Моделирование и алгоритмизация иммуно-метаболических процессов при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте с прогнозированием тяжести течения
|
|
Скачать 0.65 Mb.
|
1 2
На правах рукописиТОНКИХ Роман Валентинович МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ИММУНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ И ИНСУЛЬТЕ С ПРОГНОЗИРОВАНИЕМ ТЯЖЕСТИ ТЕЧЕНИЯ Специальность: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (медицинские науки) АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степенидоктора медицинских наук Воронеж – 2009Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию». Научный консультант доктор медицинских наук, профессор Луцкий Михаил Александрович Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Лаврентьев Анатолий Анатольевич; доктор медицинских наук, профессор Дмитренко Людмила Борисовна; доктор медицинских наук, профессор Борисов Вячеслав Алексеевич Ведущая организация ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» Защита состоится 15 декабря 2009 г. в ____ часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 208.009.09 ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко» по адресу: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д.10. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко». Автореферат разослан 12 ноября 2009 г.  Ученый секретарь д иссертационного совета Бурлачук В.Т. ^ Актуальность проблемы. Цереброваскулярные заболевания и инсульт занимают ведущее место среди главных причин заболеваемости и смертности и являются лидирующими факторами первичной инвалидизации. В настоящее время в мире 9 млн. человек страдают цереброваскулярными заболеваниями, основное место среди них занимает инсульт, который каждый год поражает около 6 млн. человек и уносит 4,6 млн. жизней. В 2005 году инсульт явился причиной 5,7 млн. летальных исходов в мире и как результат этого трагического события мозговой инсульт был объявлен глобальной эпидемией, угрожающей жизни и здоровью населению земного шара. Ведущей причиной смертности населения России являются сердечно-сосудистые заболевания. За последние 5 лет в Российской Федерации от сердечно-сосудистых заболеваний умерло 6,4 млн. человек. Эта цифра указывает на значительный вклад смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в уменьшение народонаселения Российской Федерации, которая составляет 700 тыс. человек в год. Коэффициент общей смертности населения Российской Федерации увеличился с 1990 года, когда он равнялся 11,2 на 1000 человек, до 16,4 на 1000 в 2006 году, то есть на 44 %. Если не преодолеть этот демографический кризис, в ближайшие годы возникнет угроза национальной безопасности, так как по расчетам к 2050 году прогнозируется уменьшение населения Российской Федерации с 142,7 млн. человек (по данным Росстата на 01.01.2006 год) до 100 млн. – уменьшение на 30 %. По данным ВОЗ за период с 2005 по 2015 год потеря внутреннего валового продукта (ВВП) в России из-за преждевременной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний составит 8,2 трлн. рублей – это 35 % всего ВВП Российской Федерации. Лидирующее место в структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний занимают инфаркт миокарда и инсульт, их удельный вес составляет 84,1 %, а значит, именно инсульт и инфаркт миокарда являются социально опасными заболеваниями. Сосудистые заболевания мозга занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения – 39 %, а в общей смертности населения Российской Федерации – 23,4 %. Ежегодная смертность от инсульта в России одна из наиболее высоких в мире – 175 на 100 тысяч. По данным Национальной ассоциации по борьбе с инсультом (НАБИ) эпидемиологические исследования показали, что смертность от инсульта составляет 41 на 100 тыс. населения при средней госпитальной летальности (28-дневная летальность) – 34,6 %, а в течение года данный показатель возрастает до 50 %. В последующем, уровень ежегодного риска смерти у этой категории пациентов составляет более 9 %. Инсульт является также лидирующей причиной инвалидизации населения. По данным Национального регистра инсульта 31 % пациентов, перенесших инсульт, требуют посторонней помощи при уходе за собой, а 20 % не могут самостоятельно ходить. По данным эпидемиологических исследований, проведенных НАБИ в Российской Федерации, количество пациентов, перенесших инсульт, перешагнуло рубеж 500 тыс. в год. Таким образом, церебровасулярные заболевания и инсульт являются не только значимой медицинской, но стратегически важной, социальной и экономической проблемой (Гусев Е.И., Скворцова В.И., Стаховская Л.В., 2003, 2005, 2007). По прогнозам аналитиков и неврологов на ближайшие десятилетия значимость цереброваскулярных заболеваний и инсульта как медико-социальной и экономической проблемы еще более возрастет, что связано с относительным «постарением» населения, а также ростом числа лиц с факторами риска. Поэтому дальнейшее изучение сложных патогенетических механизмов развития цереброваскулярных заболеваний и инсульта в аспекте обоснования и назначения эффективной патогенетической терапии имеет большое медицинское, социальное и экономическое значение. Работа выполнена в рамках научного направления программно-целевых исследований ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко» «Эпидемиология, профилактика, диагностика и лечение цереброваскулярных заболеваний и инсульта». Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка моделей и алгоритмов процесса интегрального анализа иммуно-метаболических корреляций на основе комплексных оценок и многофазного моделирования составляющих лабораторного статуса, верифицирующих оксидантный стресс и функциональный дисбаланс иммунной системы при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести системный анализ комплекса иммуно-метаболических корреляций при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте в зависимости от тяжести течения заболевания; предложить методику формирования клинических групп и обработки данных при исследовании показателей лабораторного статуса у больных с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом; сформировать структуру составляющих лабораторного статуса для проведения интегрального анализа интенсивности свободнорадикального окисления липидов и белков, состояния активности системы антиоксидантной защиты и динамики параметров иммунного статуса для верификации оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте; провести классификацию и типизацию динамических процессов при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте по результатам многофазного моделирования для верификации оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы; провести анализ значимости основных показателей лабораторного статуса больных с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом для решения задач диагностики и оценки тяжести течения процесса; разработать классификационно-прогностические модели иммуно-метаболических корреляций, верифицирующих оксидантный стресс и функциональный дисбаланс иммунной системы при различных клинических формах и тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта; предложить методику и разработать экспертный показатель тяжести цереброваскулярных заболеваний и инсульта; построить интегральную компьютерную систему диагностики и прогнозирования тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта и осуществить ее апробацию в клинической практике. Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: широкий спектр клинических и лабораторных методов исследования, основные положения теории вероятностей и математической статистики, теории управления биологическими и медицинскими системами, методы математического моделирования, кластерного анализа, априорного ранжирования. Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной: структура составляющих лабораторного статуса больных цереброваскулярными заболеваниями и инсультом, отличающаяся учетом динамики иммунного статуса, процессов свободнорадикального окисления липидов, белков и состояния активности системы антиоксидантной защиты в аспекте верификации оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы; методика исследования составляющих лабораторного статуса, верифицирующих степень выраженности оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы, позволившая выделить три клинические группы цереброваскулярных заболеваний и инсульта; методика исследования тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта, основанная на использовании системного анализа иммуно-метаболических корреляций лабораторного статуса и классификационно-прогностического моделирования; алгоритм обработки архивной информации, позволяющий сформировать оптимальное признаковое пространство, характеризующееся минимальной размерностью при достаточной информативности; формализованные классификационные модели цереброваскулярных заболеваний и инсульта, позволяющие идентифицировать состояние больного с учетом тяжести течения процесса на основе оптимального набора показателей лабораторного статуса, верифицирующих степень выраженности оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы; показатель оценки тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта, основанный на результатах экспертного оценивания с использованием метода априорного ранжирования; прогностическая модель тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта, позволяющая оценить вероятность перехода больных в группу с более тяжелым течением при изменении показателей и параметров лабораторного статуса. Практическая значимость и результаты внедрения. В результате проведенного исследования предложена методология анализа иммуно-метаболических процессов при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте, основанная на многофазном моделировании составляющих лабораторного статуса. Разработан комплекс алгоритмов и моделей прогнозирования динамики развития оксидантного стресса и функционального дисбаланса иммунной системы, отражающих тяжесть течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта и являющихся основой интеллектуальной поддержки принятия решений врача по тактике диагностики и лечения. Алгоритмы и модели интегрированы в рамках компьютерной системы диагностики и прогнозирования тяжести течения заболеваний. Результаты проведенных исследований апробированы и внедрены в деятельность ГУЗ «Воронежская областная клиническая больница № 1», ГУЗ «Городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 10», в учебный процесс кафедры неврологии с неврологией, нейрохирургией ИПМО ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко». Внедрение подтверждено актами. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: Областной конференции неврологов «Актуальные вопросы неврологии» (Воронеж, 2006, 2008, 2009); XX Межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы неврологии» (Липецк, 2007); I Всероссийской конференции молодых ученых Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и Курского государственного медицинского университета (Воронеж, 2007); VI Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов (Тула, 2007, 2008); научно-практической конференции неврологов «Актуальные проблемы неврологии» (Воронеж, 2009); Международном неврологическом конгрессе «Актуальные проблемы неврологии» (Ереван, 2008); XX Межрегиональной юбилейной конференции «Здравоохранение – 2009» (Воронеж, 2009); ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко». Публикации. По теме диссертации опубликованы 43 научные работы, в том числе 8 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 2 монографии. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, личный вклад соискателя состоит в следующем: проведен анализ комплекса иммуно-метаболических корреляций для верификации антиоксидантного стресса как наиболее важного звена в сложной цепи ишемического инсульта и церебровакулярных заболеваний [1-3, 5, 7, 8, 10-17, 20-23, 25-44]; рассмотрены вопросы рационализации патогенетического лечения цереброваскулярных заболеваний и инсульта [4, 18, 19, 24]; разработаны алгоритмы построения интегрального показателя тяжести течения ишемического инсульта и церебровакулярных заболеваний [9]; сформированы классификационно-прогностические модели идентификации иммуно-метаболических корреляций при различных клинических формах и тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта [3]. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из 373 наименований. Основная часть изложена на 205 страницах, содержит 50 рисунков, 30 таблиц, приложения. ^ Во введении обоснована актуальность проблемы исследования, определены цель и задачи работы, методы решения сформулированных задач, отмечены основные результаты исследования, выносимые на защиту; определена их научная новизна и практическая значимость; приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы. Первая глава посвящена анализу путей повышения эффективности исследований патологического процесса у больных с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом. Проанализированы ведущие корригируемые и некорригируемые этиологические факторы развития цереброваскулярных заболеваний и инсульта, а также патогенетические механизмы их развития. Проведен анализ свободнорадикального окисления липидов, белков и взаимодействие с эндогенной системой антиоксидантной системы в норме и патологии. Показано, что процессы свободнорадикального окисления (СРО) липидов и белков занимают центральное место в метаболизме клетки. Они служат источником энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки и всего организма в целом: готовят пластический материал для создания и обновления клеточных структур, принимают непосредственное участие в самом построении этих структур, а также в реакциях, связанных с метаболизмом углеводов, липидов, белков, аминокислот. Процессы свободнорадикального окисления липидов и белков являются одним из важных регуляторов метаболизма углеводов, белков, липидов, нуклеиновых кислот, лежащего в основе пластического и энергетического обеспечения функций клетки и организма в целом. Схема свободнорадикального окисления липидов и белков представлена на рис. 1.  е Рис. 1. Схема свободнорадикального окисления липидов и белков Взаимодействие ферментативного и неферментативного звеньев системы АОЗ между собой обеспечивает устойчивое протекание свободнорадикальных цепных реакций и поддержание на стационарном уровне концентраций активных форм кислорода, свободных радикалов и молекулярных продуктов СРО липидов и белков. При любой патологии в организме создаются условия для интенсификации свободнорадикального окисления. Следующим этапом этого процесса является проявление функционального дисбаланса в неферментативном и ферментативном звеньях эндогенной системы антиоксидантной защиты (АОЗ), которая не справляется с задачами регламентации и лимитирования уровней параметров активных форм кислорода, свободных радикалов, в том числе и метаболитов оксида азота и молекулярных продуктов свободнорадикального окисления липидов и белков с последующим развитием «свободнорадикальной патологии» или оксидантного стресса. Для обеспечения эффективности интегрального анализа иммуно-метаболических корреляций на основе комплексных оценок и многофазного моделирования составляющих лабораторного статуса, верифицирующих оксидантный стресс и функциональный дисбаланс иммунной системы при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте, обосновывается необходимость использования методов системного анализа и моделирования. На основании проведенного анализа определяются цель и задачи исследования. Во второй главе приведены методики клинического и лабораторного исследования больных с цереброваскулярной патологией и инсультом, а также определены методы математической статистики, необходимые для формирования клинических групп и проведения первичной обработки данных. Объектом научного исследования явились пациенты с цереброваскулярной патологией и инсультом (160 человек) – основная группа. В нее входили восемь клинических групп: 1) гипертоническая болезнь I стадии, риск 1 – 20 больных; 2) гипертоническая болезнь II стадии, риск 2 – 20 больных; 3) гипертоническая болезнь III стадии, риск 2 – 20 больных; 4) острая гипертоническая энцефалопатия (гипертонический криз) – 20 больных; 5) транзиторная ишемическая атака (ТИА) – 20 больных; 6) ишемический инсульт (инфаркт мозга) – 20 больных; 7) геморрагический инсульт (внутримозговое кровоизлияние) – 20 больных; 8) дисциркуляторная энцефалопатия II ст. (ДЭП) – 20 больных. В качестве контрольной группы обследовалось 20 доноров – без сосудистых поражений головного мозга. Среди обследованных было 48,1 % женщин и 52,9 % мужчин в возрасте от 45 до 80 лет, средний возраст – 67 ± 4,2. Всем пациентам проведен комплекс биохимических исследований, отражающий интенсивность свободнорадикального окисления белков и липидов и активность эндогенной системы АОЗ и включающий в себя: I. СРО липидов – 4 показателя: - диеновые конъюгаты, ОЕ/мл100 (относительных единиц оптической плотности/мл100); - кетодиены, ОЕ/мл*100 (относительных единиц оптической плотности/мл100); - малоновый диальдегид, мкМ/л; - флуоресцирующие основания Шиффа, ОЕ/ мл100 (относительных единиц оптической плотности/ мл100). II. СРО белков – 2 показателя: - СО - концевые остатки аминокислот, ОЕ/мл; - битирозиновые сшивки, ОЕ/мл. III. Неферментативное звено АОЗ: - общие тиолы, мМ/л; - белковые тиолы, мМ/л; - небелковые тиолы, мМ/л; - витамин Е, мкМ/л; - восстановленный глутатион, мМ/л; - антирадикальная активность липидов крови, мМДФПГ/л.мин.10-3; - общая антиокислительная активность, квант/с.мл.4p; IV. Ферментативное звено АОЗ: - активность пероксидазы, ОЕ/лсек; - активность супероксиддисмутазы (СОД), ОЕ/мг гемоглобина); - активность каталазы, мкМН2О2/л в мин1000; - активность глутатионпероксидазы, мкМ GSH/л в мин1000; - активность глутатионредуктазы, мкМ GSSG/лмин; - церулоплазмин, мкМ бензохинона/лмин. V. Суммарные показатели метаболитов оксида азота NO2+NO3, мкМ/л. Лабораторный статус включал в себя комплекс клинических, биохимических и иммунологических исследований. В оценку клиники входило определение степени выраженности функциональных нарушений по унифицированной шкале Ренкина. Непосредственная оценка неврологического статуса проводилась по шкале NIHSS. Для улучшения достоверности диагностики проводилось КТ, МРТ и УЗДГ исследования с целью исключения геморрагического компонента или геморрагической трансформации и верификации дисплазии церебральных сосудов. Всего проанализировано и проведена математическая обработка данных по 55 показателям и параметрам. Средние значения и 95-ти процентные доверительные интервалы параметров первичных, вторичных и конечных молекулярных продуктов СРО липидов, белков, метаболитов оксида азота и показателей активности ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ представлены в табл. 1. Таблица 1 С равнительные данные параметров первичных, вторичных и конечных молекулярных продуктов СРО липидов, белков, метаболитов оксида азота и показателей активности ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ доноров и восьми клинических групп пациентов с цереброваскулярной патологией и инсультом
Предложена методика обработки данных при исследовании показателей лабораторного статуса у больных с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом с использованием методов системного анализа. В третьей главе рассматривается процесс формирования оксидантного стресса при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте. Динамика параметров первичных, вторичных и конечных продуктов свободнорадикального окисления липидов и белков, характеризующая интенсификацию свободнорадикального окисления, особенно ярко проявила тенденцию к росту при следующих клинических формах: острой гипертонической энцефалопатии (гипертоническом кризе), транзиторной ишемической атаке, ишемическом и геморрагическом инсульте. Незначительное увеличение параметров первичных, вторичных и конечных продуктов СРО липидов и белков отмечено при гипертонической болезни I, II, III и ДЭП (рис. 2).
Рис. 2. Динамика параметров СРО липидов при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте Увеличение суммарных показателей метаболитов оксида азота, являющихся активными инициаторами СРО липидов, белков и обладающих прооксидантными свойствами, отмечено при следующих клинических формах: острой гипертонической энцефалопатии (гипертоническом кризе), транзиторной ишемической атаке, ишемическом и геморрагическом инсульте, что подтверждает интенсификацию свободнорадикального окисления липидов и белков. Некоторое увеличение суммарных показателей метаболитов оксида азота отмечено при гипертонической болезни I, II, III и ДЭП. Дисбаланс функционирования неферментативного звена эндогенной системы антиоксидантной защиты проявляется практически при всех клинических формах цереброваскулярных заболеваний и инсульта, но особенно ярко этот дисбаланс проявляет себя при четырех клинических формах: острой гипертонической энцефалопатии (гипертоническом кризе), транзиторной ишемической атаке, ишемическом и геморрагическом инсульте (рис. 3).
Рис. 3. Динамика параметров неферментативного звена эндогенной системы антиоксидантной защиты при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте В ферментативном звене эндогенной системы антиоксидантной защиты проявляется также функциональный дисбаланс и в большей степени это характерно для следующих клинических форм: острой гипертонической энцефалопатии (гипертоническом кризе), транзиторной ишемической атаке, ишемическом и геморрагическом инсульте и в значительно меньшей степени этот функциональный дисбаланс проявляется при гипертонической болезни I, II, III и ДЭП. Проведенное исследование верифицирует наличие двух блоков формирования оксидантного стресса – интенсификацию свободнорадикального окисления липидов, белков и функциональный дисбаланс в ферментативном и неферментативном звеньях эндогенной системы антиокисдантной защиты при всех клинических формах цереброваскулярных заболеваний и инсульта. По степени выраженности оксидантного стресса, который верифицирован при всех клинических формах цереброваскулярной патологии, и инсульта выделено три клинические группы: первая клиническая группа с незначительными проявлениями оксидантного стресса (ГБ I, II, III и ДЭП), вторая группа с выраженными проявлениями оксидантного стресса (острая гипертоническая энцефалопатия и транзиторная ишемическая атака) и третья группа с ярко выраженными проявлениями оксидантного стресса (ишемический и геморрагический инсульт). В четвертой главе проводится анализ иммуно-метаболических корреляций при цереброваскулярных заболеваниях и инсульте. Полученные данные подвергались статистической обработке с помощью параметрических и непараметрических критериев в зависимости от распределения показателей. Дополнительно использовали частотный анализ, регистрирующий риск формирования патологии 2-3 степени в популяции больных. С помощью коэффициента диагностической ценности выявляли ключевые параметры – формулу расстройств иммунной системы (ФРИС), с помощью корреляционного анализа – способность диагностически значимых показателей образовывать сильные корреляционные связи, с коэффициентом более 0,6, с другими слагаемыми иммуно-лабораторного статуса и между собой. В качественном плане у пациентов с ГБ-I, II, III и ДЭП документирована активация Т-супрессорного звена, накопление пула незрелых лимфоцитов, IgA, ЦИК, провоспалительного цитокина ИЛ-8, снижение трех факторов гуморального иммунитета. По мере утяжеления артериальной гипертонии с I-й по III ст. происходит прогрессивное количественное усугубление патологии с качественным скачком нарушений, свидетельствующим о максимальное подавлении кислородпродуцирующей активности нейтрофилов в сочетании с накоплением лимфоцитов, не несущих рецепторов зрелых Т-, В-клеток (рис. 4). Это свидетельствует о легко выраженном дисбалансе иммунной системы при этих клинических формах. При острой гипертонической энцефалопатии и транзиторной ишемической атаке качественный состав изменений показателей оказался следующим: в числе увеличенных параметров находились В-лимфоциты, иммунные глобулины трех классов, ЦИК, ИЛ-4, ИЛ-8; частотный анализ, определяющий риск индукции стимуляции или супрессии величин параметров в общей
 В) Обозначения: А, Б – динамика средних значений, В – по частотному анализу, окружность - нормализованные параметры здоровых лиц, достоверность различий от заданного уровня, при р<0,05; 1 – эритроциты, 2 – гемоглобин, 3 – лейкоциты, 4 – эозинофилы, 5 – палочкоядерные нейтрофилы, 6 – сегментоядерные нейтрофилы, 7 – лимфоциты, 8 – моноциты, 9 – СОЭ, 10 – CD3+, 11 – CD4+, 12 – CD8+, 13 – CD16+, 14 – CD19+, 15 – IgG, 16 – IgM, 17 – IgA, 18 – ЦИК,19 – CD11в+, 20 – ФП, 21 – ФЧ, 22 – НСТсп., 23 – НСТак., 24 – ИЛ-4, 25 – ИЛ-8, 26 – глюкоза крови, 27 – АСАТ, 28 – АЛАТ, 29 – общий билирубин, 30 – мочевина, 31 – холестерин, 32 – липопротеиды, 33 – амилаза крови, 34 – общий белок, 35 – малоновый диальдегид, 36 – диеновые конъюгаты, 37 – кетодиены, 38 – основания Шиффа, 39 – ВЕ, 40 – общие тиолы, 41 – небелковые тиолы, 42 – белковые тиолы, 43 – ВГ, 44 – ОАО, 45 – АРА, 46 – СОД, 47 – К, 48 – П, 49 – Ц, 50 – ГП, 51 – ГР, 52 – ПРЭ, 53 – МОА, 54 – СОАК, 55 – БС. Рис. 4. Иммуно-лабораторный статус у больных гипертонической болезнью I стадии популяции больных выявил достоверную возможность разнонаправленной динамики по Т-супрессорам и натуральным киллерам. Таким образом в данном случае также прослеживается нарастание активирующего потенциала действия на слагаемые иммунологического статуса в основном, по В-звену и цитокинам, что верифицирует умеренно выраженный дисбаланс в иммунной системе. При ишемическом и геморрагическом инсульте (рис. 5) наблюдается подавление клеточнообусловленных иммунных реакций и некоторое торможение созревания лимфоцитов. В целом при данной тяжелой патологии
 В) Рис. 5. Иммуно-лабораторный статус у больных геморрагическим инсультом выявлен приоритет иммуносупрессивного потенциала над стимулирующим – по эозинофилам, незрелым и зрелым гранулоцитам, лимфоцитам, гематологическим показателям, по Т-, В-клеткам, ФП, ФЧ, НСТак. Отмечено, что в патогенезе геморрагического инсульта задействовано угнетение гранулоцитарного и лимфоцитарного кровяных ростков, образования Т-клеток, резервного кислородного метаболизма нейтрофилов в сочетании с гипериммуноглобулинемией по классу А, избытком НК-клеток, увеличением величины НСТсп, накоплением интерлейкина – 8, что можно классифицировать как выраженный дисбаланс иммунной системы. Корреляционный анализ иммуно-метаболических корреляций позволил разделить все клинические формы цереброваскулярных заболеваний и инсульта на три клинические группы по степени выраженности дисбаланса иммунной системы. Первая клиническая группа ГБ I, II, III и ДЭП c легко выраженным дисбалансом в иммунной системе. Вторая клиническая группа – острая гипертоническая энцефалопатия и гипертонический криз и транзиторная ишемическая атака с умеренными проявлениями в дисбалансе иммунной системы. Третья клиническая группа – ишемический и геморрагический инсульт с выраженным дисбалансом иммунной системы. В пятой главе рассматривается вопрос многофазного моделирования иммуно-метаболических корреляций лабораторного статуса по тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта. Проведен анализ взаимосвязей и диагностической значимости параметров лабораторного статуса у больных с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом. На первом этапе оценивалась степень влияния иммуно-метаболических корреляций на развитие цереброваскулярной патологии и инсульта, для чего по каждому показателю было рассчитано выборочное среднее, 95-ти процентные доверительные интервалы для генеральных средних, а также рассчитывалась значимость различий между анализируемыми группами по t-критерию Стьюдента (табл. 2), далее все исследуемые показатели были проранжированы по значению модуля t-статистики. На втором этапе определялась значимость анализируемых показателей для оценки тяжести цереброваскулярной патологии и инсульта. Для получения таких оценок использовался следующий подход: 1) выделены три группы по тяжести заболевания: - группа I – больные с гипертонической болезнью 1, 2 и 3 стадии и дисциркуляторной энцефалопатией II ст. (ДЭП); - группа II – больные с острой гипетонической энцефалопатией и транзиторной ишемической атакой; - группа III – больные с ишемическим и геморрагическим инсультом. 2) по t-критерию Стьюдента произведена оценка достоверности различия показателей в сравниваемых группах; 3) все показатели в каждой паре сравниваемых групп больных проранжированы по модулю t-статистики Стьюдента; 4) вычислена сумма рангов, полученных при сравнении трех групп, все показатели проранжированы в соответствии с уменьшением полученной суммы; полученные ранги говорят о значимости показателей при решении задачи дифференциальной диагностики и оценки тяжести цереброваскулярной патологии и инсульта. Результаты расчетов приведены в табл. 3. Согласно интегральной оценке (средний ранг) наибольшую диагностическую значимость имеют следующие показатели: глутатионпероксидаза (ГПО); каталаза (К); пероксидаза (П); малоновый диальдегид (МДА); спонтанный тест с нитросиним тетразолием (НСТ сп); белковые и общие тиолы (БТ, ОТ); витамин Е (ВЕ); Т теоф. чув; общая антиокислительная активность (ОАА). Таблица 2 Оценка достоверности различия показателей лабораторного статуса у больных основной (цереброваскулярные заболевания и инсульт) и контрольной группы (здоровые лица) (фрагмент расчетов)
* - доверительные интервал приведены при 95%-ом уровне значимости. Таблица 3 Оценка значимости исследуемых характеристик по степени влияния на тяжесть цереброваскулярной патологии и инсульта
С использованием метода экстремальной группировки осуществлен выбор оптимального набора показателей, необходимых для верификации цереброваскулярных заболеваний и инсульта, а также для определения тяжести заболевания. Для решения задачи дифференциальной диагностики цереброваскулярной патологии и инсульта предлагается использовать формализованные классификационные модели, позволяющие разделить группы «Здоровые», «Больные», а затем среди больных с цереброваскулярной патологией выделить больных с гипертонической болезнью 1, 2 и 3 стадии и дисциркуляторной энцефалопатией II ст. (ДЭП) (группа I), больных с острой гипетонической энцефалопатией и транзиторной ишемической атакой (группа II), больных с ишемическим и геморрагическим инсультом (группа III). Постановка задачи моделирования имеет следующий вид. Имеется исходное множество объектов (пациентов)  , (1)где N – объем исходной выборки. Каждый объект характеризуется набором показателей (анамнестических, клинических и лабораторных):  ,где  - индекс показателя, - порядковый номер объекта.Таким образом, каждому пациенту соответствует точка в гиперпространстве признаков (показателей)  . Каждому элементу  множества  ставится в соответствие лингвистическая переменная  (название диагноза).Построение моделей заболеваний заключается в разбиении множества объектов на однородные группы. Модель каждой группы   описывается следующим образом: , (2)где  - значение параметров модели (эталон параметров), - лингвистическое описание модели (название диагноза).Критерием адекватности (А) полученных моделей является процент попадания пациентов из множества G, имеющих диагноз , в группы с аналогичным значением лингвистического описания модели  : , (3)где  ,  .Общая схема алгоритма построения формализованных моделей заболеваний приведена на рис. 6. Для идентификации состояния для вновь поступившего больного на первом этапе снимается необходимый набор показателей, соответствующий решаемой задаче:  ,где  - значение i-го параметра для больного Х.Затем решается вопрос о принадлежности вновь поступившего объекта одной из существующих моделей  по правилу: ,где  - степень сходства объекта X с моделью  ; - минимально допустимая степень сходства (если  , то данный объект не принадлежит ни одной из моделей).Полученные эталоны параметров формализованных моделей заболеваний приведены в табл. 4, 5. Построенные модели были апробированы в клинических условиях на обширной выборке, представленной 54 больными с цереброваскулярными заболеваниями и инсультом в возрасте от 45 до 60 лет. Полученные результаты подтвердили работоспособность построенных моделей. Точность диагностики составила соответственно по моделям 88,9 % и 85,2 (соответственно 48 и 46 правильно установленных диагноза из 54 обследованных больных). Разработанные классификационные модели определения тяжести цереброваскулярного заболевания и инсульта являются упрощенными, поскольку учитывают только три объединенных группы больных вместо восьми исходных. В связи с этим предпринята попытка разработки показателя, позволяющего более точно оценить тяжесть цереброваскулярного заболевания и инсульта, что важно при оценке динамики патологического процесса. Для получения численных значений показателя, соответствующих восьми рассматриваемым вариантам течения заболеваний, был предложен подход, основанный на методе априорного ранжирования, позволяющем объективно оценить субъективное мнение специалистов (экспертов). Значения показателя тяжести заболевания (ПТЗi) рассчитывались по формуле  ^ Таблица 4 Эталоны параметров моделей определения наличия заболевания
Таблица 5 Эталоны параметров моделей определения тяжести заболевания
 ,  , (4)где   - ранг, поставленный j-м экспертом.Полученные значения показателя тяжести заболеваний представлены в табл. 6. Таблица 6 Значения показателя тяжести цереброваскулярной патологии и инсульта
Разработанный показатель тяжести течения цереброваскулярной патологии и инсульта позволяет оценить степень выраженности патологического процесса, отнести обследуемого больного к одной из выделенных групп и может быть использован для прогностического моделирования. На основе разработанного показателя построена прогностическая модель тяжести течения цереброваскулярных заболеваний и инсульта, учитывающая взаимосвязь показателя тяжести заболевания с выбранным оптимизированным набором клинико-лабораторных характеристик и позволяющая оценить вероятность перехода больных в группу с более тяжелым течением при изменении показателей и параметров лабораторного статуса. Для выбора оптимального варианта разрабатывались линейные, неполно-квадратичные и квадратичные модели, отбор значимых коэффициентов осуществлялся с использованием пошаговой регрессии. Полученные варианты прогностической модели и их характеристики такие, как средние ошибки, коэффициенты детерминации (R2), степени свободы (f1, f2), значения F-отношения (F), уровень значимости (p), приведены в табл. 7. Исходя из полученных моделей и их характеристик в качестве оптимального варианта для прогнозирования тяжести течения цереброваскулярного заболевания и инсульта выбран второй вариант квадратичной модели. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
итамин Е
1 2
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям