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Uso de redes neuronales en medicina: a propósito de la patología dispéptica
Use of neurone networks in medicine: concerning dyspeptic pathology
N. Sáenz Bajoa, E. Barrios Ruedaa, M. Conde Gómeza, I. Domínguez Macíasa, A. López Carabañoa, C. Méndez Díeza
a Centro de Salud Luis Vives. Área 3 de Atención Primaria. Madrid.
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Para realizar un diagn&#243;stico etiol&#243;gico ser&#225; necesario recurrir al uso de pruebas complementarias&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Dadas la frecuencia con la que los pacientes consultan por dispepsia&#44; la posibilidad de que la causa sea org&#225;nica o funcional y la necesidad de hacer un diagn&#243;stico etiol&#243;gico r&#225;pido&#44; resulta especialmente &#250;til para el m&#233;dico de atenci&#243;n primaria disponer de instrumentos que le permitan clasificar <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> a los pacientes<span class="elsevierStyleSup">7</span>&#44; con el fin de ayudarle en la toma de decisiones tanto diagn&#243;sticas como terap&#233;uticas&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Con este objetivo hemos desarrollado y entrenado una red neuronal<span class="elsevierStyleSup">8-10</span> que clasifica a los pacientes seg&#250;n su sintomatolog&#237;a en dos grupos&#58; los que muy probablemente tengan enfermedad ulcerosa p&#233;ptica o reflujo gastroesof&#225;gico &#40;RGE&#41;&#44; y los que muy probablemente tengan dispepsia funcional o idiop&#225;tica&#44; comparando los resultados obtenidos con la red neuronal y otros clasificadores estad&#237;sticos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Participantes y m&#233;todos</p><hr></hr><p class="elsevierStylePara">Dise&#241;o</p><p class="elsevierStylePara">Se trata de un estudio retrospectivo de 81 pacientes de tres consultas de un Centro de Salud de Alcal&#225; de Henares &#40;Madrid&#41;&#44; que fueron seleccionados de enero a junio del a&#241;o 1999 en las consultas de atenci&#243;n primaria&#44; a las que acud&#237;an por cualquier motivo de salud&#46; Treinta y seis ten&#237;an diagn&#243;stico de &#250;lcera p&#233;ptica y 45 de dispepsia funcional o idiop&#225;tica&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Los criterios de inclusi&#243;n fueron&#58; tener historia cl&#237;nica con diagn&#243;stico de dispepsia en la lista de problemas y estar registrados en la misma los resultados de las pruebas complementarias realizadas &#40;endoscopia&#44; tr&#225;nsito esofagogastroduodenal &#91;EGD&#93; o ambos&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Recogida de datos</p><p class="elsevierStylePara">Las fuentes de informaci&#243;n de las variables a estudio han sido las historias cl&#237;nicas de los pacientes y una encuesta elaborada <span class="elsevierStyleItalic">ad hoc</span> donde se recoge la informaci&#243;n relativa a s&#237;ntomas y factores de riesgo&#46; La entrevista sobre los s&#237;ntomas fue concertada con el paciente y siempre la realiz&#243; el mismo investigador&#44; que en todos los casos desconoc&#237;a el diagn&#243;stico&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Las variables en estudio fueron&#58; edad&#44; sexo&#44; factores de riesgo &#40;existencia de familiares de primer grado con historia de enfermedad p&#233;ptica ulcerosa&#44; n&#250;mero de cigarrillos consumidos al d&#237;a&#44; antecedentes de consumo de antiinflamatorios no esteroides &#91;AINE&#93;&#41; y sintomatolog&#237;a &#40;dolor epig&#225;strico no irradiado&#44; dolor se&#241;alado a punta de dedo&#44; aparici&#243;n de 1 a 3 h tras las comidas&#44; dolor que despierta al paciente por la noche&#44; que cede parcialmente con la comida o con anti&#225;cidos&#44; dolor recurrente en determinadas &#233;pocas del a&#241;o&#44; dolor o malestar abdominal difuso&#44; presencia de saciedad temprana&#44; n&#225;useas o regurgitaci&#243;n&#44; salivaci&#243;n&#44; pirosis ocasional que aparece tras las comidas o en dec&#250;bito&#44; dolor tor&#225;cico y sensaci&#243;n de hinchaz&#243;n abdominal&#46;</p><p class="elsevierStylePara">An&#225;lisis</p><p class="elsevierStylePara">Se ha desarrollado una aplicaci&#243;n inform&#225;tica que utiliza tres clasificadores&#58; clasificador determinista <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> basado en la distancia eucl&#237;dea &#40;con una funci&#243;n discriminante lineal&#41;&#59; clasificador estad&#237;stico basado en la distancia de Mahalanobis &#40;con una funci&#243;n discriminante cuadr&#225;tica&#41;&#44; y red neuronal basada en un perceptr&#243;n multicapa &#40;entrenado con <span class="elsevierStyleItalic"> backpropagation</span>&#41; con los siguientes par&#225;metros&#58; una capa oculta&#44; &#42; &#61; 0&#44;5 y n&#250;mero de neuronas de la capa oculta igual al 10&#37; del tama&#241;o del conjunto de entrenamiento&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Se realizaron dos tipos de ajustes de los clasificadores&#44; uno utilizando el 50&#37; de los pacientes y otro con el 75&#37;&#46; Una vez obtenidos los clasificadores&#44; se prob&#243; su capacidad predictiva con el resto de los pacientes que no hab&#237;an sido utilizados en la fase de ajuste &#40;50&#37; en un caso y 25&#37; en el otro&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Para evitar posibles sesgos en el orden de recogida de los datos&#44; los conjuntos de ajuste y prueba fueron generados aleatoriamente a partir del conjunto de datos inicial&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="27v30n02-13033735tab01.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Resultados  </p><hr></hr><p class="elsevierStylePara">De los 81 pacientes estudiados&#44; 36 &#40;44&#37;&#41; ten&#237;an enfermedad ulcerosa p&#233;ptica y el resto&#44; 45 &#40;56&#37;&#41;&#44; dispepsia funcional&#46; El 35&#44;8&#37; eran mujeres y el 64&#44;2&#37; varones&#46; La edad media fue de 47&#44;38 a&#241;os &#40;desviaci&#243;n est&#225;ndar &#91;DE&#93;&#44; 11&#44;72&#41;&#46; El n&#250;mero medio de cigarrillos fumados al d&#237;a era de 4&#44;65 &#40;DE&#44; 8&#44;74&#41;&#46; En la tabla 1 se puede observar la distribuci&#243;n de frecuencias de los s&#237;ntomas y antecedentes personales a estudio&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="27v30n02-13033735tab02.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">El porcentaje de pacientes clasificados correctamente con cada uno de los tres tipos de clasificadores se resume en la tabla 2&#44; en funci&#243;n del tama&#241;o del conjunto de ajuste&#46; En el caso de la red neuronal&#44; utilizando el 75&#37; de los datos para entrenarla se consigue clasificar bien al 81&#37; de los pacientes&#46; Se observa asimismo una mayor consistencia en los resultados de la red neuronal al depender &#233;stos en mucha menor medida del tama&#241;o relativo de los conjuntos de ajuste y de prueba&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="27v30n02-13033735tab03.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">En la tabla 3 se pueden comprobar los valores predictivos positivos &#40;VPP&#41; y negativos &#40;VPN&#41; de los tres clasificadores obtenidos en la fase de prueba&#46; La red neuronal es la que mayor valor predictivo tiene&#44; obteni&#233;ndose en el caso de utilizar el 75&#37; de los datos para entrenarla un VPN<br></br> del 90&#37;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="27v30n02-13033735tab04.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Discusi&#243;n</p><hr></hr><p class="elsevierStylePara">Las consultas de atenci&#243;n primaria del Sistema Nacional de Salud soportan&#44; en la mayor&#237;a de los casos&#44; presiones asistenciales elevadas&#44; lo que significa que al usuario que consulta por un problema de salud agudo o nuevo no le dedicamos m&#225;s de 10 min&#46; En este tiempo debemos interrogar&#44; explorar y elaborar un juicio cl&#237;nico que implica&#44; en muchos casos&#44; decidir la realizaci&#243;n de una prueba complementaria para llegar a un diagn&#243;stico etiol&#243;gico o una prescripci&#243;n terap&#233;utica&#46; El interrogatorio y el examen f&#237;sico no evidencian diferencias entre las dispepsias org&#225;nicas &#40;&#250;lcera duodenal y RGE&#41; y las dispepsias funcionales&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El escenario se completa con que la mayor&#237;a de las veces los cl&#237;nicos de atenci&#243;n primaria no tenemos acceso a pruebas complementarias&#44; en el caso que nos ocupa endoscopias digestivas&#44; pHmetr&#237;as&#44; etc&#46;&#44; y nos vemos obligados a derivar al paciente a un especialista&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El uso de redes neuronales de forma sistem&#225;tica en la pr&#225;ctica cl&#237;nica en atenci&#243;n primaria supone&#44; en primer lugar&#44; aumentar la eficiencia diagn&#243;stica&#46; En el caso de la patolog&#237;a disp&#233;ptica&#44; caracterizada por un cortejo sintom&#225;tico bastante impreciso&#44; hemos obtenido un VPN del 90&#37;&#59; es decir&#44; si un individuo es clasificado en el grupo de dispepsia org&#225;nica&#44; habremos acertado con una probabilidad del 90&#37;&#46; En segundo lugar&#44; el aumento de la eficiencia en el diagn&#243;stico <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> mejorar&#225; el rendimiento de las pruebas complementarias que pidamos&#44; las derivaciones a especialistas que realicemos y las prescripciones terap&#233;uticas que adoptemos&#46; En tercer lugar&#44; la mejora del rendimiento se traduce en un menor coste econ&#243;mico de nuestras decisiones y un mayor beneficio para el usuario que&#44; desde el principio&#44; estar&#225; mejor tratado y no se ver&#225; sometido a pruebas y tratamientos innecesarios&#59; es decir&#44; se minimizan los costes y se maximizan los beneficios&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Con respecto al tipo de herramientas a utilizar para la clasificaci&#243;n <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span>&#44; la red neuronal&#44; al ser capaz de reconocer formas abstractas complicadas y ajustarse perfectamente al conjunto de entrenamiento&#44; es claramente superior a los m&#233;todos estad&#237;sticos&#44; tal como se observa tambi&#233;n en otros estudios&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En conclusi&#243;n&#44; el uso de redes neuronales facilita y rentabiliza la toma de decisiones cl&#237;nicas&#46; Creemos que la utilizaci&#243;n de este tipo de herramientas&#44; ya disponibles en otros medios como las unidades de cuidados intensivos&#44; o la interpretaci&#243;n de resultados en anatom&#237;a patol&#243;gica o radiodiagn&#243;stico&#44; puede resultar muy &#250;til en atenci&#243;n primaria&#44; sobre todo en aquellos casos en los que el diagn&#243;stico diferencial de una patolog&#237;a incluya el uso de recursos diagn&#243;sticos o terap&#233;uticos que no sean accesibles o resulten especialmente gravosos para el usuario o el sistema&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El siguiente paso de nuestra investigaci&#243;n ser&#225; intentar cuantificar los costes y beneficios de su utilizaci&#243;n en la pr&#225;ctica diaria&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="27v30n02-13033735tab05.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><p class="elsevierStylePara">Correspondencia&#58; Noem&#237; S&#225;enz Bajo&#46; Marqu&#233;s de Lozoya&#44; 12 7&#46;&#176; C 28009 Madrid&#46; 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Información del artículo
ISSN: 02126567
Idioma original: Español
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