератиноциты, но и может ингибировать деление и вызывать гибель других пролиферирующих клеток, преимущественно в желудочно-кишечном тракте и печени.

В 2009 году группа экспертов американского национального фонда псориаза подчеркнула, что процесс лечения длительный, не всегда эффективный и, в некоторых случаях, из-за гепатотоксичности может развиваться патология печени.

В печени Гептрал действует как важный структурный элемент различных биохимических цепей: биосинтез фосфолипидов, синтез глутатиона и таурина, конъюгация желчных кислот с повышением их гидрофильности, обезвреживание желчных кислот и многих ксенобиотиков, а также синтез полиаминов: путресцина, спермидина и спермина, которые играют важную роль в процессах регенерации [4, 6].

Цель исследования – сравнить эффективность лечения псориаза с основным цитостатическим препаратом метотрексатом с гепатопротекторами и без них с помощью программы SPSS Statistica.

Задачи исследования

1) произвести отбор пациентов, страдающих среднетяжелыми и тяжелыми формами псориаза;

2) разделить пациентов на 2 группы для сравнения эффективности лечения метотрексатом с использованием гепатопротекторов и без них;

3) сравнить эффективность лечения с помощью лабораторных исследований;

4) оценить качество жизни больных до лечения и после с использованием витебского опросника;

5) проверить полученные результаты лечения с помощью программы SPSS Statistica (анализ данных на основе нейронной сети).

В данной работе в процессе сравнительного (контролируемого в параллельных группах) анализа оценивали эффект лечения метотрексатом в комбинации с гепатопротектором Гептрал® (адеметионин, соль СД-4) и без него.

В исследование вошли 37 больных, страдающих от умеренных и тяжелых форм псориаза.

Возраст колебался от 21 года до 77 лет. Пациенты были разделены на две группы. Деление на группы осуществлялось без учета каких-либо признаков. В первую группу вошли 15 человек, которые получали метотрексат, во второй группе было 22 пациента, получавших параллельно с метотрексатом гепатопротектор Гептрал. Для того чтобы произвести оценку пораженности и тяжести псориаза использовали индекс PASI, который был рассчитан до и после терапевтических процедур. В результате терапии в 1-й группе ПАСИ уменьшился в 2,7 раза (с 30.3-11.2 балла), во 2-й группе, с использование адеметионина в 11 раз (с 26,2 до 2,4).

Для сравнения результатов проводились лабораторные исследования, который включало в себя: клинический анализ крови, общий анализ мочи, биохимические индикаторы в крови: холестерин, прямой и непрямой биллирубин, ферменты (аланинаминотрансфераза (ALT), аспартатаминотрансфераза (AST),щелочная фосфатаза, глутамилтрансфераза (GTF)), олигопептиды, белок, альбумин, мочевая кислота, ЦИК (циркулирующие иммунные комплексы).

В результате терапии, с использованием гептрала, ни один из биохимических показателей не превысил нормативных значений, что свидетельствует об эффективности лечения.

В первой группе АСТ (аспартатаминотрансфераза) увеличилась у 5 человек, во второй группе (с помощью Гептрала) - всего у 2 человек. Показатель АЛТ (аланинаминотрансфераза) повысился у 8 больных, во второй группе (получавшей Гептрал) - у 7 больных.

В результате лечения Гептралом показатель ГТФ (глутамилтрансферазы) нормализовался у 11 пациентов. В группе, которая получила лечение только с использованием метотрексата нормализации показателя не отмечено.

Уровень холестерина в первой группе снизился у 7 пациентов, во второй группе - у 8 пациентов.

Уровень олигопептидов снизился у всех больных 2-й группы, у 8 пациентов, не получавших препарат Гептрал, этот показатель увеличился. Значение мелкодисперсных ЦИК в 1-й группе пациентов увеличился у 4 больных, во 2-й группе уменьшилось у 5 пациентов.

Выявлен детоксикационный эффект препарата Гептрал. Это особенно важно, потому что известно, что содержание ЦИК может привести к дальнейшему прогрессированию псориатического процесса и стимулируют выработку провоспалительных медиаторов воспаления [5].

Витебская анкета использовалась для оценки качества жизни пациентов с кожными заболеваниями [1]. Среднее качество жизни пациентов перед лечением было 46, после лечения с использованием Гептрала уменьшилось до 16, что свидетельствует о положительном эффекте данного вида терапии на качество жизни пациентов.

После того, как были получены результаты исследования, их необходимо было обработать с помощью программы SPSS Statistica на предмет:

1) достоверности полученных результатов;

2) ранжирование важности составляющих показателей для лечения;

3) прогнозирование результатов, на основе показателей.

Вначале были выбраны шкалы, обозначения и введены данные. Затем, для анализа полученных результатов была использована нейронная сеть, основывающаяся на многослойном перцептроне. Программа самостоятельно построила искусственную нейронную сеть, обучилась на примерах и выдала результаты анализа.

Небольшая величина ошибки перекрестной энтропии и, как следствие, низкая разница между процентом ошибки обучающей и контрольной выборки (10,3% и 12,5% соответственно) позволяют с доверием относиться к полученной модели сети.

Показатель площади под ROC-кривой AUC (от англ. AreaUnderCurve) равен 0,965, что говорит о высоком качестве модели.

Важность независимых переменных распределилась следующим образом (см. таблицу 1).

Таблица 1.

Важность независимых переменных

 

Важность

Нормализованная важность

аспартатаминотрансфераза

,267

80,0%

глутамилтрансферазы

,011

3,2%

холестерин

,061

18,2%

олигопептид

,333

100,0%

циркулирующие иммунные комплексы

,088

26,5%

аланинаминотрансфераза

,242

72,6%

 

Исходя из данных, представленных в таблице, наибольшую важность в эксперименте представляют олигопептиды. Однако не следует их рассматривать обособленно.

На заключительном этапе были взяты 20 пациентов с полученными показателями для прогнозирования результатов лечения на основе построенной модели нейронной сети. Результаты прогноза совпали у 95%.

Из выше сказанного можно сделать вывод, что использование  гепатопротектора Гептрала с метотрексатом повышает эффективность лечения псориаза и указывает на целесообразность включения его в комплексную терапию больных, страдающих от умеренных и тяжелых форм псориаза.

В группы пациентов, проходящих исследования не входили беременные и дети. Поэтому использование Гептрала при лечении  псориаза у этих групп больных требует дальнейших исследований.

Для полученных данных была построена и обучена модель искусственной нейронной сети, которая может использоваться для прогноза результатов лечения по текущим показателям.

 

Список литературы:
1. Адаскевич В.П. Диагностические показатели в дерматологии. – M., 2004. – 165 с.
2. Бадокин В.В., Корсакова Ю.Л. Метотрексат – проблемы безопасности // Фарматек. – 2004. – № 12. –C. 73-74.
3. Довжанский С.Н. Некоторые аспекты патогенеза псориаза // Вестн. дерматологии, венерологии. – 1980. – Т.10, №10. – С. 23-26.
4. Ларионова В.Б., Горожанская Э.Г. Печеночная недостаточность у онкогематологических больных: Возможности и перспективы применения Гептрала // Фарматека. – 2008. – №2 –C. 37-43.
5. Никулин Н.К. Роль иммунных расстройств в патогенезе псориатического артрита и методы иммунокоррекции при комплексном лечении пациентов: Автореф. дис. д-ра мед. наук. – M., 1989. – 30 с.
6. Оковитый С.В., Шуленин С.Н. Клиническая фармакология гепатопротекторов. – СПб., 2006. – С. 21-24.