диссертации / 101

91

Рисунок 31. Форма балльной оценки рубцов, выводимая на печать

Как «Электронная скица», так и модуль диагностики типа послеожогового рубца способны работать автономно. Программы «Электронная скица» и «Модуль дифференциальной диагностики типа рубцовой ткани» прошли государственную регистрацию Роспатента (свидетельства №2014610117, №2014660416 – см. приложение 1 и 2).

Таким образом, в ходе данной работы была построена автоматизированная консультативная система, обеспечивающая поддержку принятия врачебных решений на различных этапах лечения детей с термической травмой и еѐ последствиями.

92

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ожоги являются одним из самых опасных травматических поражений.

Выбор тактики ведения пациента с острой ожоговой травмой зависит от тяжести состояния, определяемого во многом площадью поверхностных и глубоких ожогов. На основании рассчитанной площади ожога вычисляется объем инфузионной терапии и различные прогностические индексы. Для расчета площади пораженной поверхности у детей традиционно используются диаграммы Ланда и Браудера, учитывающие изменение пропорций тела ребенка с возрастом. В отечественной комбустиологии существует специальный термин «скица», под которым понимается схематическое изображение тела человека, предназначенное для отметки на нем пораженных участков и последующего расчета их площади. Ошибки в ее определении, нередко совершаемые как врачами общей практики, так и специалистами, ведут к неадекватной оценке тяжести состояния больного и,

соответственно, неверному выбору метода лечения, что является одной из основных причин летальности.

После заживления ожоговых ран более 80% детей нуждаются в реабилитационных мероприятиях, так как формирующиеся послеожоговые рубцы и контрактуры обусловливают необходимость в длительном многоэтапном лечении. Выбор схемы лечения, то есть сочетания консервативных и оперативных методов, определяется клинико-

морфологическим типом рубцовой ткани, основным способом диагностики которого традиционно является клинический осмотр. В силу субъективности клинической оценки, осуществляемой врачами с различным уровнем подготовки в области комбустиологии, частота ошибок в определении типа рубца составляет от 25 до 80%. Различные балльные шкалы оценки рубцов,

которые в какой-то мере объективизируют данные осмотра, в настоящее время применяются лишь для анализа динамики процесса.

В настоящее время одним из способов реализации задачи диагностики является использование информационных систем, основанных на алгоритмах

93

поддержки принятия врачебных решений. В связи с этим целью данной работы являлась разработка систем поддержки лечебно-диагностического процесса на этапах оказания помощи детям с термической травмой с использованием логических и вычислительных решателей.

Материалом для исследования послужили сведения об обращениях 192

пациентов в Детскую городскую клиническую больницу №9 им.

Г.Н.Сперанского в период с 2010 по 2014 год, включая данные о госпитализации 60 детей с острой ожоговой травмой (средний возраст 15

мес.) и 85 детей с рубцовыми деформациями и контрактурами (средний возраст 10 лет), а также данные о посещениях 62 детей с послеожоговыми рубцами консультативно-диагностической поликлиники (средний возраст 3

года).

Информация обо всех вышеуказанных обращениях была внесена в разработанный на базе СУБД MS Access 2003 модуль регистрации случаев обращения.

С целью автоматизации процесса расчета пораженной поверхности было разработано программное обеспечение «Электронная скица»,

представляющее собой графический редактор, в котором, после выделения на двухмерной проекции тела человека пораженных областей, осуществлялся расчет площади ожога, донорских участков и рубцовой ткани. Особенностью созданного приложения являлась возможность учета объемности человеческого тела с помощью системы коэффициентов. Приложение позволяет производить расчет площади пораженной области тела как в процентах, так и в квадратных сантиметрах (последнее необходимо при проведении аутодермопластики или использовании ―искусственной кожи‖ или ―биологически активного раневого покрытия‖).

С целью выявления структуры и частоты ошибок в определении площади ожога различными участниками лечебно-диагностического процесса было проведено сравнение значения площади, рассчитанной с

94

помощью разработанного программного обеспечения, со значениями, рассчитанными традиционным способом сотрудниками бригад СМП, врачами приемного отделения, врачами лечебных отделений. В ходе сравнения было выявлено, что частота грубых ошибок, когда площадь ожога недооценивалась или переоценивалась более чем на 5%, для указанных медицинских работников составляет 40%, 15% и 5%, соответственно. Также в половине всех случаев были замечены ошибки в пределах 5% площади поражения. Причем случаи гипердиагностики случаются в два раза чаще, чем случаи гиподиагностики. Использование приложения «Электронная скица» позволяет сократить число совершаемых ошибок на 85,1% на этапе оказания помощи бригадами СМП, на 63,3% при квалифицированной помощи и на

56,7% при специализированной помощи.

Другим направлением работы являлось создание правил (алгоритмов) поддержки принятия врачебных решений в процессе диагностики типа рубцовой ткани. В решении данной задачи были использованы данные о 245

клинических осмотрах детей с послеожоговыми рубцами и деформациями. Оценка рубцов проводилась по балльной шкале, используемой в детском ожоговом центре ДГКБ №9 им Г.Н. Сперанского г.Москвы.

Для построения математического алгоритма диагностики типа рубца был использован метод бинарной регрессии. Полученное на обучающей выборке трехступенчатое правило на первом шаге определяло зрелость рубца; в случае, если рубец зрелый, определялась вероятность его «нормального» или патологического формирования; на последнем шаге для патологического рубца определялась его принадлежность к гипертрофическому или келоидному типу. Чувствительность и специфичность полученных правил превышали 90% на первых двух шагах, в

то время как доля верных отнесений в группу келоидных рубцов достигала

80%. При проверке правила на контрольной выборке точность определения патологических рубцов снизилась до 60%. Причиной данного результата могло послужить малое количество келоидных рубцов в выборке (10 в

95

обучающей и 3 в контрольной), а также характерное для них разнообразие клинической картины.

В связи с этим был использован принципиально другой подход — экспертный. Для извлечения экспертных знаний был применен текстологический метод, позволивший сформировать первичное пространство признаков (всего 16), характеризующих клиническую картину различных типов рубцовой ткани. В ходе последующего интервьюирования и диалогов с экспертом число признаков было сокращено до шести, наиболее важных, по мнению эксперта, для дифференциальной диагностики типа рубца: плотность, эластичность, цвет, высота рубца, наличие зуда и гиперэстезии. Так как клиническая картина рубцов сильно варьировала в зависимости от степени зрелости рубца, было принято решение разделить три клинико-морфологических типа рубцов на «ранние» и «поздние». Таким образом, было сформировано 7 групп, соответствующих различным клинико-

морфологическим типам рубца: незрелые, нормотрофические ранние/поздние, гипертрофические ранние/поздние, келоидные ранние/поздние. Были определены их весовые коэффициенты и связи между значениями шести клинических признаков и типами рубца. Рубцу присваивался тип, набравший наибольшее количество баллов.

При проверке полученного правила на выборке из 136 клинических оценок рубцов (контрольная выборка) было выявлено, что правило позволяет определять келоидные рубцы с 100% точностью, хотя при использовании данной процедуры снизилась точность диагностики гипертрофических рубцов. Однако на практике наиболее важной задачей является верное определение келоидов, поэтому предпочтительным является применение именно этого правила, несмотря на то, что оно приводит к гипердиагностике келоидов.

Полученные правила были реализованы в виде программного модуля для клинической оценки рубцов и объединены с модулем регистрации

96

случаев обращений. Вместе с приложением «Электронная скица» они составили автоматизированную консультативную систему. Таким образом,

автоматизация расчета пораженной поверхности и применение разработанных правил позволяют снизить частоту ошибок в определении площади ожога и типа рубцовой ткани, совершаемых как комбустиологами,

так и врачами других специальностей при ожоговой травме у детей.

97

ВЫВОДЫ

1.Создана электронная скица, позволяющая повысить точность вычисления площади ожога за счет специально разработанных коэффициентов, учитывающих объемность человеческого тела.

2.Разработанные правила поддержки принятия решений в процессе диагностики типа рубцовой ткани на основе бинарной регрессии и экспертного подхода, использующего логические решатели, отличаются высокой эффективностью (Se, Sp>90%).

3.Созданный программный модуль диагностики типа рубцовой ткани обеспечивает консультативную помощь в определении типа рубца и формировании рекомендаций по лечению.

4.Разработанная автоматизированная консультативная система,

включающая модули оценки площади пораженной поверхности и дифференциальной диагностики типа рубцовой ткани, позволяет контролировать динамику изменений ожоговых поверхностей и формирующихся рубцов.

5. Эффективность разработанных программных модулей продемонстрирована в процессе опытной (клинической) эксплуатации - на контрольной выборке точность определения типов рубцов не снизилась.

98

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.Программное обеспечение «Электронная скица» может использоваться в повседневной клинической практике врачами хирургических и ожоговых отделений для расчета площади пораженной поверхности у пациентов разного возраста, обеспечивая динамическую оценку процесса заживления раны и формирования рубца.

2.Для определения типа послеожогового рубца у детей может применяться решающее правило, реализованное в виде программного модуля. Наиболее вероятным считается тип рубца, набравший максимальную сумму баллов.

3.Компьютерную программу «Модуль диагностики типа послеожогового рубца» целесообразно применять в ходе клинических осмотров детей на этапе восстановительного лечения для автоматизации расчета вероятности возможного типа рубца и формирования заключения,

включающего рекомендации по дальнейшему ведению пациента.

99

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев, А.А. Анализ основных статистических показателей работы российских ожоговых стационаров за 2009-2012 годы / А.А. Алексеев, Ю.Ш. Тюрников // Сборник научных трудов IV Съезда комбустиологов России,

2013.— с.5-6.

2. Алексеев, А.А. Классификация глубины поражения тканей при ожоге / А.А. Алексеев, К.М. Крылов // Сборник тезисов III Съезда комбустиологов России, 2010.— с.3-4.

3. Алексеев, А.А. Местное лечение пострадавших от ожогов в амбулаторных условиях / А.А. Алексеев, А.Э. Бобровников // Медицинский вестник. —2009. — Т.497— №.28.—с.9-10.

4. Андрейчиков, А.В. Интеллектуальные информационные системы /Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. —М.: Финансы и статистика, 2006.

— 424с.

5. Арндт, К.А. Коррекция рубцов / под ред. К.А. Арндта. — М.: ООО

«Рид Элсивер», 2009. — 101с.

6. Афоничев, К.А. Профилактика и лечение рубцовых последствий ожогов у детей: дис. д-ра мед. наук: 14.01.15 / Афоничев Константин Александрович. — Санкт-Петербург, 2010. — 181с.

7. Афоничев, К. А. Реабилитация детей с рубцовыми последствиями ожогов: особенности, ошибки, пути решения/ К.А. Афоничев, О.В. Филиппова, А.Г. Баиндурашвили и др. // Травматология и ортопедия России.—2010.—№1.— с.80-84.

8. Баиндурашвили А.Г. Профилактика последствий ожогов у детей / А.Г. Баиндурашвили, Т.А. Калева, К.А Афоничев // Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. Приложение. Труды Х Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы хирургии детского возраста».—2012. —с.25-26.

100

9. Баиндурашвили, А.Г. Распространенность ожогов у детей, потребность в стационарном лечении, инвалидность / А.Г. Баиндурашвили, К.С. Соловьева, А.В. Залетина // Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. Приложение. Труды Х Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы хирургии детского возраста».—2012.— с.26-27.

10. Белоусов, А.Е. Рубцы и их коррекция. Очерки пластической хирургии / А.Е. Белоусов. — СПб: Командор-SPB, 2005. — 126с.

11. Будкевич, Л.И. Информационные технологии в совершенствовании лечения детей с термической травмой / Л.И. Будкевич, О.И. Старостин, Б.А. Кобринский // Российский педиатрический журнал. — 2008.— №3. — с.2225.

12. Будкевич Л.И. Электронная история болезни с поддержкой врачебных решений при ожоговой травме у детей / Л.И. Будкевич, Б.А. Кобринский, М.А. Подольная и др // Вестник новых медицинских технологий. —2008. — Т.5. —№2.—с.232-233.

13. Бююль, А. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей: пер. с нем. / А. Бююль, А. Цѐфель. — СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2005. —608с.

14. Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. — СПб.: Питер, 2001. — 384с.

15. Гаврилова, Т.А. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем / Т.А. Гаврилова, К.Р. Червинская — М.: Радио и связь,

1992. — 200с.

16. Галлямова, Ю.А. Гипертрофические и келоидные рубцы / Ю.А. Галлямова, З.З. Кардашова // Лечащий врач. — 2009. —№10. — с.20-23.