Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Клинико-иммунологическое прогнозирование послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений в плановой хирургии

и - а о

всероссийский научный центр хирургии рамн

На правах рукописи

Ш И П И л о в

Илья Геннадьевич

УДК 617—00 ■ 61С—002.3— 037

КЛИНИКО-ИММУНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ИНФЕКЦИОННО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ 3 ПЛАНОВОЙ ХИРУРГИИ

14.00.27 — Хирургии

А в ] о р с ф с р а 1 диссертации на соискание ученой си-исни кандидата медицинских наук

москва 1992

; / . >

/ / - / ' .

Работа выполнена с отделении хирургии печени, желчных путей н поджелудочной железы Всероссийского научного центра хирургии Российской Академии медицинских наук.

Научные руководите л и:

доктор медицинских наук Л. А. МОВЧУН, доктор медицинских наук С. Т. ЦЫГАНКОВА.

Официальные оппонент ы: профессор Е. И. БРЕХОВ, профессор И. В. ПЕТРОВА.

Ведущее у ч р е ж д е н и е:

НИИ хирургии им. А. В. Вншневскою АМН.

Защита состоится « » 1992 г. в

часов на заседании специализированного ученого совета К.001.29.01 при Всероссийском научном центре хирургии РАМН (119874, г. Москва, Абрпкосовский переулок, д. 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНЦХ РАМН.

Автореферат разослан « » 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета, доктор медицинских паук, профессор

Г. В. ГРОМОВА

.-Шл I

• с»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ "- Актуальность проблемы Послеоперационные инфекционно-вос-палительные осложнения (ПОИВО) в плановой хирургии являются одной из актуальных проблем современной медицина

1Ъ данным США, ПОИВО развивается у б. 23% оперированных Сольных. Первое место среди ПОИВО занимает инфекция в области операции (62.62), второе место - инфекции дыхательных путей (16. 4Х). Инфекция других локализаций встречается рею. Сепсис развивается у 3.51 больных /Брусина Е. & и соавт., 1985г. /.

Основными причинами, не позволяющими снизить уровень ПОИВО, являются: увеличение возраста оперируемых пациентов, повышение тяяести оперативных вмешательств, применение имму-носупрессирующих препаратов, снижение асептики, развитие антибиотике резистентной микрофлоры, возрастание роли анаэробной микрофлоры /Вандяев Г. К. и соавт., 1984г. /.

На основе изучения научной литературы последних двух де-. сятилетий мокло считать доказанной важную роль иммунной системы в развитии и течении хирургической инфекции /Белоцкий а Ы., 1984г., 1985г.; Редькин А. П. и соавт. , 1985г. /.

Это явилось основанием для исследований в области имму-нокорре'кции как летода профилактики ПОИВО. Применяя различные схемы активной и пассивной иммунокоррекции перед операцией у различных групп больных, авторы достигали достоверного снижения уровгя ПОИВО /Бабичев С. И. и соавт., 1983г.; Гариб Ф. Ю. и соавт., 1985г.; Думадилов Ж. Ш. и соавт. , 1985г.; Крапивин Е К и соавт., 1985г. /.

Дальнейший прогресс в области профилактики ПОИВО видится в создании способа прогнозирования этих ослолиекий, что поз-

волило бы более целенаправленно проводить профилактические мероприятия.

Однако, по данным литературы, цель создания комплексного метода, позволявшего бы осуществлять конкретный прогноз каждого больного в плане развития у него ГОИВО, независимо от характера заболевания и вида операции, не достигнута Это не позволяет разрабатывать конкретные дифференцированные методы профилактики применительно к каждому пациенту.

Таким образом, важность проблемы ПОИВО, невозможность добиться существующими методами асептики и антисептики снижения уровня этих осложнений, развитие в последнее десятилетие методов иммунологической профилактики их делают своевременной и необходимой разработку комплексной системы прогнозирования ГОИВО.

Цель работы: На основании изучения факторов риска ГОИВО, их влияния на иммунный статус и течение послеоперационного периода методами одномерного и многомерного статистического анализа создать комплексную систему клинике-иммунологического прогнозирования послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений в плановой хирургии.

Задачи 1. разработать системный подход к выявлению факторов риска ПОИВО.

2. С помощью одномерного и многомерного статистического анализа исследовать влияние различных факторов на исходный иммунный статус и течение послеоперационного периода.

3. Доказать необходимость создания экспертной системы для достижения цели работы.

4. Разработать экспертную систему юшнико-иммунологического прогнозирования послеоперационных инфекаконно-воспали-.

- з -

тельных осложнений в плановой хирургии.

5. Провести испытания экспертной системы в прямом клиническом исследовании.

Научная новизна 1. Представленная работа не ограничивается рамками какой-либо одной нозологической формы или какого-либо одного вида оперативного вмешательства

2. Теоретическим фундаментом, обуславливающим комплексный системный подход к решению проблемы, явилась классификация этиологических факторов и симптомов вторичных иммунодефицит-ных состояний.

3. Дня анализа научных данных применен детерминационный анализ.

4. Создана "обучахщаяся" экспертная система клинико-иммунологического прогнозирования послеоперационных инфекцион-но-воспалительных осложнений а плановой хирургии, основанная на активном анализе оОучащэй выборки тремя различными методами теории распознавания обрааов, объединенными с помощь» мажоритарного алгоритма.

Практическая значимость работы Созданная в процессе работы экспертная система позволяет осуществлять конкретный прогноз каждого пациента в плане развития у него ПОЛЮ независимо от характера заболевания и вида оперативного вмешательства, ' что делает ее применимой в повседневной практической деятельности хирургических стационаров и открывает путь к индивидуальному подходу в профилактике этих осложнений.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость течения послеоперационного периода от ИСХОДНОГО состояния иммунной системы пациента

2. Доказательство влияния факторов риска ВИДС, исходного

иммунного статуса на течение послеоперационного периода, развитие ПОИВО.

3. Оптимальным способом решения проблемы конкретного прогнозирования ПОИВО является "обучающаяся" экспертная система.

4. Необходимость использования математического аппарата, основанного на нескольких методах теории распознавания образов и мажоритарном алгоритме, для достижения высоких характеристик функционирования экспертной системы.

5. Высокая надежность экспертной системы и возможность ее использования в повседневной хирургической практике.

Апробация работы Материалы диссертационной работы обсуждены на научной конференции Всероссийского Научного Центра Хирургии РАМН С 24 января 1992г.).

Основные положения работы доложены на 1У Всесоюзном съезде патофизиологов в г. Кишиневе в 1989г., на I Всесоюзном съезде иммунологов в г. Сочи в 1989г., на II Всесоюзной научно-практической конференции молодых специалистов "Применение вычислительной техники в медицине" (г. Москва, в 1990г.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Реализация работы Созданная в ходе работы экспертная система клинико-иммунологического прогнозирования послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений внедрена в повседневную практику отделения онкологии ЦВГ МБ РФ.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендация. Библиографическая указатель вкжчает труды 81 автора (68 отечественных и \2 иност-

рапных авторов), лицами..

Работа иллюстрирована 2 рисунками и 33 таб-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При формирование группы риска ПОИВО ш взяли за основу классификацию этиологических факторов вторичных иммунодефи-цитных состояний ВОЗ и предположили, что риск вторичного им-ыунодефицитного состояния (ВИДС) равняется риску ПОИВО у больных, готовящихся к плановым операциям. При прямой оценке с позиций этой классификации каждого из 200 больных, поступавших в отделение для плановой операции, были отобраны 50 пациентов с различными анамнестическими, клиническими и лабораторными факторами риска ВИДС. Эти пациенты составили основную группу "риска".

Среди пациентов данной группы было 19 мужчин и 31 женщина в возрасте от 9 до 74 лет. Средний возраст составил 45 лет.

Среди них были пациенты следующих нозологических групп: желчно-каменная болезнь - 14; доброкачественные стриктуры желчных путей - 7; хронический панкреатит - 6; злокачественные опухоли - 4 (рак внепеченочных нэлчных путей, большого дуоденального сэска и головки поджелудочной железы); эхинококков и альвеакоккоз печени - 9; врожденные кисты печени -3; хронический активный гепатит и цирроз печени - 5; грыжи передней брюшной стенки - 2 (рецидивная паховая и послеоперационная вентральная) пациентов.

Продолжительность основного заболевания колебалась от 2 месяцев до 34 лет и з среднем составила 9 лет.

Тяяэлка осложнения основного заболевания отмечены у 3?

пациентов. У 9 пациентов с желчнокаменной болезнью отмечалась различная патология внепеченочных желчных путей (эмпиема желчного пузыря, паравезикальный абсцесс, холедохолитиаз, стеноз большого дуоденального соска). Из 7 пациентов, страдавших доброкачественными стриктурами желчных путей, различные осложнения, такие как механическая желтуха, холангит, отмечаны у 6 больных. У 5 из 6 пациентов, страдавших хрони-' ческим панкреатитом, отмечены такие осложнения как стеноз терминального отдела холедоха, абсцедирование кист, наружный панкреатический свищ. У всех 4 пациентов со злокачественными опухолями течения заболевания было осложнено развитием механической желтухи. У 5 из 9 пациентов с паразитарным поражением печени отмечались различные осложнения (нагноение эхинококковых кист, механическая желтуха). У 1 больной с гигантской врожденной кистой печени отмечалось сдавдение желчных путей с механической желтухой. Все 5 пациентов с хроническим активным гепатитом и циррозом печени были оперированы по поводу внутрипеченочной портальной гипертенэии, осложнявшей течение основного заболевания. У обоих пациентов с грыжами передней брюшной стенки отмечалось осложненной течение основного заболевания с частыми ущемлениями и явлениями кишечной непроходимости.

Что касается сопутствующих заболеваний, то 12 пациентов страдали ишемической болезнью сердца, 3 - выраженными хроническими неспецифическими заболеваниями легких (ХНЗД), такими как хронический бронхит, диффузный пневмосклероз, эмфизема легких; 2 - сахарным диабетом.

Ранее по поводу других ваболеваний были оперированы 37 человек.

У 26 пациентов настоящая операция носила повторный, реконструктивный характер (у 2 пациентов с осложненным течением желчнокаменной болезни, у 6 пациентов с доброкачественными стриктурами желчных путей, у 4 больных с хроническим панкреатитом, у 3 больных со злокачественными новообразованиями, у 5 человек с паразитарными поражениями печени, у 2 пациентов с поликистозом печени, у обоих больных с грыжами передней брюшной стенки).

Известно, что операционными факторами риска развития ПО-ИВО являются продолжительность операции, объем кровопотери, вскрытие в процессе операции просвета полых органов и патологических полостей. Мы классифицировали объем производимой операции следующим образом: малый - при продолжительности операции менее 1 часа и/или минимальной кровопотере; средний - при продолжительности операции от 1 до 3 часов и/или кровопотере до 1 литра; большой - при продолжительности операции свыше 3 часов и/или кровопотере свыше 1 литра. Таким образом, операции малого объема были произведены 8 пациента!.! группы риска (5 больным с неосложненной желчнокаменной болезнью - холецистзктомия, 1 пациентке с желчнокаменной болезнью, осложненной эмпиемой желчного пузыря, 1 больной с хроническим активными холестатическим гепатитом - артериолиз и десимпатизацип печеночной артерии, 1 больному с рецидивной паховой грыжей - герниопластика); среднего - 23 больным (7 пациентам с осложненной желчнокаменной болезнью - холецистзктомия с различными вмешательствами на внепеченочных желчных путях и большом дуоденальном соске, 4 пациентам с доброкачественными стриктурами желчных путей - различные реконструктивные жзлчеотводявие операцил на внепеченочных

желчных путях, 2 пациентам с хроническим панкреатитом -внутренние дренирования кист поджелудочной железы, 1 больному с раком головки поджелудочной железы - холецистоеюноанас-томоз, 4 больным с эхинококковом печени - эхиногажкэга'омия, 4 пациентам с внутрипеченочной портальной гипертензией на фоне цирроза печени - спленэктошга, гастротомия, пропитание Еарикозно расширенных Еен пищеЕОда и кардш, 1 пациентке с послеоперационной вентральной грыжей - гершюпластика); большого объема - 19 (1 больной с желчнокаменной болезнью, осложненной эмпиемой желчного пузыря, паравезикальным абсцессом, холедохолитиазом и стриктурой большого дуоденального соска - холецистэктомия, иссечение абсцесса, холедохолитото-мия, трансдуоденальная папиллосфинктеротомил, холедоходуоде-ноанастомоз, 3 больным с высокими стриктурами желчных путей - реконструктивные операции с применением каркасных транспеченочных дренажей, 4 пациентам с хроническим панкреатитом -продольный панкреатикоеюноанастомоз, 3 пациентам с опухолями желчных путей - паллиативные желчеотводявде операции с применением каркасных транспеченочных дренажей, 3 больным с эхинококковом печени - множественная эхинококкэктомия, 2 больным с альвеококкозом печени, осложненным механической желтухой - паллиативные желчеотводяшие операции с применением каркасных транспеченочных дренажей, 2 больным с поликис-тоаом печени, осложненным патологией внепеченочных желчных путей - иссечение кист печени с сочетанными операциями на желчных путях, 1 больному с циррозом печени и портальной гипертензией - спленэктомия, гастротомия, прошивание и пломбировка век п'.вдвсда к кардии). Вскрытие просвета полых органов (хел/дка, двенадцатиперстной, тонкой к толстой кишка,

желчных пути, панкреатических протоков) и патологических полостей (абсцессов, ретенцлонных, врожденных и паразитарных кист) в ходе операции было произведено 38 пациентам.

Предоперационный койкодень у больных группы риска колебался от 1 до 28 и в среднем составил 12, послеопераг.:онный койкодень - от 7 до 60, в среднем 20.

Все факторы риска, выявленные у этих пациентов, можно подразделить на 10-групп (в скобках указано количество больных у которых встретился тот или иной симптом): 1 - прямые симптомы возможного ВИДС (42): ГОИВО после ранее перенесенных операций (15), частые ОРВИ (8), анемия (21), лейкопения (Б), лимфоцитопения (10), моноцитопения (16); Z - экзогенные иммунодепрессирующие воздействия (химио-, лучевая или гормонотерапия в анамнезе) (3); 3 - нарушения не^рогумораль-ной регуляции иммунного ответа (38): возраст старше 60 лет (11), гепатомегалия (18), спленомегалия (5), синдром цитолиза (22); 4 - нарушения питания (¿9): ожирение (13), истощение (16), гипопротеинемия (6); 5 - нарушения обмена веществ (20): сахарный диабет (2), гипербилирубшемия (13), гипергликемия (5), глюкозурия (2); 6 - патологические потери белка (15): наружный гнойный , желчный, кишечный или панкреатический свищ (6), протеинурия (11); 7 - хронические инфекции и их симптомы (26): доброкачественные стрикеры желчных

♦

путей с хроническим холангитом (7), хирургические формы хронического панкреатита (6), хронические неспецифические заболевания легких (3), лихорадка (3), лейкоцитоз(5), лейкоциту-рия (15); 8 - паразитарные заболевания (эхинококков и аль-веококкоз) (9); 9 - злокачественные опухоли (4); 10 - par личные аутоиммунные заболевания и ал гии (21): хронический

активный гепатит и цирроз печени (5), аллергии на различные лекарственные препараты (12), зозинофилия (7). Необходимо отметить, что у большинства пациентов встретился не один, а несколько факторов риска ЩЦС.

Контрольную группу составили 15 из 150 пациентов, не вошедших в группу риска. Среди них было 7 мужчин и 8 женщин в возрасте от 18 до 50 лет, в среднем 31 год. Эти больные бы-, ли оперированы по поводу неосложненной желчно-каменной болезни (6) и грыж передней брюшной стенки (9). Продолжительность основного заболевания колебалась от 1 месяца до 15 лет и в среднем составила 5 лет. Тяжелых осложнений основного заболевания и сопутствующих заболеваний у этих пациентов отмечено не было. Все эти больные ранее не оперировались. Им были произведены операции малого (герниопластика) и среднего (холецистзктомия) объема без вскрытия просвета полых органов и патологических полостей. Предоперационный койкодень у этих пациентов колебался от 1 до 6 и в среднем составил 3,6, послеоперационный - от 7 до 0, в среднем 8. У пациентов контрольной группы не встретилось ни одного из анамнестических, клинических или лабораторных симптомов; классифицируемых как факторы риска ЩЭДС,

Всем больным основной и контрольной группы щ. людилос] исследование иммунного статуса до операции и на третьи сутк( после нее, включавшее оценку следующих показателей: относительного и абсолютного числа лимфоцитов, тотальных , активных, теофиллинчувствительных и теофиллинреаистентных Т-лимфо-цитов, В-лимфоцитов, иммуноглобулинов классов А,М,0, соотношений активных и тотальных Т-лиыфоцитов, активных Т-лимфоцитов и В-лим&эцитов, теофшцинчувствительных и теофшинре

аистентных Т-лимфоцитов , иммуноглобулинов М и а Субпопуляции лимфоцитов определялись методами розеткообразования, концентрация иммуноглобулинов - простой радиальной иммунодиффу-зией в геле по методу Манчини.

Из 50 человек группы риска различные ПОИВО разг игись у 23 пациентов: раневые (нагноение раны) у 8, внутрибрппные (перитонит, внутрибршной абсцесс) - у 13, легочные (пневмония) - у 2.

Осложнения легкого течения' были отмечены у 5 пациентов, тяжелого - у 18. Сепсис развился у 3 больных с тяжелыми ПОИВО. Летальных исходов не было.

В контрольной группе ни в одном случае не было отмечено каких-либо ЙОИЮ. Достоверность полученных результатов оце-. нивалась по критерии "Кси-квадрат" и сомнений не вызывает ■ . (р-0.001).

При сравнении показателей исходного иммунного статуса у больных группы риска и у пациентов контрольной группы с . помощью критерия Стьюдента обращает на себя внимание достоверное (р<0.05) различие исходного иммунного статуса больных группы риска и контрольной группы по 13 показателям из 19. Отмечается снижение абсолютного числа лимфоцитов (1673+716 1 /мкл против 2088+533 1/мкл), снижение относительного числа тотальных Т-лимфоцитов (50+1ОХ против 62+8%), снижение абсолютного числа тотальных Т-лимфоцитов (832+378 1/мкл против 1316+507 1/мгсл), снижение абсолютного числа активных Т-лимфоцитов (621+288 1/мкл против 850+471 1/мкл), снижение относительного числа теофьллинрезистентных Т-лимфоцитов (46 +12Х против 55+7%), снижение абсолютного числа теофиллинрезистент-ных Т-лимфоцитов (766+428 1/мкл против 1158+ 411 1/мкл), сни-

пение относительного числа теофиллинчувствительных Т-лимфо-цитов (6+8% против 16+61), снижение абсолютного числа теофиллин чувствительных Т-лимфоцитов (95+ 143 1/мкл против 285+108 1/мкл), снижение относите льг то числа В-лимфоцитов (15+7Х против 27 +9Х), снижение соотношения активных Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов (1+0.6 против 2+1), снижение соотношения теофил-линчувствительных и теофиллинрезистентных Т -лимфоцитов (0.2+0.5 против 0.3+0.1), повышение абсолютного числа В-лиы-фоцк ов (634+348 1/мкл против 383+162 1/мкл) и повышение соотношения активных и тотальных Т-лимфоцитов (0.8+0.2 против 0.7+0.3) в группе риска по сравнении с контрольной группой.

При одномерном анализе взаимосвязи различных групп факторов риска ВИДС с изменениями в исходном иммунном статусе и их влияния на течение послеоперационного периода выявлено, что не все группы факторов в равной степени оказывают влияние на исходный иммунный статус и развитие ПОИВО.

Факторы, относящиеся к группам прямых симптомов ВИДС, нарушений нейрогуморалыюй регуляции иммунного ответа, нарушений питания, паразитарных заболеваний, по нашим данным, достоверно связаны с изменениями в исходном иммунном статусе и высоким уровнем ПОИВО.

Факторы, относящиеся к группам нарушений обмена веществ, патологических потерь белка, бактериальной инфекции, иммуно-депрессирующих зкаогенных воздействий, аутоиммунных заболеваний и аллергий, злокачественных опухолей, связаны с менее выраженными изменениями в исходном иммунном статусе и достоверно не влияют на течение послеоперационного периода.

В целом прослеживается та закономерность, что чем вира-хенчее изменения в исходном иммунной статусе, тем выше риск

развития ПОИВО.

Полученные данные доказывают взаимосвязь факторов риска ЕИДС с изменениями в исходном иммунном статусе и их влияние на течение послеоперационного периоде у больных в планог -ft хирургии.

В условиях нестандартизированной выборки одномерный анализ данных не позволяет полностью выявить все взаимосвязи и закономерности, что не позволяет точно прогнозировать развитие ПОИВО у каждого конкретного больного. Достигнуть этой цели можно только при учете взаимодействия всех факторов и показателей у конкретного пациента Для этого необходимо применение методов многомерного статистического анализа и теории распознавания образов.

Весь накопленный материал после предварительного цифро- • вого кодирования качественных признаков и шкалирования коли- ■ чествешшх показателей был представлен в виде таблицы "объект* признак", где объектами служили 50 пациентов группы риска и 15 пациентов контрольной группы. Описание каждого объекта состояло из 75 качественных признаков, вклочавицх клинические и лабораторные факторы риска ЕИДС, показатели иммуиного статуса, характеристики операции, данные по течению послеоперационного периода ( наличие или отсутствие ПОИВО, их локализация, тяжесть течения, развитие сепсиса).

В результате многомерного детерминационного анализа этого массива данных, проводившегося с помощью оригинальной программы, написанной на языке "Basic", получены следующие результаты.

Локальные закономерности, объяснявшие развитие ПОИВО, исчисляются тысячами. Кита перечисленные факторы оказывают

наиболее сильное влияние на развитие ПОИВО: осложненное течение основного заболевания, продолжительность заболевания свыше 10 лет, наличие операций в анамнезе, истощение, гепатоме-галия, цитолиз, предоперационные показатели относительного числа лимфоцитов, относительного числа тотальных Т-лимфоцитов, относительного числа теофиллинрезистентных Т-лимфоцитов, абсолютного числа теофиллинчувствительных Т-лиьфэцитов, относительного числа В-лимфоцитов* соотношения активных и тотальных Т-лимфоцитов, соотношение активных Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, соотношение теофиллинчувствительных и теофиллинрезистентных Т-лимфоцитов. Однако, перечисленные выше факторы не действуют самостоятельно, а проявляют свое влияние на развитие ПОИВО лишь во взаимодействии между собой и на фоне других факторов.

Таким образом, невозможно выделить один Или несколько "сильных" признаков, на основании Которых можно было Сы еде-* лать одно правило прогнозирования ПОИВО. Шзтому проблема прогнозирования ПОИВО может быть решена только с помощью "обучающейся" экспертной системы.

Разработка экспертной системы предполагает создание машины вывода, которая по известным исходным данным должна продуцировать результат. В нашем случае в качестве исходных данных фигурировали результаты клинического и иммунологического обследования больного. На основе этих данных делался прогноз об отнесении больного в группу риска и далее предсказывались наличие и характер течения ПОИВО.

Представленная в работе система клинико-иммунологического прогнозирования 1Ю51Е0 базировалась на алгоритмах теории распознавания образов, которые на основе исходной таблицы "объ-

- 15 -

ект - признак" обеспечивали вывод решающих правил.

Решение любой задачи распознавания предполагает предварительную классификацию эталонной выборки в соответствии с выбранными критериями. В связи с поставленной целью, мы классифицировали обучающую выборку по следующим критериям; отношение к группе риска, наличие или отсутствие ПОИВО, локализация инфекции в случае развития ГОИВО, тяжесть течения ПОИВО, развитие послеоперационного сепсиса.

Нами применен мажоритарный алгоритм идентификации, базирующийся на трех известных методах теории распознавания (идентификация по минимальному расстоянию, использование линейных разделяющих функций, детерминационный анализ).

Другим достоинством системы является ее способность к обучению. Это достигается простым занесением новых объектов в первоначальную выборку.

Описанная выше система прогнозирования ПОИВО реализована в программе, написанной на языке "tartran".

Созданная нами экспертная система осуществляет прогнозирование ПОИВО в 3 этапа:

I этап - на основании анамнестических, клинических и лабораторных данных решается задача отнесения больного в группу риска ПОИВО. \

II этап - на основании анамнестических, клинических и лабораторных данных и результатов исследования исходного иммунного статуса решается задача конкретного предоперационного прогноза пациента в плане развития у него ГОИВО, их локализации, тяжести течения и развития сепсиса.

III этап - при добавлении к ранее введенной информацич характеристик операции и показателей иммунного статуса на

третьи сутки после нее повторно решается задача конкретного • прогноза пациента в плане развития у него ГОИВО.

В прямом клиническом эксперименте на базе отделения общей хирургии я онкологии ЦЕГ МБ РФ нами были проведены испытания экспертной системы.

Каждому из 125 госпитализировавшихся для различных плановых операций пациентов производилось прогнозирование ПОИВО с помощью экспертной системы. Результаты прогнозирования сравнивались с истинным течением послеоперационного периода. По получении истинного результата описания большинства пациентов заносились в обучающую выборку, так что к концу работы она насчитывала 160 объектов. Таким образом проводилось "обучение" экспертной системы.

На I этапе (отнесение больного в группу риска по клиническим данным) экспертная система не дала ни одного лож-но-отрицателыюго результата при 88 положительных и 37 отрицательных прогнозах н, таким образом, показала себя как хороший метод скрининга для формирования группы риска ПОИВО, позволяющий полностью исключить развитие этих осложнений у больных, не отнесенных в группу риска. '

На II этапе (конкретный предоперационный прогноз больного группы риска в плане развития у него ПОИВО) экспертная система дала 3 ложно-положительных и 2 ложно-отрицательных результата при 26 положительных м 62 отрицательных прогнозах (свыше 94Z верных прогнозов) и продемонстрировала высокие показатели при прогнозировании наличия или отсутствия ПОИВО (прогностич-ность положительного результата 0.89, прогностичносгь отрицательного результата 0.97, чувствительность 0.02, специфичность 0.95, точность 0.94), что делает возмоиши ее использо-

вание в повседневной практике хирургов.

Что касается прогноза локализации, тякести течения инфекции и развития сепсиса, то было выявлено большое количество ошибок. Однага, неслучайный характер совпадений прогноза с истинным течение послеоперационного периода (индекс согласия IOO) позволяет надеяться на улучшение этих характеристик в процессе "обучения" экспертной системы.

Результаты, полученные на III этапе, практически не отличаются от результатов II этапа, что лишний раз доказывает большую роль исходного состояния пациента, его иммунного статуса, и меньшую роль характера произведенной операции в развитии ПОИЕО.

1. Наличие у пациентов, готовящихся к плановым операциям, факторов риска вторичных иммунодефицитных состояний связано с изменениями в исходном иммунном статусе больных' и обуславливает развитие послеоперационных'инфекционно-воспалительных осложнений. Этот факт является основой для создания системы предоперационного прогнозирования послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений в плановой хирургии.

2. Классификация этиологических факторов вторичных имму-нодефицитных состояний является хорошим методом скрининга для формирования группы риска послеоперационых инфекцион-но-воспалительных осложнений.

3. Не все факторы и показатели иммунного статуса Оиииагю-

»

во влияют на течение послеоперационного периода. Факторы, относящиеся к группам прямых симптомы ВЙДС, иарутениа нейрогу-

моральной регуляции иммунного ответа, трофических нарушений, паразитарных заболеваний достоверно связаны со значительными изменениями в исходном иммунном статусе и высокой частотой развития ГОИВО. Факторы, относящиеся к группам нарушений обмена веществ, патологических потерь белка, бактериальной инфекции, злокачественны., опухолей, экзогенных иммунодепресси-рующих воздействий, аутоиммунных заболеваний и аллергий, связаны с незначительны)«! изменениями в исходном иммунном статусе и достоверно не обуславливают развитие П0ИВ0. Ысшга выделись следующие факторы риска и показатели исходного иммунного статуса, оказывающие значительное влияние на течение послеоперационного периода и обуславливающие развитие ПОИВО. осложненное течение основного заболевания, продолжительность заболевания свыше 10 лет, наличие операций в анамнезе, истощение, гепатомегалия, цитолиз, предоперационные значения относительного числа лимфоцитов, относительного числа тотальных Т-лимфоцитов, относительного числа теофиллинрезистентных Т-лимфоцитов, абсолютного числа теофиллинчувствительных Т-лимфоцитов, относительного числа В-лимфоцитов, соотношения активных и тотальных Т-лшфоцитов, ' соотношения активных Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, соотношения теофиллинчувствительных и теофиллинрезистентных Т-жшфоцитов,

4. Методы одномерного статистического анализы не позволяют создать комплексную систему прогнозирования послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений. В случае выборки, где описания объектов представляют собой совокупность количественных и качественных признаков, оптимальным является применения методов теории распознавания образов для многомерного анализа качественных данных после предварительного

- 19 -

шкалирования количественных показателей.

5. При проведении многомерного анализа не удается в нашем случае провести снижение размерчостн пространства признаков и свести решение проблемы прогнозирования к однс у правилу, состоящему из нескольких "сильных" параметре •. Поэтому проблема прогнозирования послеоперационных инфегацюнно-воспалительных осложнений может быть решена только с помощью "обучающейся" экспертной системы, основанной на классификации обучающей выборки методами распознавания образов и отнесении тестируемого объекта к одному из классов.

6. Применение мажоритарного алгоритма, основанного на нескольких методах теории распознавания образов, значительно повышает характеристики функционирования экспертной системы в условиях малого объема обучающей выборки.

7. Созданная в процессе нашей работы экспертная система ■ прогнозирования послеоперационных инфекционпо-воспалительных осложнений при проведении испытаний продемонстрировала высокие характеристики функционирования по таким показателям, как отнесение больного в группу риска развития ПОИВО и конкретный предоперационный прогноз пациента в плане рагвития у Него ГОИВО, что позволяет рекомендовать ее использование в строкой клинической практике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Каждый пациент, госпитализирующийся в хирургическое отделение для плановой операции, должен оцениваться на предмет риска развития у него послеоперационных йнфекционно-воспали-тельных осложнений.

Наилучшим методологическим подходом для формирования

группы риска послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений является применение классификации этиологических факторов вторичных иммунодефицитных состояний. Поз тог,¡у мы рекомендуем оценивать каждого пациента с позиций этой классификации.

Ыы считаем целесообразным включение в план предоперационного обследования больных, отнесенных в группу риска послеоперационных инфекционно-воспалителышх осложнений, исследования иммунного статуса, включающего оценку относительного и абсолютного числа субпопуляций лимфоцитов и концентрации иммуноглобулинов.

Конкретный прогноз каждого пациента группы риска в плане развития у него послеоперационных инфекционно-воспапи-тельных осложнений невозможно осуществить иначе, чем с помощью экспертной системы. Поэтому мы рекомендуем хирургам, заинтересованным в получении точного предоперационного прогноза, приобрести созданный нами программный продукт.

.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. С.Т.Цыганкова, А. А.Ыовчун, И. Г. Шипилов, IIАкимова, К. А. Бунятян. "Изменение иммунологических показателей как один из критериев оценки нарушений регуляторных механизмов у больных в плановой хирургии органов брюшной полости". 1У Всесоюзный съезд патофизиологов. Кишинев, 1989г., октябрь, Том 1, стр. 306.

2. С.Т.Цыганкова, ЕИ.Акимова, К.А.Бунятян, И.Г.Шипилов, А. А. Мэвчун, Л. И. Винницкий. "Прогнозирование послеоперационных осложнений в плановой хирургии органов бршной полости по иммунологическим показателям". I Всесоюзный сгезд иммуно-

- 21 -

логов. Сочи, 14-16 ноября 1989г., стр. 300.

3. М. а Филиппов, А. а Агафонов, II Г. Шипилов А. аШпитон-ков. "Система клинико-иммунологического прогнозирования ин-фекционно-воспалительных осложнений в плановой хирургии органов брюшной полости". Сборник трудов Второй всесоюзной научно-практической конференции молодых специалистов "Применение вычислительной техники в медицине". Москва, ноябрь 1990г.

4. А. А. 1.4зв чун, С.Т.Цыганкова, Б. Л. Кальченко, М. Е Кошеле в, КХ а Филиппов, М. а Филиппов, А. а Агафонов, Б. К Аристов, И. Г. Шипилов, а Е. Александров, а Ч. Лисянский, а К Шэвцов, а И. Акимова, И. П. Пахомова, А. а Шпитонков. "Система клинико-иммунологического прогнозирования послеоперационных инфекцион-но-воспалительных осложнений в плановой хирургии". ' Научно-практическая конференция "Актуальные вопросы хирургической инфекции". Семипалатинск, 19-20 сентября 1991г.

5. А. А. 14звчун, С.Т.Цыганкова, НЕ Филиппов, а К. Аристов, А. а Агафонов, И. Г. Шипилов, М.Н. Копелев, а Е. Александров, Е И. Лисянский, а Е Шевцов. "Система клинико-иммунологическо-го прогнозирования инфекционно-воспалительных осложнений в плановой хирургии". "Хирургия", 1992г., N 3.

Л- — Подписано в печать 2^/м-4гг Заказ 2И Тира.* Типография института Гидропроэхг