Искусственно-нейронная сеть для оказания помощи в психиатрической диагностике

Искусственно-нейронная сеть для оказания помощи в психиатрической диагностике

Сведение. Искусственная нейронная сеть (ИНС), как потенциальный мощный классификатор, была исследована для оказания помощи психиатрической диагностике в проведении комплексного международного диагностического интервью (CIDI).

Метод. Сети обратного распространения (BP) и Кохонена были разработаны для психиатрической диагностики и запрограммированы (с использованием 60 случаев) для классификации неврозов, шизофрении и нормальных людей. Запрограммированные сети были перекрестно протестированы с использованием еще 222 случаев. Все пациенты были выбраны случайным образом из двух психиатрических больниц в Пекине.

Результаты. По сравнению с диагнозом МКБ-10, поставленным психиатром, общий показатель Каппа сети БП составил 0,94, а Кохонена - 0,88 (оба показателя P<0,01). При классификации пациентов, которым было трудно поставить диагноз, каппа ВР составляла 0,69 (р<0,01). Искусственный нейросетевой (ИНС) композитный международный диагностический опрос был сопоставлен с экспертной системой CIDI (kappa=0.72-O.76);  ANN (ИНС) оказалась более надёжной, чем традиционная экспертная система.

Заключение. ИНС  может быть использована для улучшения психиатрической диагностики.

Искусственная нейронная сеть (ИНС) - это компьютерная система, имитирующая структуру мозга для обработки информации. ИНС  состоит из множества нелинейных вычислительных элементов, работающих параллельно и расположенных в схемах биологических нейронных сетей, которые могут выполнять множество "интеллектуальных" задач. ИНС предназначен для имитации нейронных сетей  человека как по структуре, так и по функционированию.

Диагноз в психиатрии включает нелинейную, неточную, опытную, интуитивную, симулятивную и "нечеткую" информацию. В то время как традиционные статистические и экспертные системы не являются чувствительными, точными и достаточно удобными для оценки данных такого рода, ИНС, как новый метод классификации, прогнозирования и принятия решений, особенно эффективен при работе с ними. До сих пор не проводилось систематических исследований по применению ИНС для облегчения психиатрического диагноза.

Чтобы создать диагностический инструмент для использования во всем мире, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Администрация США по борьбе с алкоголизмом, наркоманией и психическим здоровьем (АНПЗ) совместно разработали Международное комплексное диагностическое интервью (CIDI), полностью структурированную шкалу диагностики психических расстройств (Робин 1988).  Используя компьютерные программы, (CIDI) устанавливает диагнозы в соответствии с МКБ-10 и DSM-III-R (программы называются CIDI/ МКБ-10 и CIDI/DSM-III-R; ВОЗ, 1991).

В Китае CIDI был переведен на китайский язык Институтом психического здоровья Пекинского медицинского университета (ВОЗ, 1991 а, б, в) и опробован на китайском языке Шу (1993) и Зоуэ и др. (l994). Зоуэ и другие (1994) указали на необходимость повышения достоверности диагностики CIDI (число каппа составляло от 0,33 до 0,79) и перечислили возможные причины неудовлетворительной валидноси (достоверности) CIDI, включая неточные данные, собранные CIDI, и негибкую, неподходящую компьютерную программу.

В рамках данного исследования проводится тестирование различных моделей ИНС и сравнительный анализ ИНС с традиционной экспертной системой для расширения возможностей диагностики КНИ (CIDI), повышения достоверности диагностики КНИ (CIDI), в связи с клинической диагностикой с использованием МКБ-10 и, в более общем плане, определения возможности и пригодности ИНС  для оказания помощи при психиатрической диагностике.

Метод

Пять психиатров в пекинской больнице Хуйлунгуань прошли подготовку по использованию CIDI в соответствии со стандартной процедурой ВОЗ; каппа согласованности оценок среди них составила 0,902. Сиди был введен для пациентов, случайно выбранных  из Пекинской психиатрической больницы Хуйлунгуань и Педагогической психиатрической больницы, входящей в состав Пекинского медицинского университета. 214 пациентов включали 100 случаев невроза (обсессивно-компульсивное расстройство, 51; тревога и фобия, 21; депрессивный невроз, 21; неврастения, 6; ипохондрия, 1) и 114 случаев шизофрении. Семьдесят четыре процента пациентов с неврозами и 97 процентов пациентов с шизофренией находились в стационарах, остальные были от амбулаторной клиники. Учебный курс по шизофрении там, где это применимо, длился более шести месяцев  (для того, чтобы соответствовать критерию DSM). Для установления диагноза исхода все пациенты были диагностированы независимо друг от друга в соответствии с LCD-10 по крайней мере двумя старшими психиатрами, которые не знали об исследовании. Когда психиатры были единодушны в постановке диагноза, пациент включался; в противном случае пациент был исключен. Девяносто пять человек в районе Пекина, которые не были пациентами, были выбраны случайным образом в качестве сравнительной группы. Общая информация о группах приведена в таблице 1.