Csébfalvi, György

Szilárd, István

Tényi, Jenő

Csébfalvi György

Szilárd István

Tényi Jenő

University of Szeged

- 109 -PTE Közgazdaságtudományi Kar és POTE Egészségügyi Szervezéstani Intézet Nemparaméteres statisztikai módszerek alkalmazása a kérdóTves cardiovascularis előszűrés adatainak számitógépes értékelésében Csébfalvy György, Szilárd István és Tényi Jenő A megbetegedési esetek gyakorisága és az összmorbiditás e~ gyes kórformák közötti megoszlása igen szoros összefüggést mutat a társadalmi és gazdasági változásokkal, azoknak egyenes következmé-nye. Párhuzamosan a tudományos-technikai fejlődéssel, ennek korunk-ban bekövetkezett robbanásszerű felgyorsulásával, a morbiditási struk-túrán belül is rövid idő alatt alapvető változások történtek. Jellem-zőnek csak egy példa: a Wiener Medizinische Wochenschriftben 1833-ban számolt be Adam Hammer extrém bradicardiában szenvedő betegé-ről, kórokként a szívkoszorúér rögös elzáródását tételezve fel. Ez volt az acut myocardialis infarctus első, élőben diagnosztizált esete. Ma az összhalálozás több mint 50 %-át a keringésrendszeri megbetegedé-sek okozzák, ezeknek 1/5-e acut myocardialis infarctus. A cardiovascularis betegségcsoport magas részesedési aránya az összmorbiditásból indokolttá teszi a speciálisan csak erre a betegség-csoportra koncentrált szűrővizsgálat bevezetését. A PGTE Egészségügyi Szervezéstani Intézetében évek óta foly-tatunk olyan céltudatos kutatómunkát, mely a szűrővizsgálatokkal szemben támasztott alapvető követelmények megtartása mellett (nagy szenzitivitás, megfelelő specificitós), a magasan kvalifikált orvosi munkaóra igényt csökkenti, illetőleg ennek effektivitását növeli. A kérdőíves előszűrés kialakitott módszere lehetővé teszi egészségügyi középkáderek nagyobb mérvű bevonását a vizsgálatba, s ezen túlmenő-en az értékelés és a sürgősségi sorrend felállítása számítógép segítségé-vel történhet. Előadásunk a 7. Neumann Kollokviumon ismertetett kutatás (a keringésrendszeri latens morbiditás önjeilemző kérdőívvel való felderi-- 110 -tésè) továbbfejlesztése során felvetődött számítástechnikai-módszer-tani problémákkal, illetve ezek megoldási lehetőségeivel foglalko-zik. Az első kísérleti jellegű előszűrést 1975-ben a Pécs-Rácvá-rosi (44.sz.) orvosi körzetben végeztük. A kiindulási kérdőívvel, illetve a kutatás első szakaszában alkalmazott számítástechnikai eljárásokkal szerzett tapasztalatok a -lapjcn c kérdőivet, illetve a számítógépes értékelés módszerét töké-letesítettük. A kérdőív, illetve a számítástechnikai eljárás tovább-fejlesztése során a validités és ezen belül elsősorban a szenzitivitás növelésére törekedtünk. A módszertani vizsgalat első szakaszában (Pécs-Rácváros) a számitógépes értékelés a szubjektív klinikai panaszokba és a gyógy-szerszedésre irányuló kérdésekre adott válaszok, valamint c vérnyo-másmérés eredményéből adódó, összesen 2c adat(28 elemű válasz-vektor) figyelembevételével történt. Az értékelés során a kérdőiven szereplő feltételezett kockázati tényezőket, valamint a psychodiag-nosztikai tesztként kitöltetett Ozsvóth-féle 2C pontos önjeilemző pa-naszleltcr eredményét nem vettük figyelembe. A diszkriminancia analízis (DA) kiindulási adatait az orvosi-lag felülvizsgált 773 fó's populáció alkotta. A felülvizsgált személye-ket a felülvizsgálat eredményétől függően két osztályba soroltuk. A Pl (a felülvizsgálat szerint egészséges) populáció elemszáma 305, a P2 (a felülvizsgálat szerint beteg) populáció elemszáma 468 fő volt. A vizsgált paraméteres eljárások validitása 77-80 % , szenzitivitósa 74-75 % , illetve specificitósa £0-87 % között mozgott. A kutatás első szakaszában vizsgált eljárásokra általában jellemző, hogy speci-ficitásuk lényegesen kedvezőbb, mint szenzitivitósuk, ugyanakkor a szűrővizsgálatokkal szemben támasztott alapvető követelményeknek legjobban egy nagy szenzitív!tásu és megfelelő specificitásu eljárás felelne meg. Ez a tény önmagában indokolja a továbblépés szükséges-ségét. A továbbfejlesztett kérdőív kialakításakor néhány kérdés eseté-ben a kérdésfeltevés módját, a válaszlehetőségeket megváltoztattuk, illetve néhány kérdést (pl. beszédzavar) elhagytunk. Lényeges változ-tatást jelent a kiindulási kérdőívhez képest az , hogy a vérnyomásmérés minden esetben két alkalommal, c kérdőív kitöltése előtt, illetve azt - 111 -közvetlenül követően történik. A változtatást az a közismert tény indokolta, hogy az aktuális vérnyomás értékét a psychogén ténye-zők nagymértékben befolyásolják. A 2. mérés alapján a WHC sze-rint hypertonia kategóriába tartozók száma 4 %-kal alacsonyabb, mint az 1. mérés alapján. Megjegyezzük, hogy a rácvárosi vizs-gálat során egy mérés megbizhatósógát 74 %-nck találtuk. A mó-dositott kérdőiv n = 59 adatot tartalmaz: - szubjektív klinikai panaszok és gyógyszerszedés (26 adat), - a z 1. és 2. vérnyomásmérés eredménye (2 adat), - psychodiagnosztikai teszt (Ozsvcth) (1 adat), - feltételezett kockázati tényezők (30 adat). Az egyes kérdésekre vonatkozó válaszlehetőségek maximális száma m = 4, az egyes válaszokat a 0 , 1 , 2 , 3 egész számokkal je-löljük. A módosított kérdőiv utolsó oldala a felvett adatokat lyuk-kártya lyukasztásra alkalmas formában tartalmazzc. A továbbfejlesztett kérdőiven alapuló előszűrést Nagvhar-sány községben végeztük. Az előszűrés a község teljes felnőtt la-kosságára kiterjedt (1 140 fő). A vizsgált lakosság korcsoport és nem szerinti megoszlását az 1. ábra szemlélteti. A DA kiindulási adatait az orvosilag felülvizsgált 290 fős populáció alkotta. A felülvizsgált személyeket a felülvizsgálat e -redményétől függően három csoportba soroltuk. A Pl (a felülvizsgá-lat szerint egészséges, tehát orvosi ellátást nem igényel) populáció elemszáma 104 fő, a P2 (a felülvizsgálat szerint sürgős orvosi e l lá -tást nem igényel, de gondozásbavétele, műszeres kivizsgálása indo-kolt) populáció elemszáma 82 fő, illetve a P3 (beteg, tehet sürgős orvosi ellátást, thercpiát igényel) populáció elemszáma 104 fő. A P2 populációba sorolt személyeket ugy jellemezhetnénk, hogy szubjektiv vagy objektív tényezők következtében a keringés-rendszeri megbetegedés veszélyének fokozottan ki vannak téve, i l -letve a megbetegedés iniciális stádiumában vannak (risk population). - 112 -korcsoport 10-5.' !,o-w >43 200 lo o ioo ¿1,0 fl v izsgált populotio kor es nem szer int i rnegoszla sa 20-39= CZD 40-53= ez23 >60= 1. ábra A módszertani vizsgálat első lépéseként a rendelkezésre á l -ló legjobb paraméteres eljárás, a Fisher-féle lineáris eljárás kettő-nél több populációra kiterjesztett változatának alkalmazhatóságát vizsgáltuk. A z általánosan alkalmazott Fisher-féle eljárás fe ltétele-z i , hogy a válaszvektorok populáciőnkénti eloszlása többváltozós normális eloszlás, és az egyes populációkat jellemző kovariancia mátrixok egyenlőek. Ezek a feltevések kérdőivünk esetében nyi lván-valóan nem állnak fenn, viszont a Fisher-féle eljárás megbízhatósá-gát jellemző paraméterek a továbblépéshez biztos támpontot jelente-nek. - 113 -Mivel a Fisher-féle eljárást - két populációra - már a rácvárosi előszűrés során is alkalmaztuk, igy lehetőségünk nyilt arra, hogy a kérdőív módosításának eredményességét ellenőrizzük. A Fisher-féle eljárással 29, illetve 59 változó figyelem-bevételével kapott eredményeket a 2. ábra szemlélteti. Az ábrán a zárójelek közötti értékek a kockázati tényezők figyelembevéte-lével végzett DA eredményei. A megbízhatósági paraméterek a módosítás eredményességét igazolták. 1 2 3 FISHER p 1 89 (93) 14 (10) 1 (1) 104 P 2 11 (8) 57 (62) 14 (12) 82 P3 2 (1) 25 (19) 77 (84) 104 P1-- P23 H 290 VD = 90 (93 )% > SZ = 93 ( 9 5 ) °/o CN(3,3)=0,689 5 P = 86 ( 8 9 ) % (0,724) 2. ábra - 114 -A kockázati tényezők figyelembevétele a megbizhatósági paramétereket számottevő mértékben javitja. Már a rácvárosi vizsgálat során megfigyeltük, hogy azon számitógépes eljárással betegnek nyilvánitott személyek, akiknél a panaszok mögött ob-jektív elváltozást nem találtunk, átlagos neurotizáltsági szintje szignifikánsan magasabb, mint az objektív orvosi felülvizsgálat szerint betegnek nyilvánitott egyéneké. A Fisher-féle eljárással a nagyharsányi populációra kapott eredmények ezt a megfigyelést megerősítették. Vizsgálataink szerint a magas neurotizáltsági szint csökkenti a szubjektív panaszok érvényesülését a 2-3 osztályba so-rolásnál. A Fisher-féle eljárás alkalmazásakor problémaként jelent-kezett, hogy bizonyos statisztikailag jelentéktelennek tünő tünete-gyüttesek orvosi szempontból igen lényegesek annak a meghatározá-sakor, hogy az adott egyén műszeres vizsgálatára szükség van-e. A probléma elemzésekor, mint megoldás? lehetőség felvetődött a nem-paraméteres (eloszlástól mentes): nemlineáris módszerek alkalmazása. A z eddigi vizsgálat során ortogonális függvények lineáris kombinációjaként előállítható, nemlineáris diszkriminancia függvé-nyek alkalmazhatóságát elemeztük. Az ismertetendő eljárás a diszkriminancia függvényt az álta-lánosított (komplex értékű) véges WALSH függvények lineáris kombi-nációjaként áll ít ja elő (1), ennek megfelelően az eredményül adódó diszkriminancia függvény komplex értékű, vagyis a válaszvektorokat a komplex sik pontjaira képezi le. Komplex értékű ortogonális függvények alkalmazásának szük-ségessége abból következik, hogy a kérdőívünkben szereplő kérdések válaszlehetőségeinek maximális száma m < 2 . (Bináris válaszvek-torok esetében, tehát ha m = 2, az általánosított WALSH függvé-nyek valós értékűek.) Az eljárás lényegét a Pl és P23 populáció e -setében a 3-4 . ábra szemlélteti. ( N I , ¡11. N23 a P l , ¡11. P23 po-puláció elemszáma.) A W vektor optimális abban az értelemben, hogy a Pl és a P23 populációra vonatkozóan f(x) várható értékének különbségét (a szeparációt) maximalizálja. - 115 -x = < x i x n j . y AHOL *l E M , M ={o,1 m- l } y = 1 2 3 HA E D B P l = { X ; y = 1 } p 2 - { x ; y = 2 } P3 = { x ; y = 3 } P23= { X ; y = 2,3} f(x) , X— C AHOL X = { x } C = A KOMPLEX SIK C1.C23CC, CinC23=0í HA x £ Pl U P23 f (x) £ Cl — - x £ Pl f(x) £ C 2 3 — x £P23 3. ábra f(x) = W <(>(x) AHOL W = ( w , , . . . ^ ) ' )) <J>( x) = ( c|?(x,Z1) <j>(x»Zk k = 1 , 2 , . . . , m n 2j , j =1 , 2 , . . . , k POZITÍV EGÉSZ <b(x,z) = h - f ) - g ( x . z ) , K - V l / m n 2 n f3= EXPÍ 21í \P7/m ) , g ( x ,z ) - ^> iz ( i ) W1= Z H <b(x),W23= > . 4>(x) x£Pl ' x£P23 1 W = IW1/N1 - W23/N231 D Ö N T É S HA Re[ f (x ) - C J 1 . 0 AKKOR x£ Pl , P23 C=0,5[W1Wl/N1 l- W23'W23/N23 l l 4. ábra - 116 -A P2 és a P3 populáció esetében az eljárás hasonló A Pl és a P23 populációkhoz tartozó, 29 változóra vonatkozó diszkri-minancia függvénnyel kapott eredményeket a 5. ábra szemlélteti. A vizsgálat során a kockázat? tényezőket nem vettük figyelembe. A C l és a C23 részhalmazok meghatározásakor a legegyszerűbb módszert alkalmaztuk (1). A diszkriminancia függvény az egyváltozós, valamint a fontosabbnak itélt két változós kapcsolatoknak megfelelő' WALSH függvények lineáris kombinációja. A W vektor elemszáma 320. A WALSH függvényeken alapuló eljárás megbízhatósági pa-ramétereit a 6. ábra szemlélteti. Az eredmények várakozásunkat igazolták, a P2 és a P3 populációk között? téves besorolások szá-ma jelentós mértékben csökkent. A módszer adaptív, tehát további fontosnak itélt kapcsolatokat tükröző' együtthatók a már beépitett együtthatóktól függetlenül számithatók, illetve az egyes populációk - újraszámítás nélkül - egyszerűen bóVithetólc. Az eljárás programja FORTRAN nyelven készült ,DOS operá-ciós rendszer felügyelete alatt minimum 128 K-s berendezésen fut-tatható. A program komplex aritmetikát használ. A program elsó' változatának futási ideje n = 29, m = 4 esetben, 290 megfigyelésre 46 perc. C = 6,9 P23=< • • • C23 • • • • • • *i P1=l • • • • % • -• • ^ " " " , c l 5. ábra - 117 -3 WALSH P l P2 P 3 90 12 2 10 63 9 1 12 91 104 82 104 H 290 • i MEGBIZHATOSAG P1 - P23 CN(3,3) =0,734 6. ábra i r o d a l o m (1)Uesaka, Y . : Construction of a complex-valued nonlinear discriminant function for pattern recognition, IEEE Trans. Syst. Cybern. , vol. SMC-1, no.3 , July 1971. (2) Csébfaly G y . , Szilárd I. P.: Cardiovascularis kérdőíves elősző rés adatainak számítógépes értékelése, standardizált metodika kidolgozása. Számítástechnikai és kiberne-tikai módszerek alkalmazása az orvostudományban és a biológiában, 7. Kollokvium, Szeged, 1976. - 118 -(3) Szilárd I . P . , Csébfalvy G y . és mtsai: Kérdőíves előszűrés és értékelésének kérdései, MOTESZ Eü. Szerv. Tud. Egy. Tudományos Ülése, Budapest, 1977. jan. 27. 

Nemparaméteres statisztikai módszerek alkalmazása a kérdőíves cardiovascularis előszűrés adatainak számítógépes értékelésében

http://acta.bibl.u-szeged.hu/45886/1/szamtech_orvost_koll_008_109-118.pdf

Nemparaméteres statisztikai módszerek alkalmazása a kérdőíves cardiovascularis előszűrés adatainak számítógépes értékelésében

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged