автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Моделирование соотношений уровня сурфактанта и рентгенологических изменений в легких при муковисцидозе у детей

На правах рукописи

РГБ ОД

ИВАНОВА Ирина Валерьевна

* 7 ДПР 2030

МОДЕЛИРОВАНИЕ СООТНОШЕНИЙ УРОВНЯ СУРФАКТАНТА И РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЛЕГКИХ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ У ДЕТЕЙ

Специальность 05.13.09 - Управление в биологических и медицинских системах (включая применение вычислительной техники)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена на межвузовской кафедре системного анализа и управления в медицинских системах (г. Воронеж), на кафедрах пропедевтики детских болезней, медицинской биологии и генетики Воронежской государственной медицинской академии.

Научные руководители - д-р мед. наук, проф. Неретина А.Ф.,

Официальные оппоненты - д-р мед. наук, проф. Провоторов В.М.,

д-р мед. наук, проф. Соболева Т.С.

Ведущая организация - Саратовский государственный медицинский университет

Защита состоится 28 апреля 2000 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 063.81.04 при Воронежском государственном техническом университете по адресу:

394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан 28 марта 2000 г.

канд.техн.наук, проф. Макаров Г.В.

Ученый секретарь диссерта] совета

Р^ЪЪ. ЦЮ- 0 № у^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Хронические обструктивные заболевания легких наряду с сердечно-сосудистой патологией сохраняют за собой печальное лидерство в структуре заболеваемости и смертности в странах Европейского сообщества.

Муковисцидоз (МВ) — универсальная наследственная экзокринопатия -протекает в большинстве случаев как тяжелое хроническое обструктивное заболевание органов дыхания. МВ является наиболее частой причиной хронических гнойных бронхолегочных заболеваний у детей. Частота его в среднем составляет 1:2000 новорожденных. В последние годы наблюдается относительный рост числа больных муковисцидозом, что можно связать с улучшением прижизненной диагностики, а также с увеличением средней продолжительности жизни этих больных за счет постоянно совершенствующихся терапевтических и медико-социальных мероприятий.

Все это ставит муковисцидоз в ряд заболеваний, без исследования возможностей управления которыми невозможен дальнейший прогресс пульмонологии.

Изменения в легких при муковисцидозе обусловлены двумя факторами: нарушением бронхиальной проходимости (вследствие повышенной вязкости, затрудненной эвакуации секрета из бронхов) и ранним развитием инфекции нижних дыхательных путей. Эти изменения проявляются в виде эмфиземы, ателектазов различной протяженности; присоединение инфекции ведет к развитию затяжных, рецидивирующих пневмоний и к формированию пневмосклероза. Вот почему рентгенологические исследования приобретают огромное значение в диагностике муковисцидоза, являясь наиболее объектипиыми, информативными, надежными, но дорогостоящими, а главное, небезопасными для здоровья методами. Необходимость непрерывного лечения, эффект от проведения которого контролируется преимущественно рентгенологически, ставит перед практическим здравоохранением закономерный вопрос о поиске безопасных, доступных и информативных методик диагностики муковисцидоза и динамического контроля, которые бы коррелировали с рентген-картиной.

В этом плане одним из наиболее перспективных направлений научных исследований, на наш взгляд, является изучение состояния сурфактантной системы легких у детей, больных муковисцидозом, так как механизм нарушений при этом заболевании возможно обусловлен не только обтурацией мелких бронхов вязким секретом, но и дефицитом сурфактанта легких (СЛ).

Для эффективного использования результатов исследования сурфактантной системы как диагностической методики при муковисцидозе, необходимо установить количественные зависимости между уровнем сурфактанта и рентгенологическими изменениями в легких, построить математическую диагностическую модель с помощью современных компьютерных технологий.

Таким образом, актуальность темы исследования заключается в необходимости разработки эффективной схемы обследования при муковисцидозе у детей на основе математического моделирования.

Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежской государственной медицинской академии и межвузовской кафедры системного анализа и управления в медицинских системах «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».

Цель и задачи исследования. Целью диссертации является моделирование соотношений уровня сурфактаита и рентгенологической картины легких при муковисцидозе у детей в периоды обострения и ремиссии для принятия рациональных диагностических решений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

проанализировать существующие методы диагностики муковисцидоза у детей;

провести комплексное динамическое обследование детей, больных муковисцидозом, с акцентом на изучение рентгенологической картины легких;

изучить уровень сурфактаита у здоровых детей и у детей со смешанной и преимущественно легочной формами МВ в периоды ремиссии и обострения;

построить количественную зависимость между уровнем сурфактаита и рентгенологической картиной легких при муковисцидозе у детей;

разработать рациональный комплекс обследования больных муковисцидозом со смешанной и преимущественно легочной формами в различные периоды заболевания;

апробировать в клинической практике результаты исследования и оценить их эффективность.

Методы исследования. В работе используются методы математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, распознавания образов; рентгенологический, хемилюминесцентный.

Научная новизна результатов исследования. Выявлена количественная зависимость между уровнем сурфактаита и рентгенологическими изменениями в легких при муковисцидозе у детей, отличающаяся тесной корреляционной связью (г=0,72).

Предложен модифицированный комплекс обследования при муковисцидозе у детей со смешанной и преимущественно легочной формами, тяжелым и среднетяжелым течением, в зависимости от периода заболевания, обеспечивающий повышение эффективности диагностики п динамического контроля за счет использования методики определения уровня сурфактаита по степени гашения хемилюминесценции при одновременном сокращении числа лучевых методов исследования.

Сформирована библиотека типовых схем обследования при МВ у детей с учетом периода заболевания, позволяющая принимать рациональные диагностические решения.

Практическая значимость исследования. В результате исследования разработана и апробирована в клинических условиях методика определения уровня сурфактанта по степени гашения хемилюмннесценции с помощью медицинского хемилюминометра ХЛМ 1Ц-01 при муковисцидозе у детей. Получены клинические результаты исследования, подтверждающие эффективность использования данной методики определения уровня сурфактанта в качестве диагностической.

На основе математического моделирования предложен рациональный комплекс обследования больных муковисцидозом со смешанной и преимущественно легочной формами, позволяющий значительно сократить количество лучевых методов исследования, суммарную лучевую дозу, число обострений, длительность пребывания в стационаре, длительность антибактериальной терапии.

Результаты внедрения. Результаты исследования апробированы и используются в клинической практике в Воронежской городской детской клинической больнице № 1, в Воронежском областном детском реабилитационном центре, на кафедре пропедевтики детских болезней Воронежской государственной медицинской академии (ВГМА), а также в учебном процессе со студентами педиатрического факультета ВГМА и со студентами Воронежского государственного технического университета, обучающихся по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах кафедры пропедевтики детских болезней ВГМА (1996-1999), межкафедральных конференциях, проводимых на базе ВГМА (1997-1999), итоговой юбилейной научной сессии «Современные методы профилактики, диагностики и лечения важнейших заболеваний» (Воронеж, 1998), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 1999).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит список литературы из 117 наименований, изложена на 127 страницах машинописного текста, в котором приведено 26 таблиц, 25 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены сведения об апробации и внедрении работы.

В первой главе рассматриваются пачагенез, клиника муковисцидоза у детей, проводится анализ существующих методов диагностики и

динамического контроля при этом заболевании; показывается, что перспективными направлениями в плане повышения эффективности диагностики и динамического контроля при МВ являются исследование уровня сурфактанта легких, использование высоких информационных технологий.

Муковисцидоз является одной из актуальных проблем здравоохранения во всем мире. Ведь несмотря на совершенствование комплекса диагностических и терапевтических мероприятий прогноз для жизни детей, больных муковисцидозом, остается серьезным.

До настоящего времени наиболее достоверным методом диагностики МВ является потовая проба. Но сложности при проведении этого исследования (предварительная стимуляция потовых желез, использование специальной аппаратуры), отсутствие достоверной корреляции между концентрацией электролитов в поте и периодом заболевания не позволяют рекомендовать его для диагностики обострения и ремиссии, проведения динамического контроля.

Объективным методом диагностики и динамического контроля при муковисцидозе является рентгенологический метод. Рентгенология — основная диагностическая дисциплина клинической медицины, позволяющая без нарушения целостности тканей получать изображение органов, т.о. зрению становится посредственно доступно то, чего непосредственно видеть нельзя. Рентгенограмма является документом, который может храниться продолжительное время, использоваться для сопоставления с повторными снимками и предъявляться для обсуждения неограниченному числу специалистов. Сочетание постоянных рентгенологических признаков муковисцидоза (эмфизема + усиление и деформация легочного рисунка + ателектазы + расширение корней) создает типичную картину; при этом выраженность рентген-изменений отчетливо зависит от клинической стадии заболевания. Однако, несмотря на явные преимущества метода, использование его в детской практике должно быть минимизировано ввиду опасности для здоровья ионизирующего излучения.

Другие методы исследования, используемые в настоящее время в диагностическом процессе при муковисцидозе у детей, являются менее информативными, неспецифичными, некоторые — технически сложными, травматичными, инвазивными, болезненными.

Более чем в 95 % случаев прогноз заболевания определяется тяжестью изменений в бронхолегочном аппарате, которая в свою очередь зависит от степени активности воспалительного процесса и частоты рецидивов. Разработка и внедрение физиологичных, простых методов диагностики и динамического контроля, позволяющих сократить число обострений, предупредить нарастание активности воспалительного процесса, ведут к значительному замедлению темпа развития необратимых изменений в бронхолегочной системе, улучшению прогноза, увеличению продолжительности жизни больных муковисцидозом. Именно таким методом, на наш взгляд, является определение уровня сурфактанта по степени гашения хемилюминесценции в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ).

Сурфактант - поверхностно-активное вещество, сложное биохимическое образование, содержащееся в выстилающей легкие жидкостной пленке. Практическое значение исследований сурфактанта определяется тем, что нарушение его состояния, изменение физико-химических свойств являются важным звеном в патогенезе многих заболеваний бронхолегочной системы различной этиологии.

На современном этапе считается правомочным изучение КВВ в качестве материала, позволяющего объективно судить о состоянии сурфактанта легких . Одним из наиболее перспективных, информативных методов исследования КВВ является хемилюминесцентный.

Диагностика болезни представляет собой сложный творческий процесс, который требует от врача высокой квалификации, большой суммы знаний, умения клинически мыслить. Диагностические трудности связаны с необходимостью выявления индивидуальных нарушений, особенностей течения заболевания, на основании которых определяется конкретная форма патологии.

Эффективно разрешить трудности диагностики возможно только используя вычислительную технику и прикладные специализированные компьютерные программы, позволяющие быстро оперировать большими массивами информации, базами фактических данных и знаний. Один из путей повышения эффективности и качества диагностического процесса, выбора плана обследования - использование в практике лечебных подразделений методов автоматизированной диагностики.

Во второй главе представлены результаты комплексного обследования и математического моделирования при муковисцидозе у детей.

Проведены комплексное динамическое обследование и анализ его результатов 30 детей, больных муковисцидозом, со смешанной (27 чел.) и преимущественно легочной (3 чел.) формами, тяжелым (8чел.) и среднетяжелым (22 чел.) течением заболевания, в возрасте 4-14 лет (выбор возрастной группы объясняется тем, что большинство методов исследования требуют активного и осознанного участия пациента в диагностическом процессе), среди них мальчиков - 18, девочек - 12. Обследование проводилось в периоды обострения и ремиссии по следующему плану: изучение анамнеза, объективное исследование, общий анализ крови,

биохимический анализ крови (билирубин, АлАТ, АсАТ, холестерин, (3-липопротеиды, глюкоза, амилаза, общий белок, белковые фракции), бактериологический анализ мокроты,

рентгенография органов грудной клетки в прямой проекции, дополнительно по показаниям - рентгенография органов грудной клетки в боковой проекции, рентгенография придаточных пазух носа в передней проекции, ЭКГ,

УЗИ органов брюшной полости, копрологическое исследование, определение концентрации хлоридов в поте, определение уровня сурфактанта в КВВ.

Рентгенологические исследования в данной работе занимали особое место в комплексной диагностике. С целью унифицирования и объективизации оценки тяжести рентгенологических изменений у обследуемых больных мы воспользовались балльной таблицей Брасфилда, включающей наиболее часто описываемые признаки муковисцидоза. Рентгенологический индекс (РИ) у обследуемой группы больных соответствовал 6-17 баллам в зависимости от тяжести течения, периода заболевания, возраста больных.

Определение уровня сурфактанта у детей, больных муковисцидозом, явилось центральным звеном данной работы. Исследование уровня сурфактанта проводилось с помощью медицинского хемилюминометра ХЛМ 1Ц-01 с приставкой для определения гасителей хемилюминесценции в КВВ.

Поскольку СЛ у детей - явление малоизученное, предварительно в качестве контроля было обследовано 48 здоровых детей 4-14 лет, из них - 24 мальчика, 24 девочки. Определение нормы уровня сурфактанта связано с формированием классификационных возрастных групп.

У здоровых детей в возрастной группе 4-6 лет среднее значение уровня сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции составляет 3,61+0,30%, 7-10 лет-4,7610,21 %, 11-14 лет-5,70+0,24 % (рис. 1).

У детей, больных муковисцидозом, в период ремиссии в возрастной группе 4-6 лет среднее значение уровня сурфактанта составляет 7,20±0,10 %, 710 лет - 8,46±0,22 %, 11-14 лет - 9,68+0,34 % (рис. 2).

У детей, больных муковисцидозом, в период обострения показатели гашения хемилюминесценции колеблются в широких пределах в зависимости от фазы обострения, тяжести течения заболевания, типа обострения.

В фазу начинающегося обострения уровень сурфактанта в КВВ составляет 25,96-46,42 % (рис. 3); более высокий процент гашения обнаружен у детей с тяжелым течением заболевания (38,36-46,42 %), более низкий - со среднетяжелым (25,96-34,56 %). В 80 % случаев изменение уровня сурфактанта предшествовало появлению развернутой клинической картины.

В разгар обострения уровень сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции составляет 48,46-85,31 % (рис. 4). Самые высокие показатели гашения выявлены у детей с тяжелым течением заболевания, при обострениях по пневмоническому типу.

В фазу затихающего обострения гашение хемилюминесценции составляет 11,11-20,46 %; более низкие показатели характерны для детей со среднетяжелым течением заболевания, при обострениях по бронхитпческому типу, более высокий процент гашения отмечается у детей с тяжелым течением заболевания, особенно при обострениях по пневмоническому типу.

Не было выявлено корреляции между величиной показателей гашения в период обострения и возрастом больных.

100- F(t), %

50"

100: F(t), %

KX

50

KX

10

20

30

40

50

t,c

10

20

30

40

50

t,c

Рис. 1. Кривая хемилюминесценции (KX) у здорового ребенка 4 лет (гашение хемилюминесценции = 3,59 %)

loot F(t), %

50--

Рис. 2. Кривая хемилюминесценции (КХ) у ребенка 4 лет в период

ремиссии МВ (гашение хемилюминесценции = 7,12 %)

1001 F(t), %

КХ

50

КХ

о

10

20

30

40

50

t,C

10

20

30

40

50

t,C

Рис. 3. Кривая хемилюминесценции (КХ) в фазу начинающегося обострения MB (гашение хемилюминесценции = 28,00 %)

Рис. 4. Кривая хемилюминесценции (КХ) в разгар обострения MB (гашение хемилюминесценции = 68,18 %)

Таким образом, средний показатель уровня сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции у здоровых детей в 1,7-2,0 раза ниже, чем у больных муковисцидозом в период ремиссии и в 7,2-8,1 раз ниже, чем в фазе начинающегося обострения; у больных муковисцидозом детей уровень сурфактанта в фазе начинающегося обострения з 3,6-4,8 раз, а в разгар обострения —в 6,0-8,8 раз выше, чем в период ремиссии.

проведен анализ 18 показателей (см. табл.). В исследуемую выборку вошло 30 больных. По каждому показателю было рассчитано выборочное среднее, 95-ти процентные доверительные интервалы для генеральных средних, производилось сравнение выборочных средних для больных, находящихся в стадии обострения и ремиссии. Результаты расчетов, выдвинутые гипотезы, а также их вероятности приведены в таблице.

Для вычислений использовались следующие выражения:

х - Д;<х<х + Д;, л

где х - генеральная средняя, х - выборочная средняя, Д- - предельная ошибка выборочной средней,

¡_1 - средняя квадратическая стандартная ошибка, I - коэффициент доверия ({-статистика Стьюдента, при доверительной вероятности Р=0,95,1=1,96), б - среднее квадратическое отклонение в выборке, п - объем выборки.

Критерий для проверки гипотезы о равенстве (неравенстве) выборочных средних опирается на статистику:

^ _ X | ~ Хг V п т

которая имеет распределение Стьюдента с п+т-2 степенями свободы.

Таблица

95-ти процентные доверительные интервалы для исследуемых показателей и результаты сравнения значений показателей для стадий обострения и ремиссии

Название Доверительный интервал Выдвину- Вероят-

показателя стадия стадия г тая ность

ремиссии обострения гипотеза гипотезы,%

Клинический балл 40,00+2,94 28,67±3,32 5,2228 хР>х0 99,99

Рентгенологический 9,03+0,83 12,23±0,73 -5,9418 Хр<Х0 99,99

индекс

Уровень сурфактанта 8,82±0,33 63,06±3,75 -29,4488 Х„<Х„ 100,00

соэ 10,57+0,59 26,0012,34 -13,0900 Хр<Хо 100,00

Эритроциты 4,34+0,27 3,78±0,08 4,0948 Хр>х„ 99,99

Окончание таблицы

Гемоглобин 130,67±1,45 117,9+1,93 10,8193 Хр>Хо 100,00

Лейкоциты 6,52+0,20 12,90±0,69 -18,0870 Хр<Х0 100,00

Билирубин 10,90±0,66 13,2511,09 -3,7801 Хр<Хо 99,98

АсАТ 71,31±2,52 84,73+2,46 -7,7986 Хр<Хо 100,00

АлАТ 72,74±3,41 82,66+2,12 -5,0528 Хр<Хо 99,99

Холестерин 3,1910,09 2,9310,07 4,5296 Хр>Хо 99,99

Р-липопротеиды 3,20+0,17 2,5910,06 6,7793 Хр>Хо 100,00

Глюкоза 5,28±0,25 5,79+0,32 -2,5369 Хр<Х„ 99,30

Общий белок 79,00±2,04 73,03+1,86 4,4150 Хр>Хо 99,99

Альбумины 57,80±1,38 46,8212,27 8,4406 Хр>Хо 100,00

аг-глобулин 8,40±0,21 11,73+1,01 -6,6121 Хр<Х„ 100,00

у-глобулин 16,21±0,19 22,55+1,92 -6,7309 Хр<Хо 100,00

Хлориды пота 69,25±7,67 93,00118,21 -2,4592 Хр<Х„ 99,15

Из таблицы видно, что все показатели с вероятностью более 95% отличаются в стадии обострения и ремиссии. Наибольшие отличия имеют уровень сурфактанта (t=-29,4488), лейкоциты (t=-l 8,0870), СОЭ (t=-13,0900), наименьшие различия имеют хлориды пота (t=-2,4592).

Производилось построение регрессионных моделей, описывающих взаимосвязь стадии развития заболевания со значением исследуемых показателей. На первом этапе проводилось исследование взаимосвязей между показателями на основе корреляционного анализа. Все показатели оказались тесно связаны друг с другом, все коэффициенты корреляции значимы при 95 %-м уровне значимости. Таким образом, для построения модели достаточно выбрать один показатель, имеющий максимальную связь со стадией заболевания. Таким показателем является уровень сурфактанта (коэффициент ч корреляции 1=0,97). Т.е. для определения периода заболевания достаточно измерения уровня сурфактанта. Остальные показатели, в случае необходимости, можно рассчитать косвенно, через уровень сурфактанта. Для расчетов были построены модели, связывающие уровень сурфактанта с рентгенологическим индексом. Расчеты производились с использованием пакета статистического анализа данных Statgraphics Plus 2.1.

Для периода ремиссии была получена модель у=1,811-х-б, 12582, для периода обострения - у=-0,5 82+0,19781-х, где у - рентгенологический индекс, х - уровень сурфактанта по степени гашения хемилюминесценции.

Т.о., выявлена количественная зависимость между уровнем сурфактанта и рентгенологическими изменениями в легких при муковисцидозе у детей в периоды ремиссии и обострения, позволяющая использовать полученные результаты в клинической практике для принятия рациональных диагностических решений.

В третьей главе представлена логическая модель дифференциального диагноза МВ, предложен рациональный комплекс обследования больных муковисцидозом в различные периоды заболевания.

Проявления муковисцидоза полиморфны. Учитывая большую частоту респираторного синдрома у больных МВ, проблема дифференциальной диагностики с заболеваниями органов дыхания приобретает ведущее значение. В работе приводится анализ клинических, рентгенологических, функциональных проявлений бронхиальной астмы, рецидивирующего бронхита, фиброзирующего идиопатического альвеолита, синдрома Вильямса-Кемпбелла, имеющих ряд общих признаков с муковисцидозом.

Обобщенные данные по дифференциальной диагностике представлены в виде таблицы, с помощью которой построена логическая модель дифференциального диагноза МВ (рис. 5).

Для разработки рационального комплекса обследования больных муковисцидозом в различные периоды заболевания проанализированы объективная картина и изменения лабораторных показателей у детей со смешанной и преимущественно легочной формами в периоды обострения и ремиссии. Проведенный анализ позволил предложить модифицированный комплекс обследования.

Рациональный план обследования при субклиническом варианте начала обострения муковисцидоза, включающий объективное исследование, общий анализ крови, посев мокроты, определение уровня сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции, позволяет, минимально травмируя ребенка, объективно выявить начало обострения, предотвратить разгар обострения, назначение длительной массивной иммунодепрессивной антибиотикотерапии и, как следствие, предотвратить быстрое прогрессирование бронхолегочного процесса в целом.

Определение уровня сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции в разгар периода обострения по бронхитическому типу позволяет исключить из плана обследования рентгенографию органов 1рудной клетки, учитывая наличие тесной корреляционной связи между уровнем сурфактанта и рентгенологической картиной.

Рациональный план обследования в фазу затихания обострения МВ, включающий объективное исследование, общий анализ крови, биохимический анализ крови, копрологическое исследование (при смешанной форме), определение уровня сурфактанта в КВВ, позволяет объективно оценить динамику патологического процесса, избежать дополнительной лучевой нагрузки.

Оптимальная структура обследования в период ремиссии муковисцидоза, включающая объективное исследование, общий анализ крови, определение уровня сурфактанта в КВВ, позволяет проводить объективное динамическое наблюдение без использования в большинстве случаев рентгенологических методов контроля.

кашель

да,

навязчивый, приступообразный, малопродуктивный

мокрота гнойная, слизисто-гнойная

да!

грудная клетка бочкообразная

да

перкуторный звук с коробочным оттенком

двусторонние сухие, влажные хрипы

да

[^"-двустороннее усиление легочного рисунка + наличие

эмфиземы + наличие ателектазов + пневмосклероз

Да

нетС

да

нетП

прогрессирование бронхолегочного процесса

да>,

нётС

постоянный, продуктивный

Ида

непостоянный, продуктивный

да

мокрота слизистая

грудная клетка уплощена |нет

грудная клетка нормальная

перкуторный звук не изменен

да

г->

отсутствие пневмосклероза, ателектазов

даП

-> Рецидивирующий бронхит

бронхоскопия - эндобронхит гнойный, катарально-гнойный

эндобронхит катаральный

да

изменении слизистой оболочки бронхов нет

да

хлориды пота повышены нет^

Муковисцидоз Бронхиальная астма

Идиопатический фибро-зирующий альвеолит

->Синдром Вильямса-Кемпбелла

- исходное состояние

- вопрос

Рис. 5. Логическая модель дифференциального диагноза муковисцидоза

нет

>

В четвертой главе представлены результаты апробации исследования в клинической практике, их статистический анализ.

Для оценки эффективности предлагаемого плана обследования больных муковисцидозом в различные периоды заболевания и достоверности полученных результатов наблюдаемая нами группа детей с МВ в количестве 30 человек была разделена на 2 подгруппы по 15 человек каждая. Деление на подгруппы осуществлялось таким образом, чтобы они оказались сопоставимы по возрасту, полу, формам и тяжести заболевания.

Одна подгруппа детей (контрольная) обследовалась по традиционному комплексному плану вне зависимости от периода заболевания. Вторая подгруппа детей (экспериментальная) обследовалась по рациональной схеме с учетом периода заболевания.

В каждой подгруппе оценивались длительность ремиссии, число обострений за год; количество дней, проведенных в стационаре; количество внутривенных диагностических манипуляций, рентгенологических и других лучевых методов исследования за год, суммарная лучевая нагрузка; длительность антибактериальной терапии; быстрота улучшения клинических, лабораторных показателей в период обострения.

Длительность ремиссии в контрольной подгруппе в среднем составляла 2-3 месяца, в экспериментальной подгруппе — 5-6 месяцев, т.е. увеличивалась в 2,0-2,5 раза. Обострения в контрольной подгруппе развивались 4-5 раз в год, протекали по бронхитическому и пневмоническому типам с наивысшей степенью активности воспаления в бронхолегочной системе. Обострения в экспериментальной подгруппе развивались 2-3 раза в год, т.е. в 1,7-2,0 раза реже, чем в контрольной подгруппе, протекали преимущественно по бронхитическому типу со средней степенью активности воспаления. Количество дней, проведенных в стационаре в период обострения, в контрольной подгруппе составляло 28-56 в зависимости от типа обострения, тяжести состояния больных; в общей сложности стационарное лечение одного больного в течение года занимало 105-210 дней. Аналогичные показатели в экспериментальной подгруппе составляли 14-42 дня и 60-120 дней соответственно, т.е. количество дней пребывания в стационаре сокращалось в 1,3-1,8 раз.

Количество внутривенных диагностических манипуляций в контрольной подгруппе достигало 10-12 за год, в то время, как в экспериментальной подгруппе - 4-6, т.е. в 2,0-2,5 раза меньше.

Количество лучевых методов исследования в контрольной подгруппе составляло до 10-12 при суммарной лучевой дозе на одного человека в среднем 12 мЗв/год. В экспериментальной подгруппе количество лучевых методов исследования в течение года составляло 2-4, т.е. в 3-5 раз меньше, чем в контрольной подгруппе; суммарная лучевая доза равнялась 1,6-3,2 мЗв/год.

Антибактериальная терапия в контрольной подгруппе включала назначение 2-3 препаратов одновременно, длительно (4-8 недель) в максимальных возрастных дозах. В экспериментальной подгруппе при средней

активности воспалительного процесса назначался один антибиотик курсом 2-3 недели, при высокой степени активности - 2 антибиотика одновременно курсом 4-6 недель в максимальных возрастных дозах. Т.о., длительность антибактериальной терапии сокращается в 2,0-2,6 раз при средней степени активности воспалительного процесса и в 1,3 раза при высокой степени активности.

Первичный эффект от проводимого в период обострения лечения в контрольной подгруппе отмечался на 4-6 день, выраженного улучшения клинических, лабораторных показателей удавалось достичь через 1,5-2,0 месяца. В экспериментальной подгруппе первые признаки улучшения определялись на 2-3 сутки, устойчивое улучшение клинических показателей отмечалось через 2 недели, лабораторных - через 3-4 недели, т.е. в 2-3 раза быстрее, чем в контрольной подгруппе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Изучен- уровень сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции у здоровых детей и детей, больных муковисцидозом (при смешанной и преимущественно легочной формах, тяжелом и среднетяжелом течении заболевания, в периоды ремиссии и обострения), 4-14 лет.

2. На основе комплексного экспериментального исследования и апробации его результатов в клинических условиях установлено, что определение уровня сурфактанта в КВВ с помощью медицинского хемилюминометра ХЛМ 1Ц-01 можно использовать в качестве диагностической методики при муковисцидозе у детей.

3. На основе экспериментально-статистических методов проведено математическое моделирование соотношений уровня сурфактанта и рентгенологической картины легких при муковисцидозе у детей в периоды обострения и ремиссии.

4. Разработана структура рационального комплекса обследования больных МВ в различные периоды заболевания, включающая определение уровня сурфактанта в КВВ по степени гашения хемилюминесценции, позволяющая в большинстве случаев отказаться от рентгенологических методов исследования.

5. Сравнительный анализ результатов обследования контрольной и экспериментальной подгрупп детей, страдающих муковисцидозом, показал, что использование предлагаемого рационального плана обследования позволяет увеличить продолжительность ремиссии в 2,0-2,5 раза, сократить число обострений в 1,7-2,0 раза, сократить количество дней пребывания в стационаре в 1,3-1,8 раз, уменьшить количество лучевых методов исследования и суммарную лучевую нагрузку в 3-5 раз, сократить длительность антибактериальной терапии в 1,3-2,6 раз, добиться улучшения клинических, лабораторных показателей в периоды обострения в 2-3 раза быстрее.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Иванова И.В., Кошарко К. А. Ранние рентген-изменения в бронхолегочной системе при муковисцидозе у детей П Высокие технологии в технике, медицине и образовании: Межвуз. сб. науч. трудов. - Воронеж, 1997. -Ч. 2.-С. 201-206.

2. Ульянова Л.В., Неретина А.Ф., Иванова И.В. Изменения сердечнососудистой системы у детей, больных муковисцидозом // Неотложные состояния и пороки развития у детей: Юбил. сб. науч. трудов. - Воронеж: ВГМА, 1997.-С. 260-262.

3. Иванова И.В., Пашков А.Н. Сурфактантная система легких // Высокие технологии в технике, медицине и образовании: Межвуз. сб. науч. трудов. -Воронеж, 1997. - Ч. 3. - С. 72-77.

4. Многолетний мониторинг как основа реабилитации детей, больных муковисцидозом / А.Ф. Неретина, Л.В. Ульянова, Т.А. Кадурина, И.В. Иванова // Паллиативная медицина и реабилитация. - 1998. - № 2-3. - С. 107.

5. Иванова И.В. Определение уровня сурфактанта у здоровых детей с помощью медицинского хемилюминометраХЛМ 1Ц-01 //Высокие технологии в технике, медицине и образовании: Межвуз. сб. науч. трудов. - Воронеж, 1998. -Ч. 2.-С. 34-40.

6. Показания к психологической коррекции детей, больных муковисцидозом / Л.В. Ульянова, А.Ф. Неретина, Н.П. Сереженко, Т.А. Кадурина, И.В. Иванова // Современные методы профилактики, диагностики и лечения важнейших заболеваний: Сб. материалов юбилейной научной сессии ВГМА. - Воронеж: ВГМА, 1998. - С.62.

7. Система сурфактанта у здоровых детей / И.В. Иванова, А.Н. Пашков, Л.В. Ульянова, А.Ф. Неретина // Современные методы профилактики, диагностики и лечения важнейших заболеваний: Сб. материалов юбилейной научной сессии ВГМА. - Воронеж: ВГМА, 1998. - С. 140.

8. Иванова И.В., Неретина А.Ф., Пашков А.Н. Определение уровня сурфактанта у детей с муковисцидозом с помощью медицинского хемилюминометра ХЛМ 1Ц-01 // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. трудов. - Воронеж, 1999. - С.

9. Определение уровня сурфактанта у детей с муковисцидозом / И.В. Иванова, А.Ф. Неретина, Л.В. Ульянова, А.Н. Пашков // Консилиум. - 1999. -№ 6гС. 44.

10. Иванова И.В., Макаров Г.В., Пашков А.Н. Уровень сурфактанта по степени гашения хемилюминесценции у детей с муковисцидозом // Интеллектуальные информационные системы (Труды Всеросс. конференции). - Воронеж, 1999. - С. 177.

121-128.