USE OF ANALYTIC NETWORK PROCESS IN FORECASTING OCCURRENCE OF DENTAL DISEASES

Full Text

Прогнозирование возникновения и развития стоматологических заболеваний является актуальной задачей современной стоматологии, так как кариес зубов и заболевания пародонта характеризуются высокой распространенностью среди населения, а также прогрессирующим характером течения [3]. Чаще всего прогнозирование заболеваний основано на клинических проявлениях действия различных неблагоприятных факторов на твердые ткани зуба и пародонт [1]. Метод аналитических сетей, разработанный Саати Т. [4], основан на построении качественной модели, описывающей влияние внешних факторов на рассматриваемую систему и взаимное влияние основных элементов системы друг на друга. Подобная модель представляет собой лингвистическое описание основных компонентов, элементов и факторов, а также описание смысла и направлений потоков влияния в исследуемой системе. Влияние факторов на элементы системы (или влияние элементов друг на друга) может иметь неоднозначную семантику, поэтому на начальном этапе исследования должна быть четко сформулирована главная цель, в терминах которой будут определяться основные категории задачи: критерии, компоненты, элементы, суждения. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Выявление факторов, которые влияют на возникновение стоматологических заболеваний и вносят определяющий вклад в состояние здоровья полости рта. При анализе множества факторов, прямо или косвенно влияющих на возникновение и развитие стоматологических заболеваний, по-прежнему остается много вопросов. При настоящем уровне знаний об этиологии и патогенезе кариеса зубов и заболеваний пародонта бактериальную модель их возникновения следует рассматривать в комплексе с индивидуальными и специфическими реакциями организма человека, а также другими воздействиями внешней среды [1]. На основании результатов научных исследований, литературных источников, опыта практической медицины и результатов собственных наблюдений [2, 5] выделены 15 основных факторов, влияющих на состояние полости рта, которые были сгруппированы в 7 кластеров. b d b После выделения основных элементов и кластеров были установлены связи между ними. Граф взаимодействия выделенных кластеров показан на рис.1, где стрелками указаны направления влияния. Стрелка от одного кластера к другому показывает, что все или некоторые элементы данного кластера влияют на все или некоторые элементы второго кластера. Петли обратной связи (внутренние циклы) свидетельствуют о взаимном влиянии элементов в одном кластере. Кроме внутренних циклов в модели могут существовать внешние циклы, образованные связями между кластерами. Примерами внешних циклов на рис. 1 являются замкнутые контуры, образованные кластерами 3 — 4 — 3, 4 — 6 — 4, 4 — 6 — 5 — 7 — 3 — 4, 4 — 7 — 3 — 4 и т. п. Следующим этапом решения поставленной задачи явилось определение относительной интенсивности влияния элементов рассматриваемой системы друг на друга. Затем на основе построенной модели были вычислены предельные приоритеты выделенных элементов, которые характеризуют их вклад в сформулированную цель. В методе аналитических сетей интенсивность влияния оценивается экспертами методом парных сравнений с использованием фундаментальной шкалы отношений. Метод парных сравнений является универсальным методом измерений, поскольку его можно применять при отсутствии каких-либо шкал и стандартов, в том числе для измерения неосязаемых признаков. Для модели, представленной на рис. 1, были заполнены 35 матриц парного сравнения элементов и 7 матриц парного сравнения кластеров, из которых были определены весовые коэффициенты кластеров. Экспертные суждения во всех матрицах имели хорошую согласованность (индекс согласованности не превышал значения 0,02). Полученные приоритеты можно рассматривать как экспертные оценки степени влияния рассматриваемых факторов друг на друга в момент решения задачи и интерпретировать как прогнозируемые значения вклада рассматриваемых факторов в цель с учетом их взаимного влияния. Показатель, имеющий высокое значение предельного приоритета, в большей степени определяет цель, так как в пределе «накапливает» в себе влияние других факторов. На рис. 2 показаны предельные приоритеты интегрального вклада кластеров в главную цель (полосатые столбцы). Предельные приоритеты элементов первого и второго кластеров имеют нулевые значения. Это объясняется тем, что на эти внешние факторы не влияют на остальные элементы системы, поэтому в них не происходит накопления влияния. Вершина графа на рис. 1, соответствующая первому кластеру, является источником, а вершина кластера 2 — проточным элементом с петлей обратной связи. Первый кластер является мощным источником влияния на другие кластеры, вклад элементов этого кластера в цель проявляется косвенно через третий и четвертый кластеры. Вклад элементов второго кластера осуществляется через показатели стоматологического статуса. Таким образом, состояние полости рта в наибольшей степени определяется показателями стоматологического статуса, общего состояния организма и системы слюноотделения. Вклад факторов жизнеобеспечения и гигиены реализуется через показатели стоматологического статуса и общего состояния организма. Внешние факторы воздействуют на трофику тканей, которая определяет резистентность зубов к кариесу и состояние тканей пародонта. Характер питания, а также факторы общего состояния организма могут изменять состав мягкого зубного налета и ротовой жидкости, что, в конечном счете, сказывается на состоянии зубов и пародонта [1]. Распределение интегральных приоритетов кластеров показано на рис. 2 (серые столбцы), из которого хорошо видно, что наибольшее влияние на уровень здоровья полости рта оказывает общее состояние организма (кластер 4), на втором месте — тип вегетативных регуляций и на третьем — тип кровообращения. Установлено, что внешние факторы, сосредоточенные в первом и втором кластерах, не подвержены влиянию внутренних. Самое существенное влияние на состояние полости рта и других рассматриваемых функциональных систем организма оказывают общие физиологические факторы (кластеры 4, 6, 5), влияние условий жизнеобеспечения (кластер 1) примерно в 10 раз слабее суммарного влияния этих факторов. Примерно одинаковые и небольшие предельные приоритеты влияния имеют кластеры 2 (гигиена полости рта) и 3 (стоматологический статус), меньшее влияние — кластер 7 (функция слюноотделения). Функция слюноотделения Тип кровообращения Стоматологический статус Условия жизнеобеспечения □ Предельный приоритет влияния ъ Предельный вклад в здоровье полости рта 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Рис. 2. Предельные результаты, полученные для кластеров 0,6 Полученные результаты основаны на изучении патологических процессов в полости рта во взаимосвязи с другими системами организма и со средой существования человека. Они хорошо согласуются с интуитивными представлениями экспертов, имеют разумную интерпретацию и позволяют получить подробное обоснование прогноза. Промежуточные результаты также представляют интерес, так как дают возможность проанализировать возможность взаимодействия элементов рассматриваемой системы. Применение метода аналитических сетей позволяет определить вклад рассматриваемых внешних и внутренних факторов в состояние здоровья полости рта и получить прогноз их влияния с учетом обратных связей в открытой физиологической системе. Вывод о том, что здоровье полости рта определяется показателями стоматологического статуса, является тривиальным и подтверждает корректность используемой экспертной информации. Новыми результатами, представляющими особый интерес для врачей-стоматологов, являются относительные значения приоритетов, характеризующие интенсивность влияния и предельный вклад в здоровье полости рта таких факторов, как иммунитет, гормональный фон, тип вегетативной регуляции, тип кровообращения, показатели функциональной системы слюноотделения. Микробный фактор мы рассматривали в качестве предопределяющего фактора возникновения стоматологических заболеваний, который может быть реализован в полной мере только при отсутствии и/ или неадекватной защитной реакции организма и влиянии негативных факторов внешней среды. Отметим, что невысокие предельные приоритеты влияния внешних факторов не следует интерпретировать как свидетельство их незначительности. Циклический характер взаимного влияния функциональных систем организма увеличивает значения их предельных приоритетов. Кластеры 1 и 2 не входят в циклы, их влияние на стоматологический статус и общее состояние организма распределяется в системе и проявляется косвенно. Из этого следует, что условия жизнеобеспечения и гигиенические факторы будут более значимы в тех случаях, когда физиологические показатели организма имеют отклонения от нормы. Другими словами, на людей с пониженной реактивностью, нарушениями гормональной и вегетативной регуляции сильнее влияют экологические факторы, нарушения характера питания и социально-бытовые условия. Поэтому вероятность возникновения стоматологических заболеваний у них существенно выше. Рассмотренный подход к задаче прогнозирования риска возникновения и развития стоматологических заболеваний имеет ряд преимуществ, важнейшими из которых являются следующие: - возможность построения модели на основе экспертной информации, в том числе учет влияния неизмеряемых факторов и качественных показателей; - значительная экономия времени и более широкая область применения по сравнению со статистическими моделями, основанными на эмпирических данных; - возможность проверки различных гипотез о структуре и интенсивности влияния различных факторов на стоматологический статус и на организм в целом.

About the authors

T. N. Radyshevskaya

Email: radish@mail.ru

O. N. Andreichicova

References

Supplementary files