В основе разработки новой политики и определения приоритетов в системе здравоохранения Российской Федерации лежит комплексное изучение здоровья населения. В современных условиях развития компьютерных технологий задача улучшения популяционного здоровья вполне решаема.
Основная часть
В настоящей работе представлено программное обеспечение, в котором на основе статистических данных по Новгородской области реализуются три математических модели для анализа и прогнозирования здоровья населения:
- Изучение показателей здоровья на основе цепей Маркова;
- Комплексная оценка общественного здоровья индексным методом;
- Построение и анализ Модели жизни поколения;
1. Изучение показателей здоровья на основе цепей Маркова
Методика, применяемая в данной модели, основывается на базе математического аппарата цепей Маркова, подробно она изложена в [1,2].
В качестве первоисточника данных для изучения показателей здоровья используются персонифицированные базы данных (ПБД) за 6 лет (2000-2005гг): ПБД территориального фонда ОМС «Регистр застрахованного населения» (~2,7 миллионов записей); ПБД территориального фонда ОМС «Реестр пролеченного населения» (~15 миллионов записей); ПБД ГУЗ «МИАЦ» умершего населения (~90 тысяч записей).
Исходные данные (стохастические матрицы), с которыми программа позволяет работать, являются результатом обработки ПБД согласно модели.
Функционал программного комплекса при решении данной задачи позволяет:
1. Прогнозировать среднюю продолжительность жизни в зависимости от возраста и состояния здоровья.
1.1 Расчет матрицы средней продолжительности жизни;
2. Прогнозировать среднюю продолжительность жизни фактического населения.
2.1 Расчет матрицы количества лет будущей жизни;
3. Строить показатели, характеризующие состояния здоровья.
a. Расчет матрицы потерь;
b. Расчет индексной матрицы (индексы потерь);
c. Расчет матрицы дожития (индексы дожития);
d. Расчет матрицы недожития (индексы недожития);
4. Изменять исходные данные для моделирования показателя средней продолжительности жизни.
5. Проверять адекватность построенной модели.
2. Комплексная оценка общественного здоровья индексным методом
Статистические данные, полученные в методике 1, используются для построения интегральных показателей общественного здоровья индексным методом, который разработан в [3]. Интегральные показатели могут рассчитываться и в будущих периодах, при формировании матриц, учитывающих количество случаев заболеваемости и смертности на 1000 населения.
Функционал программного комплекса по данной методике позволяет:
- Рассчитывать все описанные в методике индексы, такие как нездоровье, нереализованное здоровье/нездоровье, реализованное здоровье/нездоровье, индекс смертности и т.д.
- Редактировать распределение населения по состояниям здоровья и смертности для прогнозирования показателей.
3. Построение и анализ Модели жизни поколения
В качестве исходных данных в модели жизни поколения, используются демографические показатели с 2003 по 2007 год, и результаты углубленных медосмотров, а именно:
- численность умерших в Новгородской области (половозрастная структура) по данным государственной статистики за пять лет;
- численность населения Новгородской области по данным регистра застрахованных за пять лет;
- заболеваемость, согласно данным углубленных медосмотров по репрезентативной выборке 10 тыс. населения Новгородской области (2005г.)
В рассматриваемой модели можно выделить следующие этапы:
- Моделирование численности населения по полу в зависимости от смертности;
- Использование в полученной модели данных заболеваемости.
Функционал программного комплекса по данной модели позволяет:
- Формировать временные ряды (модель жизни поколения), основанные на реальных данных, проводить прогнозирование и сравнительный анализ в возрастно-половом аспекте.
- Экспортировать исходные данные по смертности и численности населения.
- Прогнозировать поведение модели при предполагаемых изменениях исходных данных.
- Строить временные ряды заболеваемости, по определенным классам заболеваемости и смертности, соответствующим международному классификатору болезней (МКБ-10).
- Проводить корреляционно-регрессионный статистический анализ зависимости смертности от классов заболеваемости, зависимости между сочетаниями различных классов заболеваемости.
Среда разработки всего программного обеспечения - Borland Delphi, с применением базы данных формата Dbase, на основе механизма BDE. Исходные данные по заболеваемости, выбраны из Firebird базы данных углубленных медицинских осмотров, и из базы данных FoxPro - заболеваемость по обращаемости. Численность населения рассчитана из регистра застрахованных с применением базы данных ORACLE. Адаптация данных для построения моделей проведена в среде Visual FoxPro. Все рассчитываемые данные программного комплекса экспортируются в MS Excel.
Полученные результаты
Результат модели, основанной на цепях Маркова, - показатель средней продолжительности жизни для всех поло-возрастных групп населения; в частности, для «относительно здоровых» новорожденных Новгородской области, при сохранении уровней заболеваемости и смертности, он равен для мужчин - 51,51 лет, для женщин - 66,55 лет. Данный показатель сравним с классическим показателем средней продолжительности жизни рассчитываемым Федеральной службой госстатистики.
Результат комплексной оценки общественного здоровья фиксирует рост общего индекса здоровья в период с 2000 по 2005 года у мужчин и с 2000 по 2006 года у женщин, что свидетельствует о некотором улучшении состояния здоровья населения Новгородской области, к 2007 году зафиксирован спад (Табл. 1).
Таблица 1.
|
Общий индекс здоровья |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
|
Мужчины |
0,5179 |
0,5198 |
0,5211 |
0,5227 |
0,5245 |
0,5247 |
0,5226 |
0,5185 |
|
Женщины |
0,5429 |
0,5452 |
0,547 |
0,5484 |
0,55 |
0,5509 |
0,5523 |
0,549 |
По модели жизни поколения получены следующие зависимости:
- Смертность женского населения (число умерших на 10000 населения соответствующего возраста) имеет множественную линейную регрессионную зависимость от заболеваний системы кровообращения(E1) и нервной системы(E8) (1).
(1),
R2=0,92, стандартная ошибка оценки регрессии = 353,23, значимость F= 4,32·10-8.
- Смертность мужского населения имеет множественную линейную регрессионную зависимость от заболеваний крови, кроветворных органов(E11) и органов пищеварения(E6) (2).
(2),
R2=0,85, стандартная ошибка оценки регрессии = 1143,9, значимость F= 4,1·10-6.
- число мужчин/женщин, находящихся в состоянии Ei, в возрасте t, рассчитанное на 10 тысяч населения.
Заключение
Разработанное программное обеспечение позволяет исследовать состояние здоровья реального поколения, оценивать зависимость между заболеваемостью и смертностью, моделировать жизнь поколения на основе имеющихся статистических данных, строить показатели, оценивающие уровень здоровья населения региона. Автор полагает, что изучение данных новыми методами, позволит частично пересмотреть и скорректировать политику здравоохранения в регионе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Токмачев М.С. Цепи Маркова в прогнозировании медико-социальных показателей //Обозрение прикладной и промышленной математики. - Т. 10. Вып. 2. - М., 2003. - С. 517-518;
- Токмачев М.С. Разработка ряда показателей общественного здоровья на основе цепей Маркова // Приложение к Вестник НовГУ. Серия: Техн. Науки. - 2004. № 28. - Препринт. - С. 3-7.
- Токмачев М.С. Изучение общественного здоровья с помощью математических моделей// Вестник НовГУ. Серия: Техн. Науки. - 2005. № 30.- С. 76-83.