Автореферат и диссертация по медицине (14.00.08) на тему:Обоснование нового подхода к дифференциальной диагностике и лечению больных новообразованиями орбиты

На правах рукописи

ДОЛМАТОВА ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА

ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО ПОДХОДА К ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИЮ БОЛЬНЫХ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ

ОРБИТЫ

14.00.08 — глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Красноярск — 2004

Работа выполнена в Казахском ордена «Знак Почета» научно-исследовательском институте глазных болезней.

Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских наук, профессор Запускалов Игорь Викторович

2. Доктор медицинских наук, профессор Кириличев Александр Иванович

3. Доктор медицинских наук Комаровских Елена Николаевна

Ведущее учреждение: Самарская государственная медицинская академия

заседании диссертационного совета Д208032.02 при Красноярской государственной медицинской академии (660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан « ^к) » 2004 г.

Защита

года в

на

диссертационного совета,

Ученый секретарь

кандидат медицинских наук, доцент

Л.В.Кочетова

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

РК - Республика Казахстан

ИВМСО АН РФ - Институт вычислительной математики Сибирского

отделения Академии наук Российской Федерации ИМ МО и Н РК — Институт математики Министерства образования и науки

Республики Казахстан

ОАЭ - Объединенные Арабские Эмираты

КТ — компьютерная томография

МРТ - магнитно-резонансная томография

^ - контрастное вещество

СМ — средние молекулы

А/Г - альбумино-глобулиновый коэффициент

Sh - сульфгидрильные группы

SS - дисульфидные группы

ЛИ - лейкоцитарный индекс

ЛИИ — лейкоцитарный индекс интоксикации

ИСЛ - индекс сдвига лейкоцитов

ИЛСОЭ - индекс соотношения лейкоцитов и СОЭ

ИЛГ - лимфоцитарно - гранулоцитарный индекс

ОИ - общий индекс

ИСНЛ - индекс соотношения нейтрофилов и лимфоцитов

ИСНМ - индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов

ИСЛМ — индекс соотношения лимфоцитов и моноцитов

ИСЛЭ — индекс соотношения лимфоцитов и эозинофилов

КИ - коэффициент избыточности

ПКК - пептидно-катаболический коэффициент

ИНС - искусственные нейронные сети

КЖ — качество жизни

ПОУГ - первичная открытоугольная глаукома

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ »ИБЛИОТЕКА

Актуальность проблемы

Диагностика и лечение заболеваний орбиты - один из наиболее сложных разделов офтальмологии, из-за многообразия патологических процессов, развивающихся в полости орбиты: опухолевых, сосудистых, эндокринных [Аверьянова О.С.,1991; Бровкина А.Ф., 1993,2000 ].

Опухоли орбиты, независимо от генеза, представляющие угрозу для глаза и приводящие к инвалидизации больного, составляют 25-27% новообразований органа зрения и до 90% всех патологических процессов орбиты [Аверьянова О.С., 1989; Бирич ТА, Иванкова А.А., 1998; Петренко Н.Э., 1999; Сергиенко Н.М. с соавт., 2000].

В полости орбиты встречается около 46 разновидностей' новообразований, из них доброкачественные опухоли составляют 75%-80% [Пахомова А.И.. 1979; Бровкина А.Ф., 1993; Лазаренко В.И. с соавт., 1997; Суходоева Е.А., 1997; Camevali L., 1984]. Доминируют новообразования сосудистого генеза [Onada A. et al, 1991; Ougald B.M. et al, 1997]. В сведениях литературы нет точных данных о структуре первичных опухолей орбиты в связи с отсутствием четкого разделения первичных, вторичных и метастатических новообразований [Буйко А.С., 1982; Char D.H., Sobel D.,Kelly W. etal. 1985; Campball R, Garrity J, 1991; Onada A., etal., 1991; Ougald Bell etal., 1997].

Клиническая диагностика опухолей орбиты затруднена из-за сходства признаков различных по своему строению опухолей, объединенных в симптомокомплекс одностороннего экзофтальма [Буйко А.С., 1982].

Такие информативные методы исследования, как УЗИ, КТ, МРТ обеспечивают дифференциальную диагностику различных заболеваний орбиты, однако диагностика первичных опухолей, особенно идентификация ложных и злокачественных новообразований, значительно затруднена, что диктует необходимость разработки новых способов диагностики, основанных на доступных и распространенных методиках [Буйко А.С., 1982; Аверьянова О.С. с соавт., 1987; Волков В.В., 1983; Мчедлишвили Н.В., 1988].

Основным методом лечения опухолей орбиты является хирургический, применяемый как самостоятельно, так и в сочетании с лучевой и химиотерапией. Оперативные вмешательства на орбите сопровождаются осложнениями в 20% [Бровкина А.Ф., 2000; Терентьева Л.С., 2000; Gialdi G.et.al. 1997; Kennerdell J.S.et.al. 1988], что связано с отсутствием в ходе операции визуального контроля опухолевого очага, а также опасностью повреждения важных анатомических структур.

Планирование объема орбитотомий, основанное на дооперационном определении вида опухоли, топографии патологического очага в орбите, выборе способа орбитотомий с учетом возможных послеоперационных осложнений позволит избежать имеющихся недостатков, однако до настоящего времени нет единого мнения о необходимом объеме обследований, не разработаны способы прогнозирования рецидивов и послеоперационныхосложнений.

Такой подход объясняет необходимость комплексного изучения клинических проявлений опухолей орбиты, диагностических возможностей инструментальных методов исследования и лабораторных тестов, отражающих общее состояние организма, и ставит перед клиницистами задачу правильной интерпретации полученных данных.

Использование аппарата нечетких множеств, электронно-вычислительных машин [Аверьянова О.С., 1989, 1991; Мчедлишвили Н.В., 1988] обеспечило раннюю диагностику псевдотумора и злокачественных опухолей орбиты, но трудоемкая предварительная обработка показателей ограничила применение указанных методов в клинической практике.

В последние десятилетия получили распространение искусственные нейронные сети (ИНС). Первые опыты применения ИНС в медицине свидетельствуют о перспективности данных технологий в диагностике и выборе метода лечения сердечно-сосудистых заболеваний, прогнозировании действия медикаментов, генетическом- и биохимическом анализах, разработана новая медицинская нейроинформационная технология дистанционной диагностики ПОУГ, новый метод интерпретации реограмм у больных глаукомой, способ прогнозирования цилиохориоидальной отслойки при хирургическом лечении ПОУГ [Комаровских Е.Н. с соавт., 2001; Гарькавенко ВВ., 2002; Ланин С.Н., 2002 и др.]. Доказана возможность использования ИНС в обработке онкологических данных, систематизации и классификации больных с онкопатологией по степени тяжести заболевания, разработаны новые методы диагностики [Ежов А.А.с соавт., 1999; Капошилова А.А. с соавт., 2001; Егса1 Б. е1а1., 1994 и др.].

Существующие оценки результатов хирургического лечения опухолей орбиты не лишены субъективизма, что обусловливает необходимость разработки объективных методов оценки эффективности лечения. Анализ литературы показал, что параметры КЖ являются объективной оценкой состояния больного и могут быть использованы для определения эффективности лечения [Либман Е.С. с соавт., 2001; Даниличева И.В., Ильина Н.И., 2001; Илларионова А.В., 2003].

Все вышеизложенное имеет особую актуальность в Республике Казахстан, где четко налаженная система оказания высокоспециализированной- медицинской помощи населению претерпела значительные изменения из-за изменившихся социально-экономических условий, при этом немаловажное значение приобрел фактор отдаленности специализированных офтальмологических центров, определяющий несвоевременность диагностики сложной офтальмопатологии, к которой относятся новообразования орбиты и позднее лечение. Таким образом, дальнейшее изучение особенностей клинического течения опухолей орбиты с использованием современных методов инструментальной и лабораторной диагностики, а также новых информационных технологий - ИНС — является своевременным, позволяющим решить важную народно-хозяйственную задачу.

Цель исследования:

Повышение эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты на основании нейросетевого определения основных видов новообразований орбиты, прогнозирования послеоперационных осложнений и рецидивов заболевания.

Задачи исследования

1. Изучить частоту, структуру первичных опухолей орбиты и выявить факторы риска их развития в Республике Казахстан.

2. Определить значимость клинических, биохимических, инструментальных параметров в дифференциальной диагностике опухолей орбиты.

3. Изучить и выявить, используя ИНС, наиболее значимые признаки опухолей орбиты в целях их ранней дифференциальной диагностики.

4. Разработать способы прогнозирования послеоперационных осложнений и рецидивов опухолей орбиты на основе нейросетевого анализа их клинических, лабораторных и инструментальных характеристик.

5. Обосновать оптимальную тактику и определить параметры объективной оценки эффективности хирургического лечения больных с опухолями орбиты.

Научная новизна исследования

Впервые установленные закономерности частоты, структуры, распространения опухолей орбиты в Казахстане позволили определить их особенности в зависимости от пола, места проживания, возраста, хронических неинфекционных заболеваний организма, что нацеливает на необходимость дальнейшего совершенствования методов своевременной диагностики новообразований орбиты.

Разработан новый метод дифференциальной диагностики опухолей орбиты путем оценки изменений ПКК при доброкачественных, ложных, злокачественных новообразованиях (предпатент РК № 9059 от 15.07.1999 г.).

Разработан новый метод дифференциальной диагностики опухолей орбиты на основе качественной оценки совокупности клинических проявлений заболевания, интегральных гематологических показателей, общего состояния организма искусственными нейронными сетями (приоритет на изобретение № 2002/14981).

Впервые в Казахстане разработан новый способ прогнозирования развития послеоперационных осложнений, рецидивов опухолей орбиты путем оценки их клинико-лабораторных характеристик ИНС (рац. предложения №№ 004,005 от 10.12.03 .).

Предложенный алгоритм планирования орбитотомий при хирургическом лечении больных опухолями орбиты способствует

значительному снижению числа послеоперационных осложнений и рецидивов новообразований.

Установлена высокая информативность метода магнитно-резонансной томографии в определении локализации опухоли относительно хирургических пространств орбиты.

Разработан способ объективной оценки хирургического лечения больных опухолями орбиты путем определения показателей КЖ (рац. предложение № 0.03 от 2003 г.), выраженных в баллах.

Практическая значимость работы

Изучение частоты опухолей орбиты в Казахстане и полученные сведения о территориальных особенностях распространения позволит определить оптимальные пути для своевременного их выявления и определения оптимальной тактики медицинской помощи данной' категории больных.

Разработанные методы дифференциальной диагностики и прогнозирования клинического течения опухолей орбиты позволяют снизить число осложнений и рецидивов после хирургического лечения.

На основании анализа ИНС клинических, лабораторных, инструментальных параметров определен объем обследования больных с подозрением на новообразования орбиты на разных этапах оказания офтальмологической помощи населению Республики Казахстан.

Магнитно-резонансную томографию следует использовать для определения локализации новообразования относительно хирургических пространств орбиты, что повышает эффективность хирургического лечения.

Предложен комплекс клинических, биохимических показателей, инструментальных методов обследования, необходимых для оптимизации планирования операций больным новообразованиями орбиты.

Предложен способ оценки эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты на основе определения показателей КЖ, выраженных в баллах.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Частота, распространение опухолей орбиты на территории Казахстана имеет свои особенности и зависит от возраста, пола больных, места проживания и др. факторов.

2. Однотипность клинических проявлений опухолей орбиты, ограниченные возможности компьютерной и магнитно-резонансной томографии в идентификации первичных новообразований, особенно ложных и злокачественных, затрудняют своевременную диагностику и проведение адекватного лечения.

3. Опухоли орбиты, помимо локальных изменений полости орбиты, выявляемых компьютерной и магнитно-резонансной томографией,

сопровождаются метаболическими сдвигами, касающимися белков сыворотки и лейкоцитарной формулы крови.

4. Особенности клинических, лабораторных, инструментальных характеристик опухолей орбиты, выявленные с помощью искусственных нейронных сетей, способствуют повышению точности дифференциальной их диагностики, при этом многослойные ИНС обладают значительными преимуществами в идентификации основных опухолей орбиты по сравнению с полносвязными нейронными сетями.

5. Прогнозирование клинического течения опухолей орбиты, основанное на нейросетевом анализе клинических симптомов заболевания, интегральных гематологических показателей и данных общего состояния организма, проводимое до операции, обеспечивает возможность выбора оптимального варианта орбитотомии, что способствует повышению эффективности хирургического лечения, сокращению времени восстановительного периода.

6. Показатели качества жизни, выраженные в баллах, являются объективным критерием оценки эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты.

Реализация результатов исследования

Результаты работы внедрены в практическую деятельность глазных отделений Павлодарской, Жамбылской, Южно-Казахстанской, Западно-Казахстанской, Карагандинской, Кызылординской областей, в глазном отделении больницы РКБ г.Астаны, Национального госпиталя МЗ Киргизии г.Бишкека, используются в учебном процессе Государственной педиатрической медицинской академии г.Санкт-Петербурга, на семинарах и тематических циклах в Казахском научно-исследовательском институте глазных болезней.

Апробация работы

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на УШ-1Х Всероссийских семинарах "Нейроинформатика и ее приложение", г. Красноярск-2000; 2001 гг.; Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям, С-Петербург, 2001 г.; III Всероссийской научно-технической конференции, Москва, 2001 г.; III Международной конференции "ИКИ", Барнаул, 2002 г.; VI Международной научной конференции "Здоровье семьи - XXI век", Пермь (Россия) - Дубай (ОАЭ) 2002 г.; Центрально-Азиатской конференции по офтальмологии, Бишкек, 2002 г.; Международной конференции по офтальмологии, посвященной 70-летию КазНИИ глазных болезней, 2003 г.; заседаниях Ученого совета КазНИИ глазных болезней 2000,2001,2003 г.г.

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликована 51 работа, получено 3 предпатента РК, оформлена заявка на изобретение, 3 рационализаторских предложения, изданы А методические рекомендации: «Выявление и диспансерное наблюдение больных офтальмоонкопатологией»- Алматы, 1996 г.; «Клинико-томографические характеристики опухолей орбиты» - Алматы, 1999 г.; «Нейросетевая система диагностики новообразований орбиты»-Алматы, 2000 г.; «Хирургическое лечение больных опухолями орбиты».-Астана, 2003 г.; монография «Компьютерная и магнитно-резонансная томография орбит» - Алматы, 2001 г.

Объем и структура диссертации

Диссертационное исследование изложено на 213 страницах

компьютерного набора, состоит из введения, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы из 342 источников, среди которых русскоязычных - 200 и иностранных - 142. Работа иллюстрирована 25 таблицами и 30 рисунками.

Программное нейросетевое обеспечение любезно предоставлено творческой группой Красноярского ИВМ СО АН РФ, объединениями «Нейрокомп» и «Нейромед».

Выражаю искреннюю и глубокую благодарность за содействие и помощь, оказанные при выполнении работы, заведующему кафедрой глазных болезней ГМА им.Асфендиярова, Почетному директору КазНИИ глазных болезней профессору Ж.Г.Мустафиной; заведующему лабораторией компьютерного моделирования ИМ МОиН РК, члену правления Ассоциации нейроинформатики России к.ф.-м.наук Н.Г.Макаренко, сотрудникам патологоанатомической лаборатории КазНИИ глазных болезней.

Содержание работы Материалы и методы исследования

Материалом для исследования послужили данные 346 больных первичными опухолями орбиты, находившихся на обследовании и лечении в КазНИИ глазных болезней за период с 1980 по 2002 годы.

Среди них женщин было 57,4%, мужчин - 42,7%. Возраст пациентов варьировал от 20 до 70 лет и старше, 42,9% составили пациенты наиболее трудоспособного возраста: от 40 до 60 лет.

Доброкачественные опухоли встречались в 69,2%, злокачественные -30,8% случаев.

Среди первичных доброкачественных опухолей преобладали опухоли нейрогенного происхождения - 19,5%. Сосудистые опухоли составили 15,4%, эпителиальные (преимущественно опухоли слезной железы) - 9,4%. Реже встречались фиброзная гистиоцитома - 3,4%, фиброма - 1,5%, остеома и липома - по 1,2% каждая и др. Врожденные кисты и ложные опухоли,

рассматриваемые в группе первичных опухолей, наблюдались в 16,5% и 32,2% случаев (рис. 1).

Среди злокачественных новообразований преобладали лимфомы -39,50%, значительно реже встречались недифференцированные саркомы -11,20%, рабдомиосаркомы - 4,80%. Злокачественные опухоли слезной железы (аденокарцинома, аденокарцинома в плеоморфной аденоме) наблюдались в 22,80%, злокачественная параганглиома - 4,70%, гистиоцитома - 3,8% и др. (рис. 2).

Рис. 2. Видовая частота первичных злокачественных опухолей орбиты (%)

Всем больным проводили общепринятые клинико-инструментальные исследования, включающие: визометрию, биомикроскопию,

офтальмоскопию, экзофтальмометрию, периметрию.

Удаленные новообразования исследовали морфологическими методами.

Общий белок определяли биуретовым методом, белковые фракции -методом электрофореза на бумаге (Меньшиков В.В., 1987).

Для определения тиоловых групп использовали метод амперометрического титрования, сульфгидрильные группы определяли в аммиачном буфере, дисульфидные исследовали после обработки сыворотки 8М мочевиной. Количество тиоловых групп выражали в микромолях на грамм белкового азота (Торчинский Ю.М., 1971).

Методика определения пептидно-катаболического коэффициента включала забор крови из вены натощак в объеме 5 мл, получение сыворотки, осаждение белков 10% трихлоруксусной кислотой после добавления 4,5 мл дистиллированной воды и спектрофотометрирование (СФ-26) в УФ-свете при длине волны 254 и 280 нм (Габриэлян Н.И., 1985, Копыгова Т.В. с соавт., 1991).

Пептидно-катаболический коэффициент, предлагаемый нами, представляет собой частное от соотношения пулов СМ1 и СМ2 . Пул СМ2 -это ароматические аминокислоты, которые как пептидный фактор аналогичны мелкодисперсным белковым фрагментам сыворотки крови, пул СМ1 - фрагменты нуклеиновых кислот. Всего обследовано 70 больных.

Интегральные гематологические показатели изучены у 179 больных с опухолями орбиты.

Расчет гематологических показателей производили по следующим параметрам: лейкоцитарный индекс (ЛИ), лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ), индекс сдвига лейкоцитов (ИСЛ), индекс соотношения лейкоцитов и СОЭ, лимфоцитарный-гранулоцитарный индекс (ИЛГ), общий индекс (ОИ), индекс соотношения нейтрофилов и лимфоцитов (ИСНЛ), индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов (ИСНМ), индекс соотношения лимфоцитов и моноцитов (ИСЛМ), индекс соотношения лимфоцитов и эозинофилов (ИСЛЭ), коэффициент избыточности (КИ) (Мустафина ЖГ., Краморенко Ю.С., Кобцева В.Ю., 1997).

Для расчета интегральных гематологических показателей использовали компьютерную программу на языке программирования Quick Basic 45 (Кобцева В.Ю., 1999).

Компьютерную томографию орбит проводили на аппарате Tomoscan сх/с (третье поколение) Philips, на базе Диагностического центра г. Алматы (зав. отделением к.м.н. Ю.В. Грушин). Больных обследовали в положении лежа на спине. Сканирование начинали на уровне гайморовых пазух и заканчивали на уровне лобных, при толщине среза - 2 мм, всего делали 8 срезов.

Для исследования использовали аксиальную (поперечную) проекцию (Вальский В.В., 1987, Lonneveld F.W., 1987, Haaga J.R. et al., 1994).

Магнитно-резонансную томографию проводили на аппарате фирмы Shimadzu Magnex SMT-50x, напряжение магнитного поля - 0,5 тесла в трех проекциях: аксиальной, фронтальной, сагиттальной. Толщина слоев - 6-8 мм, разрешающая способность - 2 мм (Беленков Ю.Н. с соавт., 1984, Haaga J.R. et al., 1994; Cantor W.A. et al., 1996) .

Для разработки способов дифференциальной диагностики и прогнозирования клинического течения опухолей орбиты в работе использовали базовый менеджер нейронных сетей "MultiNeuron 2.0", созданный Д.А. Россиевым в сотрудничестве с С.Е. Гилевым, А.Н. Горбанем, Д.А. Коченовым, Е.М. Миркесом, (1996), и нейроимитатор "Neuro Pro 0,25", разработанный В.Г.Царегородцевым в Институте вычислительного моделирования СО РАН (1998).

При построении ИНС полносвязной и многослойной архитектуры следовали принятой тактике (Горбань А.Н., Россиев ДА, 1996; Царегородцев В.Г., 1998).

Параметры полносвязной нейронной сети: количество нейронов — 37, крутизна характеристики функции активации - 0,4, плотность нейронов - 29, надежность- 1,86.

Информационная база, составленная для полносвязной нейронной сети, содержала сведения о 311 больных: три класса опухолей (доброкачественные 126, ложные 80, злокачественные 105). Из 311 больных мужчин было 134 (43,10%), женщин - 177 (56,90%), возраст пациентов варьировал от 20 лет до 70 и старше. В набор признаков были включены сведения об анамнезе, жалобах, офтальмологическом и инструментальном обследовании, интегральные гематологические показатели, которые были рассчитаны у 179 больных.

В таблице 1 представлен комплекс признаков, используемых для дифференциальной диагностики основных видов опухолей орбиты нейронными сетями.

Таблица 1

Комплекс признаков, используемых для дифференциальной диагностики опухолей орбиты

№№ Диагностические параметры Код

1 Провоцирующие факторы 1 - нет 1 - простудные заболевания 3 - черепно-мозговые травмы

2 Длительность процесса 1 до 1 мес 2 1-3 мес 3 4-6 мес 4 7-12 мес 5 от 1 до 5 лет 6 от 6 до 9 лет

3 Пол 1 - мужской 2 - женский

4 Возраст 1 до 2 лет 2 21-30 лет 3 31-40 лет 4 41-50 лет 5 51-60 лет 6 61-70 лет 7 более 70 лет

5 Жалобы 1 -нет 2 выстояние глаза. 3 наличие образования 4 отеки припухлость век 5 снижение зрения 6 давящие боли в глазу 7 увеличение глаза. 8 сужение глаза. 9 покраснение век 10 слезотечение 11 «пятно» перед глазом 12 онемение кожи виска.

6 Острота зрения (с корр и без корр) I -0 2 0,01-0,09 3 0,1-0,2 4 0,3-0,4 5 0,5-0,7 6 0,8-0,9 7 1,0

7 Изменение рефракции 1 Еш 2 Ига 3 М

8 Процесс дву- или однострошшй 1 правая орбита. 2 левая орбита 3 обе орбиты

9 Степень экзофтальма 1 До Змм 2 4-6 мм 3 7-10 мм 4 Более 10 мм

10 Смещение глазного яблока 1 - нет 2 - есть

11 Двоение 1 - нет 2 - есть

12 Степень репозиции 1 - слабое сопротивление 2 - умеренное сопротивление 3 -выраженное сопротивление

13 Нарушение функции экстраокулярных групп 1 в полном объеме 2 частично ограничены 3 полное нарушение функций

14 Изменения тканей периорбиты 1 отек, пастозность век 2 птоз 3 гиперемия кожи век

15 Изменения ширины глазной щели 0 - нет 1 - сужение глазной шели 2 - расширение глазной щели

16 Подвижность образования 1 образование подвижно 2 образование неподвижно

17 Эчастичность образования 1 мягко-этастичное 2 плотно-этастичнос

18 Поверхность образования 1 бугристая 2 гладкая

Нейронная сеть была обучена на 248 примерах, 63 примера были оставлены на тестирование. В тестирующую выборку вошли 26 примеров доброкачественных опухолей, 16 — ложных и 21 злокачественных новообразований. Тестируемая выборка состояла из 35 примеров: 16 -доброкачественные опухоли, 10 -ложные, 9 - злокачественные опухоли.

Информационная база, составленная для многослойной нейронной сети, содержала сведения о 179 больных, у которых присутствовали все изучаемые признаки, три класса опухолей: доброкачественные - 73, ложные - 54, злокачественные - 52, женщин было 102 (57,00%), мужчин - 77 (43,00%).

Оптимальные параметры многослойной нейронной сети: число скрытых слоев — 3, число нейронов 1-го скрытого слоя — 7, число нейронов 2-го скрытого слоя — 8, число нейронов 3-го скрытого слоя — 9, число входов -37. Выход: 1. Крутизна характеристики функции активации во всех слоях -0,6. Тип поля количественный. Точность - 0,55.

Многослойная нейронная сеть была обучена на 143 примерах, из них 59 это примеры доброкачественных новообразований, 43 - ложных, а 41 -

злокачественных опухолей. Тестирующая выборка представлена 14 примерами доброкачественных, И - ложных и 11 примерами злокачественных новообразований, всего 36.

В тестируемую выборку были включены 35 примеров, не участвовавших в обучении, из них 16 примеров доброкачественных новообразований, 10 - ложных и 9 злокачественных опухолей. Нейронные сети для определения значимости биохимических параметров и томографических (по результатам КТ) построены аналогичным образом.

Прогноз течения заболевания (возникновение рецидивов, послеоперационных осложнений) определяли на основании результатов первоначального осмотра. В связи с этим, из комплекса признаков были удалены такие признаки, как "рецидив", "метастатические поражения", а вид опухоли (доброкачественные, ложные, злокачественные) включен как признак.

Информационная база для прогнозирования возникновения рецидивов опухолей орбиты была составлена из двух классов: 1 - опухоли с рецидивирующим течением, рецидивы заболевания были установлены у 63 больных. 2 - опухоли с нерецидивирующим течением - 51 больной. Примеры, входящие в оба класса, были репрезентативны по полу, возрасту пациентов, виду опухолей. Всего в информационную базу вошли 114 примеров, обучающая выборка содержала 91 пример, тестирующая — 23 примера (рецидивирующее течение - 12, нерецидивирующее - 11 примеров), в качестве тестируемой была использована та же выборка, что и для дифференциальной диагностики.

Параметры многослойной нейронной сети для прогнозирования рецидивов: число скрытых слоев нейронов - 3, число нейронов 1 скрытого слоя — 5, число нейронов 2 скрытого слоя — 9, число нейронов 3 скрытого слоя — 7, число входов сети — 38. Выход: 1. Крутизна характеристики функции активации во всех слоях — 0,8. Тип поля: количественный. Точность: 0,55.

Информационная база для прогнозирования послеоперационных осложнений содержала 2 класса: 1 - примеры с послеоперационными осложнениями (88), 2 - примеры без послеоперационных осложнений (72), всего 160 примеров. В обучающую выборку вошли 128 примеров, тестирующую - 32 (18 - послеоперационные осложнения, 14 - без осложнений), тестируемая выборка описана выше.

Параметры многослойной ИНС для прогнозирования послеоперационных осложнений: число скрытых слоев нейронов — 3, число нейронов 1 скрытого слоя — 5, число нейронов 2 скрытого слоя — 6, число нейронов 3 скрытого слоя - 7, число входов сети - 36. Выход: 1. Крутизна характеристики функции активации во всех слоях - 0,6. Тип поля: количественный. Точность: 0,45.

Результаты хирургического лечения оценивали по степени регрессии экзофтальма, восстановления остроты зрения, функций экстраокулярных мышц и леватора, развитию послеоперационных осложнений и рецидивов.

Оценку эффективности лечения больных опухолями орбиты проводили с учетом показателей качества жизни (КЖ) по разработанному опроснику. Опросник составлен с учетом основных критериев КЖ, рекомендованных ВОЗ: физический, психологический уровень, самостоятельность, общественная жизнь, окружающая среда. Перечисленным критериям соответствуют параметры1 КЖ симптомы/самочувствие, ежедневная активность, досуг, работа/учеба, личные отношения, лечение.

Каждый вопрос анкеты (опросника) предполагает один из четырех вариантов ответа: "нет", "немного", "умеренно", "очень сильно", оцениваемых в баллах: 10, 5, 3, 0 соответственно. Максимальный балл (ПО) указывает на наиболее высокий уровень качества жизни, который выражается в процентах от максимально возможного количества баллов (табл.2).

Таблица 2

Оценка критериев качества жизни больных опухолями орбиты

Ответы больных. Баллы за каждый ответ Сумма баллов Уровень качества жизни

нет 10 89-110' высокий

немного 3 56-88. удовлетворительный

умеренно 5 33-55 неудовлетворительный

очень сильно 0 0-32 низкий.

В итоге опросник умещается на одной стороне листа (формат А4), содержит сведения о фамилии, имени, отчестве, возрасте больного, дате исследования, данные о лечебном учреждении. Желание больного отвечать на вопросы анонимно учитывается. Общее количество баллов подсчитывается врачом (табл.3).

Таблица 3

Индекс качества жизни больных опухолями орбиты (анкета для больных)

Лечебное учреждение: ФИО:

Дата: Диагноз:

Баллы:

1. Беспокоит ли Вас снижение зрения? очень сильно 0

умеренно 3

немного 5

нет 10

2. Как сильно беспокоят выстояние глаза, новообразование. очень сильно 0

чувство напряжения, давящие боли, слезотечение, чувство умеренно 3

инородного тела, двоение, отеки век, покраснение. немного 5

ограничение подвижности глаз? нет 10

3. Вызывают ли вышеуказанные жалобы изменение общего очень сильно 0

состояния (чувство дискомфорта, нарушения сна, аппетита, умеренно 3

общее беспокойство, усталость)? немного 5

нет 10

4. Как сильно проблемы с глазами мешают заниматься очень сильно 0

бытовыми делами (покупками, стиркой, уборкой дома, умеренно 3

поднятием тяжести и др.)? немного 5

нет 10

5. Как сильно состояние глаз мешало применению очень сильно 0

косметических средств (макияж, бритье и др.)? умеренно 3

немного 5

нет 10

6. Как сильно повлияло состояние глаз на общественную очень сильно 0

деятельность (ограничение контактов, знакомств, посещение умеренно 3

театров, концертов, выставок) или личные запятая (хобби, немного 5

увлечения)? нет 10

7. Как сильно состояние глаз мешало Вам заниматься каким- очень сильно 0

либо видом спорта (плаванием, шейпингом, волейболом и умеренно 3

др.)? немного 5

нет 10

8. Мешало ли состояние глаз заниматься работой или учебой ? очень сильно 0

умеренно 3

немного 5

нет 10

9. Изменились ли Ваши отношения с окружающими очень сильно 0

(партнерами, близкими друзьями, родственниками) из-за умеренно 3

состояния глаз ? немного 5

нет 10

10. Возникали ли проблемы в Вашей личной жизни из-за очень сильно 0

состояния глаз ? умеренно 3

немного 5

нет 10

11. Возникали ли у Вас проблемы в связи с лечением заболевания очень сильно 0

глаз (например, невозможность решения бытовых проблем, умеренно 3

потеря или снижение работоспособности и т.п ) ? немного 5

нет 10

Статистический материал обработан в среде Statistix (Version 4.0), 1992-1995 Analitical Software с вычислением средней арифметической, ошибки средней арифметической коэффициента корреляции Пирсона. Для оценки достоверности результатов статистического исследования использовался критерий Стьюдента. Достоверность различия средних определяемая по таблицам, считали значимой при 95% доверительном уровне (Р<0,05).

Результаты исследования и их обсуждение.

На основании ретроспективного анализа установлено, что первичные опухоли орбиты составляют 21,8% всех новообразований органа зрения и 80,1% - патологических состояний орбиты. У больных женского пола отмечено два пика заболеваемости: в 31-40 лет и в 51-60 лет, на этот возраст приходится 21,4% и 20,9% заболевших женщин. Среди больных мужского пола наибольшее число заболевших отмечено в возрасте 40-50 лет -28,8%.

Выявлено постепенное увеличение частоты опухолей орбиты среди взрослого населения РК: от 9,3% в возрасте от 20 лет и до 21,1% в 41-50 лет и значительное снижение в возрасте 61-70 лет и старше: до 4,6%.

Обращает на себя внимание более высокий процент доброкачественных опухолей орбиты среди больных возрастной группы до 20 лет (59,3%) и наименьший процент - среди больных старшего возраста (после 70 лет) - 7,1%. Среди больных от 20 до 60 лет процент доброкачественных опухолей орбиты равен 55,2% - 40,3%; в возрасте 61-70 лет процент данного вида опухолей снижается в 2 раза.

В отношении же злокачественных опухолей выявлена противоположная закономерность: постепенное увеличение процента новообразований: от 11,1% в возрасте до 20 лет и до 78,6% в старшей возрастной группе.

За период с 1980 по 1999 год установлено увеличение абсолютного числа больных опухолями орбиты в 1,8 раза; наибольшее число больных зарегистрировано в южном регионе республики — 42,5%, наименьшее — в западном -10,5% (рис.3).

0.18-

0,180.14-1 0,12* 0.10.08 0,060,04 0,02 1 ! я > г | К 1 ! I * \

1980 1982 1984 1 986 1988 1990 1992 1994 1996 1998

Рисунок 3. Заболеваемость опухолями орбиты на 100 тыс. населения

Интенсивный показатель первичной заболеваемости в среднем по республике составил 0,12+0,01 на 100 тысяч взрослого населения. За период с 1980 по 1989 год максимальная заболеваемость выявлена в 1989 году -0,13+0,02, при этом высокий уровень заболеваемости опухолями орбиты был зафиксирован в Алматинской (0,14+0,02), Павлодарской (0,13+0,01), ЮжноКазахстанской (0,14+0,01), Восточно-Казахстанской (0,12+0,01) областях.

В 1990-1999 г.г. высокий уровень заболеваемости опухолями орбиты кроме указанных областей установлен в Кызылординской (0,15+0,01), Жамбылской (0,14+0,03) и Мангистауской (0,13+0,01) областях. Наиболее высокий уровень заболеваемости за последнее десятилетие выявлен в 1999 году - 0,17+0,03 (рис.2, 3).

За указанные периоды заболеваемость опухолями орбиты в Карагандинской, Акмолинской, Северо-Казахстанской областях значительно не менялась и равнялась в среднем 0,11+0,01 на 100 тыс. населения. Наименьший уровень заболеваемости был зафиксирован в Западно-Казахстанской, Атырауской и Актюбинской областях, равный 0,06+0,001 на 100 тыс. взрослого населения РК.

Интенсивный показатель первичной заболеваемости опухолями орбиты среди женского населения республики равен 0,14+0,02, а среди мужского -0,12+0,01. Заболеваемость среди городских жителей составила 0,16+0,03 на 100 тысяч населения, а среди сельских - 0,09+0,01. Данные о распространении опухолей орбиты в отдельных регионах РК представлены на рисунке 4.

Анализ обших факторов, оказывающих влияние на развитие опухолей орбиты показал, что черепно-мозговые травмы предшествовали возникновению опухоли в 14,8% случаев, причем доброкачественных и ложных опухолей - в 34,7%, а злокачественных - в 30,6%. У 95,7% больных временной промежуток от момента травмы до развития опухоли составлял в

Hpûôhu зойиейоемосго

ХДШииъний

PvN^ CDWUÚ

рисунокч. картограмма распространенности опухолей ор5шы 6 pk

среднем 17,5 месяцев, у 4,3% симптомы опухоли появились через 24 часа после травмы.

Начало опухолевого процесса с простудным заболеванием связывали 3,9% больных, из них у 41,7% диагностирован псевдотумор.

Временной промежуток между простудным заболеванием и появлением первых симптомов опухоли составляет 7-10 дней, что указывает на возможную взаимосвязь между простудой и развитием псевдотумора.

Заболевания, сопутствующие развитию опухолей орбиты, по степени значимости распределялись следующим образом: воспалительные процессы, включая поражения параназальных синусов - 9%, сердечно-сосудистые -5,5%, патологические изменения желудочно-кишечного тракта-2,3%.

Анализ жалоб, клинических симптомов опухолей орбиты показал, что одни и те же симптомы, но в разных комбинациях характерны для доброкачественных, ложных и злокачественных опухолей. При этом отмечено, что доброкачественные опухоли характеризуются симптомами, определяющими непосредственно объемный процесс, а при злокачественных и ложных опухолях появляются признаки, указывающие на вовлечение в процесс структур, окружающих опухоль, что в значительной степени затрудняет клинический дифференциальный диагноз этих видов опухолей.

Между клиническими признаками и диагнозом методом корреляционного анализа установлена умеренная корреляционная связь (г = 0,382-0,593).

В результате исследования белков сыворотки крови, установлено, что у больных опухолями орбиты независимо от генеза наблюдаются существенные сдвиги в белковом спектре, особенно выраженные при псевдотуморе (табл.4).

Таблица 4.

Сравнительная характеристика белкового спектра крови у больных

опухолями орбиты

Группы обследо вания Чис. обе лед. Об щий белок (%) Альбу мин (%) Глобулины (%) А/Г коэффи ютент

альфа-1 альфа-2 бета гамма

с добро кач. опу холями 21 7,4±0,09 57,6±0,70 5,37±0Д7 7,87±0Д4 10,62±0,25 19,26±0,56 1,37±0,03

с ложны ми опу холями 18 7,8±0,11 54,50±1,94 5,47±0Г30 8,92±0,33 12,00*0,42 18,87±1,34 1,27±0,10

со злока чесг.опу холями 31 7,2±0,23 59,17±1,57 5,24±0,27 7,14±0,49 10,97.10,84 17,10±1,13 1,50±0,10

здоро вые лица 15 7,80±0,0 8 54,10±0,57 4,30±0,83 6,60±0,16 3,40±0,21 15,80±0,38 1,82±0,04

Изменения характеризуются снижением на 6-8% уровня общего белка, более выраженного при доброкачественных опухолях, диспротеинемией, чаще наблюдаемой при псевдотуморе и обусловленной снижением альбумина и увеличением глобулиновых фракций. У отдельных больных со злокачественными опухолями (лимфомы) наблюдалось увеличение белка в гамма-фракциях на 26% по сравнению с группой здоровых лиц, что может быть связано с усиленной выработкой антител, входящих в состав этих фракций. Выявлена умеренная корреляционная связь (г=0,412) между уровнем альбумина, глобулиновых фракций, А/Г коэффициентом и диагнозом «ложная опухоль», что свидетельствует о возможности использования перечисленных показателей в качестве дополнительных диагностических тестов.

Определение уровня тиоловых соединений у больных опухолями орбиты выявило снижение показателей Sh и SS групп при злокачественном процессе на 39-46% против контроля и в 1,2- 1,3 раза в сравнении с доброкачественными опухолями и псевдотумором (табл.5).

Таблица 5

Сравнительная характеристика сульфгидрильных и дисульфидиых групп в сыворотке крови больных опухолями орбиты (М ± т)

Группы обследо ванных Число обследова иных (п) Тиоловые группы в микромолях на грамм азота белка

БЬ 88

больные со злокач.опухол. 31 36,40 ±0,30 Р*<0,05 466,60 ±21,00 Р*<0,05

больные с ложными опухолями 18 44,30 ±2,70 Р*<0,05 Р**<0,05 582,50 ±25,00 Р*<0,05 Р**<0,05

больные с доброкачеств. опухолями 21 44,45 ± 1,30 Р*<0,05 Р**<0,05 599,20 ±25,10 Р*<0,05 Р**<0,05

здоровые 15 52,90 ± 0,77 862,00 ±15,00

Р*- достоверность показателя по отношению к здоровым.

Р**- достоверность показателя по отношению к больным злокачественными опухолями.

Установлена выраженная корреляционная связь (г=0,72) между содержанием тиоловых соединений в крови и диагнозом «злокачественная опухоль», что также следует рассматривать в качестве дополнительного диагностического теста.

ППК при злокачественных опухолях превышает аналогичные показатели при псевдотуморе и доброкачественных новообразованиях в 1,21,3 раза, что указывает как на усиление процессов тканевого распада при злокачественном процессе, так и на наличие эндогенной интоксикации (табл.6).

Таблица 6

Показатели пептидно-катаболического коэффициента у больных опухолями орбиты

Обследуемые группы Число обсл. (п) Среднсмолсхулярный коэффициент (М±ш) Р

здоровые лица 15 0,59 ±0,03 0,56 - 0,62 -

больные злокачественными опухолями 31 0,91 ±0,012 0,89-0,91 Р <0,01 Р*<0,01 Р**< 0,05

больные ложными опухолями 21 0,69 ±0,03 0,66-0,72 Р < 0,05 Р* < 0,05 Р**< 0,05

больные доброкачественными опухолями 18 0,74 ±0,03 0,71 - 0,77 Р < 0,05 Р* < 0,05 Р**< 0,05

Р - достоверность показателя по отношению к здоровым.

Р*- достоверность показателя по отношению к доброкачественным опухолям.

Р**- достоверность показателя по отношению к больным злокачественными опухолями.

Методом корреляционного анализа между показателями ППК и диагнозом «злокачественная опухоль» установлена выраженная корреляционная связь (г=0,833). Полученные данные позволили разработать способ дифференциальной диагностики доброкачественных, ложных и злокачественных опухолей орбиты (предпатент РК № 9059 от 15.07.1999 г.).

Развитие эндогенной интоксикации подтверждено данными интегральных гематологических показателей, исследованных у 179 больных (табл.7).

Выявлена выраженная корреляционная связь (г = 0,990) между пептидно-катаболическим коэффициентом и лейкоцитарным индексом интоксикации. Расчет соотношений элементов общего анализа крови показал, что независимо от вида опухоли в организме больных развивается аутоиммунная эндогенная интоксикация на фоне истощения клеточного звена иммунитета и повышения микрофагальной системы. Сопутствующие заболевания, длительность опухолевого процесса, возраст и пол больных существенного влияния на уровень интегральных гематологических показателей не оказывают.

Отмечены достоверные отличия (р<0,05) между доброкачественными и ложными в показателях ЛИИ и ИСЛЭ, между доброкачественными и злокачественными в показателях ИСНМ и ИСЛМ (р<0,05). Методом корреляционного анализа между перечисленными признаками и диагнозом «доброкачественная опухоль» выявлена слабая корреляционная связь (г=0,197-0,291).

Таблица 7

Результаты исследований интегральных гематологических показателей у больных опухолями орбиты различного генеза (М±щ)

Группы обслед. Чис ло обе лед. Гематологические показатели

ЛИ ЛИИ ИСЛ ИЛСОЭ ИЛГ ОИ ИСШ1 ИСНМ ИСЛМ ислэ КИ

с добро качест. опухол. 73 0.45*0,02 1,25*0,09 2,44±0,09 2,93±0,32 4,17±0,1б 7,1±0,41 2,62±0,11 43,98*2.86 18,29*1,19 21,1±1,26 50.59*0,18

с ложи, опухол. 54 0,44±0,02 1,39*0,02 2,49*0,11 3,26*0,04 4,1 ±0,18 7,29*0,41 2,7+0,16 40,23*3,48 16,39*1,40 17,73*1,36 50.04*1,07

со зло качест. опухол. 52 0,46*0,02 1,37±0,15 2,37±0,09 3,54*0,45 4,2*0,17 7,74*0,51 2,52*0,10 37,99*3,56 15.09iJ.235 19,92*1,27 49,73*0,90

норма для РК 68 0,43*0,02 0,87*0,07 2,06±0,1 1,65*0,23 4,01*0,18 5,66*0,36 2,54*0,11 17,23±3,42 6,60*1,34 17,60*1,63 44,80*0,99

После хирургического лечения у больных наблюдается снижение эндогенной интоксикации, улучшение состояния клеточного иммунитета при доброкачественных и ложных опухолях: снижение уровня ЛИ и ЛИИ у 8588% пациентов. У больных с доброкачественными опухолями отмечено также снижение ИСЛМ и нормализация ИСЛЭ, что указывает на усиление микро- и макрофагального звеньев иммунитета. При псевдотуморе выявлено сохранение признаков воспаления с явлениями аутоиммунизации, на что указывают достаточно высокие показатели ИСЛ, ИЛСОЭ при понижении ИЛГ. При этом отмечено снижение в 2 раза уровня ИСНМ и ИСЛМ, что свидетельствует об усилении макрофагальных и эффекторных звеньев иммунитета. Снижение ИСЛЭ в 1,4 раза указывает на нормализацию гиперчувствительной реакции организма замедленного типа у 83,2% больных.

При злокачественных опухолях после хирургического лечения отмечена тенденция к нормализации индексов (ЛИИ, ИЛСОЭ, ИЛГ), отражающих степень эндогенной интоксикации и аутоиммунизации, что выявлено у 74,5% больных, но вместе с тем усиливаются проявления гиперчувствительности замедленного типа: повышение уровня ИСЛЭ. Через 3 месяца после операции индексы, отражающие макрофагальные (ИСНМ) и эффекторные реакции (ИСЛЭ), повышаются, а затем возвращаются к исходному уровню, что свидетельствует о незаконченности опухолевого процесса в организме у 79,6% больных при данном виде новообразований. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости использования интегральных гематологических показателей в качестве дополнительных критериев эффективности лечения.

У больных доброкачественными опухолями при рецидивирующем течении процесса отмечены достоверные различия ИЛСОЭ и ОИ, свидетельствующих о повышении уровня эндогенной аутоиммунной интоксикации в 1,5 раза в сравнении с нерецидивирующим процессом. Рецидивы псевдотумора сопровождались снижением уровня ЛИИ в 1,6 раза по сравнению с нерецидивирующим процессом, а также снижением уровня ИСНЛ в 1,2 раза, свидетельствующим об уменьшении неспецифической защиты. Снижение уровня ИЛСОЭ, ИЛГ, ОИ, ЛИ в 1,5- 1,3 раза при рецидивах злокачественных опухолей свидетельствует о снижении аутоиммунных процессов.

Полученные результаты позволяют констатировать, что при рецидивирующем течении опухолей орбиты происходят аутоиммунные нарушения и снижение неспецифической защиты организма.

Анализ результатов КТ орбит 141 больного выявил, что доброкачественные опухоли представляют собой образования с четкими контурами (77,5%), чаще пониженной плотности (46,5%), как неоднородной, так и однородной структуры (табл.8). Распространение по костным структурам (1,41%), узурация их поверхности (4,2%), а также вовлечение в процесс экстраокулярных мышц (4,2%) наблюдается у отдельных больных при многолетнем течении заболевания. Ложные опухоли представлены на томограммах в виде образований как повышенной, так и пониженной

Таблица 8

Результаты компьютерной томографии орбит

Вид опухоли Характеристика объемного очага Поражение прилежаших структур

плотность структура контуры четкие Инфильт рация по костной стенке Инфильт рация периорби тальных тканей Прораста ниев мышцы, увеличен ие их объема Узурация костной стенки

понижен пая повышен ная неоднород ная однород ная

абс % Абс % абс % абс % абс % абс % абс % абс % абс %

Доброка чествен иые 33 46,5 23 32,3 9 12,6 10 14,1 55 77,5 1 1,41 - - 3 4,2 3 4,2

Ложные 11 32,3 10 29,4 11 32,3 3 8,8 3 8,8 - - 8 23,5 9 26,4 3 8,8

Злокаче ствениы е 17 47,2 10 27,7 11 30,5 14 38,8 3 8,3 10 27,7 11 30,5 12 33,3 И 30,5

плотности, неоднородных по структуре (32,3%), с нечеткими контурами, с инфильтрацией периорбитальных тканей (25,5%) и вовлечением в процесс экстраокулярных мышц (26,4%). Злокачественные опухоли визуализируются как образования, неоднородные по плотности (74,9%) и структуре (693%), с размытыми контурами. При злокачественном росте значительно чаще, чем при псевдотуморе, на томограммах определяется инфильтрация периорбитальных тканей (30,5%), глазодвигательных мышц (333%)» а также инфильтрация опухоли по костной стенке (27,7%) с ее разрушением (30,5%), практически отсутствующие при псевдотуморе.

Между томографическими признаками и диагнозом «доброкачественная», «ложная», «злокачественная» опухоль выявлена слабая корреляционная связь (г = 0,064-0,231), что подтверждает ограниченные возможности КТ в идентификации основных видов опухолей орбиты.

На основании компьютерной томографии вид опухоли доброкачественный, злокачественный, псевдотумор - можно определить в 72,30% случаев, что подтверждается патогистологическим исследованием, тканевой тип опухоли, определяемый при компьютерной томографии, только в 53,20% случаев совпадает с результатами морфологического исследования.

МРТ проведена 97 больным. Диагноз опухоли орбиты подтвержден у 92 из 97 больных (95,83%), вид опухоли (доброкачественный, псевдотумор, злокачественный) совпал с предварительным заключением МРТ у 78,26% случаев; совпадение гистологического типа образования с морфологической картиной отмечено в 52,17%.

На МРТомограммах в отличие от КТ более подробно определяется локализация образования: визуализируются границы опухоли и зрительного нерва (42,39%), глазодвигательных мышц (26,08%).

Полученные данные использованы в разработанной нами информационной базе для диагностики опухолей орбиты ИНС.

В результате обучения и тестирования полносвязной ИНС злокачественные опухоли были распознаны правильно в 100% случаев, а ложные и доброкачественные - в 62,50% и 37,50% соответственно. При тестировании неизвестных для ИНС примеров отмечен перенос части примеров из класса доброкачественных опухолей в класс злокачественных, которые характеризовались рецидивирующим течением и озлокачествлением опухолевого процесса. Часть примеров доброкачественных опухолей, распознанных ИНС как ложные, сопровождались хроническим перифокальным воспалением, а примеры ложных опухолей, распознанные как доброкачественные, на КТ визуализировались в виде плотного очага с выраженной капсулой и были расценены как доброкачественные. Тестирование ИНС примеров с неизвестным диагнозом правильно распознало 67,9% случаев, неправильно распознанные примеры относились к доброкачественным и ложным новообразованиям.

Таким образом, применение полносвязных ИНС обеспечивает правильное распознавание злокачественных опухолей при первоначальном обследованиибольного.Тестирование обученной многослойной ИНС показало, что ложные и злокачественные новообразования распознаны

правильно во всех случаях, доброкачественные опухоли правильно определены в 86,54%. Достоверность полученных результатов была подтверждена путем обучения и тестирования дополнительных ИНС, для чего выбирались разные примеры. Усредненный показатель тестирования обученных ИНС был равен 86,67%. Эффективность распознавания тестируемой выборки, подтвержденная морфологическими исследованиями, составила 88,90%. Эффект распознавания многослойной ИНС выше, чем полносвязной в 1,3 раза: 88,90% и 67,90% соответственно. Полученные данные были использованы для разработки нового способа дифференциальной диагностики опухолей орбиты (приоритет на изобретение № 2002/1498.1. от 13.12.2002). В таблице 9 представлены наиболее значимые для дифференциальной диагностики признаки.

Таблица 9

Диагностическая значимость входных параметров

(относительные единицы). *

№ Входные параметры. Значимость

XXII Офтальмоскопические изменения 0,217

VII Изменения рефракции 0,230

XVIII Поверхность образования 0,251

XXIV Сопутствующая общая патология 0,263

V Жалобы 0,270

XI Двоение 0,277

XIV Изменения тканей периорбиты 0,282

X Смещение глазного яблока 0,318

IV Возраст 0,327

XIII Нарушение функции экстраокулярных мышц 0,357

хххш Индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов 0,371

II Длительность процесса 0,371

XXVII Лейкоцитарный индекс интоксикации 0,400

XVI Изменения подвижности образования 0,454

IX Степень экзофтальма 0,456

VI Острота зрения 0,461

XIX Локализация образования 0,469

XX Пальпация образования 0,522

XII Характер репозиции 0,576

XVII Эластичность образования 0,677

XXIII Рецидив заболевания 0,718

• Параметры расположены по степени увеличения значимости.

Анализ ИНС биохимических параметров показал, что доброкачественные и злокачественные новообразования распознаются правильно в 100%, а ложные - только в 66,70% случаев, при этом наиболее значимыми параметрами для дифференциальной диагностики являются: Р* глобулиновые фракции, тиоловые соединения и ПКК (рис.5).

Рис. 5. Сравнительная характеристика биохимических параметров, определенных с помощью ИНС

Эффективность определения основных видов опухолей орбиты по данным КТ составила 80,95%, при этом был отмечен перенос примеров из класса злокачественных в класс ложных, что подтверждает утверждение о трудности идентификации ложных и злокачественных опухолей (рис.6).

Рис.6. Сравнительная характеристика КТомографических признаков опухолей орбиты, определенных с помощью ИНС Таким образом, суммарный анализ биохимических и томографических показателей на основе ИНС способствует правильной идентификации доброкачественных, ложных и злокачественных опухолей в 80,95-88,9%.

По результатам нейросетевого анализа разработан алгоритм обследования больных новообразованиями орбиты на разных этапах оказания специализированной офтальмологической помощи населению республики (табл.10).

Таблица 10

Алгоритм обследования больных новообразованиями орбиты I этап - ЦРБ.

Сбор анамнеза, офтальмологическое обследование, включая визометрию, экзофтальмометршо, периметрию, биомикроскопию, офтальмоскопию.

И этап - областной офтальмологический центр. Углубленное офтальмологическое обследование а также КТ, общее клиническое обследование, расчет интегральных гематологических показателей, консультации ЛОР-врача, невропатолога, эндокринолога.

III этап - республиканский офтальмологический центр. Дополнительно определяют биохимические показатели крови (белок и белковые фракции, Sh и SS группы, ПКК), проводят МРТ, нсйросстевой анализ данных комплексного обследования больных.

На основании анализа ИНС результатов обследования больных опухолями орбиты сформированы симптомокомплексы основных видов опухолей орбиты, включающие как состояние орбиты, так и изменения со стороны организма, сопутствующие и провоцирующие заболевания.

Для злокачественных опухолей в отличие от доброкачественных характерно быстрое развитие процесса в течение нескольких месяцев, возраст 51-60 лет, одностороннее поражение, экзофтальм как слабой, так и высокой степени со смещением глазного яблока, диплопия. Сопротивление репозиции слабое или полностью отсутствует, полное нарушение функции экстраокулярных мышц, отек периорбитальных тканей, псевдовоспалительные изменения глазного яблока, рецидивирующее течение, метастазирование. Для развития опухоли имеет значение воздействие простудных заболеваний и черепно-мозговых травм, а также наличие хронических неинфекционных процессов. Из гематологических показателей имеют значение индексы, указывающие на развитие эндогенной интоксикации и на нарушение иммунореактивности.

Значительно труднее дифференцировать злокачественные опухоли и ложные, так как ряд признаков, включающих экзофтальм со смещением и диплопией, сопротивление репозиции разной степени, частичное нарушение функции экстраокулярных мышц, псевдовоспалительные реакции со стороны тканей периорбиты и глазного яблока значимы и для псевдоопухолей. Кроме того, при анализе полученных ИНС данных обращает на себя внимание неоднородная значимость гематологических показателей: характерным для злокачественных опухолей является высокая значимость ЛИИ (лейкоцитарный индекс интоксикации), который рассматривается как показатель процессов тканевой дегенерации, ИСНМ (индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов), указывающий на нарушение иммунореактивности; для доброкачественных опухолей высокозначимым показателем является ИСЛ (индекс сдвига лейкоцитов), изменение которого говорит об активном воспалительном процессе, а для ложных — ИСЛ и ИЛГ (индекс лейкоцитарно-гранулоцитарный), изменение последних свидетельствует об аутоинтоксикации.

С целью прогнозирования послеоперационных осложнений применили многослойные ИНС. Частота послеоперационных осложнений по данным ретроспективного анализа составляет 17,10% и заключается в ограничении движений глазного яблока, птозе, остаточном экзофтальме, потере глазного яблока как органа, то есть являются выраженным косметическим дефектом. Выявлена умеренная корреляционная зависимость послеоперационных осложнений от вида опухоли (г=0,634) и локализации процесса (г=0,593), слабая корреляционная зависимость от длительности заболевания (г=283) и возраста (г=0,174) пациента.

Анализ клинико-инструментальных характеристик с помощью ИНС двух групп больных: с послеоперационными осложнениями и без осложнений показал, что правильное распознавание примеров обеих групп составляет 79,76%. Прогноз послеоперационных осложнений в тестируемой выборке подтвержден в ходе лечения и наблюдения в 41,67% случаев. На

основании полученных результатов разработан способ прогнозирования послеоперационных осложнений у больных с опухолями орбиты (рацпредложение № 0.004 от 03 г.).

Анализ ИНС клинических проявлений заболевания выявил значимые для развития послеоперационных осложнений признаки, к которым, помимо выявленных методом корреляционного анализа, относятся также нарушения функции экстраокулярных мышц, выраженное сопротивление репозиции, изменения тканей периорбиты.

Клинически установить развитие рецидива на ранних стадиях практически невозможно, даже такие методы, как КТ и МРТ, способствуют выявлению признаков уже возникшего рецидива опухоли.

По результатам наших исследований выявлено, что рецидивы опухолей наблюдаются 20,9% больных, 63,07% из них приходится на злокачественные опухоли. Сроки развития рецидивов составляют от нескольких месяцев до полутора десятков лет, клинические проявления рецидивирующей опухоли, независимо от генеза, однотипны, что объясняет необходимость использования дополнительных методов исследования.

Применение многослойных ИНС способствовало прогнозированию рецидивов в тестирующей группе в 91,29% случаев, в тестируемой - рецидив был определен и подтвержден при динамическом наблюдении в 33,33% случаев.

Значимыми признаками для развития рецидивов опухоли явились: вид опухоли, длительность процесса, возраст больного, степень экзофтальма и репозиции, диплопия, состояние экстраокулярных мышц, тканей периорбиты, офтальмоскопические изменения.

На основании полученных результатов исследования разработан способ прогнозирования рецидивов опухолей орбиты (рац.предложение № 0.05 от 03 г.).

Учитывая, что в орбите преобладают доброкачественные опухоли, хирургический метод в лечении опухолей орбиты является обоснованным.

Распространенной оценкой эффективности хирургического лечения опухолей орбиты является степень сохранения зрительных функций, наличие или отсутствие послеоперационных осложнений, развитие рецидивов. Методом корреляционного анализа установлена умеренная зависимость между развитием послеоперационных осложнений и видом опухоли (до 50,00% осложнений сопутствуют злокачественным новообразованиям), локализацией новообразования в орбите (при ретробульбарном расположении опухоли осложнения развиваются в 1,5-2 раза чаще, чем при другой локализации), длительностью процесса, возрастом пациента.

Сроки реабилитационного периода неодинаковы при разных видах новообразований, наиболее длительные - при злокачественных (51,31±4,29). На время восстановления функций глазодвигательных мышц и исчезновения остаточного экзофтальма после операции влияют длительность развития опухолевого процесса и его локализация в орбите: при ретробульбарной локализации образования указанные изменения нормализовались к 43±4,31 суткам, при длительности процесса более 2-4 лет - к 48,63±2,87 суткам.

Немаловажное значение имеет также выбор метода оперативного вмешательства, травматичные способы (транскраниальный, с резекцией наружной стенки орбиты) сопровождаются наиболее длительным восстановительным периодом 52,67±4,91.

Наибольшими преимуществами в определении локализации опухоли в орбите обладает МРТ, проводимая в трех проекциях, позволила точно определить локализацию опухоли относительно хирургических пространств полости орбиты: в наружном хирургическом 57,6%, внутреннем хирургическом - 29,34%, поднадкостничном - 7,54%, в малом хирургическом пространстве - 6,52%, что было подтверждено во время оперативных вмешательств во всех случаях.

Учет при хирургическом лечении больных таких параметров, как вид опухоли, расположение ее в орбите, методика оперативного вмешательства способствовал уменьшению числа рецидивов с 20,90%, до 3,26%, поздних послеоперационных осложнений, сопровождающихся косметическим дефектом с 17,10% до 5,43%, неполного удаления новообразований с 31,70% до 9,78%, укорочению восстановительного периода в 2 раза.

Таблица 11

Уровень КЖ у больных новообразованиями орбиты (%)

До лечения (М±ш) После лечения (М±т)

доброкач. ложные злокач. доброкач. ложные злокач.

ВЫСОКИЙ 3,П±0,28 2,09±0,19 - 63,28±5,94 29,45±2,39 2134±1,94

уяовл. 53,03±233 23,75±1,49 19,22±1,75 31,68±3,29 52,73±4,29 43,18±4,21

неудовл. 36,66±1,98 55,52±4,65 48,69±3,23 5,04±0,68 12,58±1,19 26,12±2,13

низкий 7,20±0,68 18,64±1,18 32,09±2,35 - 5,24±0,99 9,36±1,02

Изучение параметров КЖ у больных новообразованиями орбиты до и после операции выявило их изменение в сторону улучшения (табл. 11). После операции уровень КЖ повысился у 88,7% больных, не изменился у 9,3%, снизился у 25 пациентов. Среди больных доброкачественными опухолями высокий уровень КЖ отмечен у 63,2%, при ложных и злокачественных уменьшилось в 3 раза число больных с низким уровнем, увеличилось в 2 раза с удовлетворительным и более, чем в 10 раз - с высоким уровнем КЖ. Мужчины чаще в 1,4 раза оценивали свое состояние как высокий уровень КЖ, а женщины - как удовлетворительный преимущественно по параметрам: активность и досуг.

Изменения параметров КЖ больных в результате хирургического вмешательства в сторону улучшения служат объективной оценкой эффективности лечения (рац.предложение № 003. ОЗ.г.).

Учитывая данные литературы, результаты проведенного нами

ретроспективного анализа хирургического лечения больных первичными

опухолями орбиты, а также результаты оперируемых больных (уменьшение

количества послеоперационных времени

ОЬМАЯ

восстановительного периода), разработан алгоритм планирования операций при хирургическом лечении, состоящем из нескольких этапов.

Первый этап заключается в определении вида опухоли. Клинические признаки и лабораторные исследования могут быть использованы как дополнительные диагностические тесты. Компьютерная и магнитно-резонансная томография обладают высокой информативностью в выявлении объемных процессов орбиты: от 91,60% до 95,83%, однако имеют ограниченные возможности в идентификации различных опухолевых состояний орбиты: 72,30% и 78,26% соответственно. Тогда как применение ИНС позволяет правильно определить вид опухоли до операции в 86,67% случаев.

Второй этап - определение локализации опухоли в орбите относительно хирургических пространств. Локализация патологического очага устанавливается по клиническим (результаты офтальмологического осмотра и пальпации опухоли) данным, результатам компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Наиболее эффективным методом определения локализации новообразования в орбите является магнитно-резонансная томография.

Третий этап - прогнозирование послеоперационных осложнений и рецидивов опухолей орбиты. Прогнозирование осложнений и рецидивов новообразований основано на анализе факторов риска (вид опухоли, длительность заболевания, возраст больных, локализация процесса), а также клинико-инструментальных признаков и лабораторных тестов ИНС.

Анализ ИНС совокупности признаков заболевания позволяет прогнозировать послеоперационные осложнения в79,76% случаев, развитие рецидивов - в 91,29%..

Четвертый этап - выбор способа оперативного вмешательства относительно хирургических пространств. Разработаны собственные модификации трансконъюнктивальной (предпатент РК № 13302 от 28.052003 г.) и транспальпебральной орбитотомий (предпатент РК от 04.09.2002 г.), обеспечивающие хороший косметический эффект и уменьшение риска послеоперационных осложнений при доброкачественных новообразованиях.

ВЫВОДЫ

1. На основании изучения частоты и распространенности установлено, что опухоли орбиты составляют 21,8% всех новообразований органа зрения и 80,1% заболеваний орбиты; чаще встречаются в южном регионе республики (42,50%). Риск развития опухоли орбиты больше у жителей города, женщин, при воздействии черепно-мозговых травм, простудных заболеваний и сопутствующей общей патологии организма (хронические воспалительные процессы, сердечно-сосудистые заболевания, поражения желудочно-кишечного тракта).

2. Развитие опухолей орбиты характеризуется наличием клинических однотипных симптомов, нарушением белкового спектра сыворотки крови, больше выраженном при ложных опухолях, снижением уровня тиоловых соединений и повышением пептидно-катаболического коэффициента при злокачественных опухолях, развитием эндогенной интоксикации на фоне нарушений микро- макрофагальной системы, выявленных при всех видах новообразований. Исследования указанных параметров являются дополнительными диагностическими тестами.

3. Компьютерная и магнитно-резонансная томографии эффективны в определении объемных поражений орбиты (91,5-95,8%), но в дифференциальной диагностике доброкачественных, ложных, злокачественных опухолей, а также в определении морфологического типа новообразований диагностическая значимость этих методов значительно снижается: 52,2-53,2%.

4. Нейросетевой анализ клинических симптомов новообразований, биохимических нарушений, происходящих при этом в организме больного, способствует дооперационной диагностике доброкачественных, ложных, злокачественных опухолей, в зависимости от архитектуры ИНС в 68,9-86,7%. Точная дифференциальная диагностика ложных и злокачественных новообразований при использовании многослойных ИНС достигает 100%.

5. Наиболее значимыми признаками для дифференциальной диагностики опухолей орбиты, выявленными при нейросетевом анализе, являются острота зрения, степень экзофтальма, смещение глазного яблока, характер репозиции, нарушение функций глазодвигательных мышц, изменения тканей периорбиты, степень подвижности и эластичности образования, локализация процесса, рецидив, длительность заболевания.

6. Анализ клинических, лабораторных, инструментальных характеристик ИНС больных опухолями орбиты с послеоперационными осложнениями, а также с рецидивами заболеваний позволил определить прогноз клинического течения процесса в 79,76%-96,26% случаев, на основе последнего разработаны способы прогнозирования развития рецидивов и послеоперационных осложнений.

7. Разработан алгоритм планирования операций при хирургическом лечении больных опухолями орбиты, включающий: определение вида опухоли с помощью ИНС; уточнение локализации опухоли в полости орбиты на основании МРТ, прогнозирование послеоперационных осложнений и рецидивов новообразования ИНС и выбор вида оперативного вмешательства. Указанная тактика лечения больных позволила уменьшить число послеоперационных осложнений и рецидивов в 3-6 раз.

8. Изучение параметров качества жизни больных опухолями орбиты выявило их зависимость от вида опухолей, длительности процесса, половой принадлежности больного; повышение уровня показателей

качества жизни больных после оперативного вмешательства является

объективной оценкой эффективности лечения.

Практические рекомендации

1. При проведении профилактических осмотров и обследовании больных с подозрением на новообразования орбиты необходимо учитывать факторы риска их развития: среда проживания, пол, возраст, травмы, простудные и общие хронические заболевания.

2. Для дифференциальной диагностики новообразований орбиты в процессе подготовки больных к оперативным вмешательствам рекомендуется, помимо офтальмологического обследования, исследовать биохимические параметры: спектрограмма белков сыворотки крови, пептидно-катаболический коэффициент, тиоловые соединения, интегральные гематологические показатели.

3. Использование ИНС позволяет без применения КТ и МРТ провести дифференциальную диагностику основных видов опухолей орбиты и рекомендуется к применению в практике.

4. Нейросетевой анализ результатов офтальмологического обследования, инструментальных параметров, интегральных гематологических показателей в дооперационном периоде рекомендуется для прогнозирования развития послеоперационных осложнений и рецидивов.

5. Исследование полости орбиты при МРТ в трех проекциях способствует уточнению расположения новообразования относительно хирургических пространств орбиты, что позволяет рекомендовать данный метод для определения локализации процесса.

6. При планировании операций больным опухолями орбиты необходимо учитывать вид новообразования, его локализацию, прогноз развития рецидивов и послеоперационных осложнений.

7. Повышение уровня показателей КЖ больных опухолями орбиты после хирургического лечения является объективным критерием эффективности лечения.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Долматова И.А., Бастимиева Б.Е. Клинико-морфологические особенности злокачественных лимфом орбиты // Здравоохранение Казахстана.-1993 . № 9.- С.36-37.

2. Мустафина Ж.Г., Телеуова Т.С., Долматова И.А., Волкова М.А. Выявление и диспансерное наблюдение больных офтальмоонкопатологией: Метод.рекомендации.- Алматы, 1996.-10 с.

3. Мустафина Ж.Г., Телеуова Т.С., Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б., Волкова М.А. Особенности распространения опухолей защитного аппарата глаза и орбиты в зоне Приаралья Казахстана// Офтальмол.журн.-1996.-№ 1.- С.19-23.

4. Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б. Микрохирургические операции в лечении новообразований орбиты // Микрохирургия глаза.- Алматы, 1996.-С. 39-41.

5. Долматова И.А., Балмуханова А.В., Ажигалиев Н.А. К вопросу о лечении злокачественных лимфом орбиты // Адаптационная терапия в клинике. - Алматы, 1996 г.- С.39-42.

6. Абдрахимова Д.Б., Долматова И.А. Цитологическая характеристика некоторых опухолей орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии. М.-1996.-Ч.Н.С.163-164.

7. Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б., Грушин Ю.В. Дифференциальная диагностика опухолей орбиты и тромбозов век глазницы // Актуальные проблемы офтальмологии. - Красноярск. 1997.- С. 127-129.

8. Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б., Бастимиева Б.Е. К вопросу о хирургическом лечении ретробульбарных опухолей // Актуальные вопросы офтальмологии.- Алматы, 1997.- С.52-54.

9. Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б., Бастимиева Б.Е. Клинико-морфологические особенности новообразований слезной железы // Опухоли и опухолеподобные заболевания органа зрения: Тез.науч.-практ. конф. с международ. участием. - М, 1998.- С. 24-26.

Ю.Долматова И.А., Абдрахимова Д.Б. Динамическое наблюдение больных с новообразованиями орбиты //Актуальные вопросы офтальмологии.-Алматы, 1998.-С.114-116.

П.Долматова И.А., Макаренко Н.Г. Нейросетевая технология определения информативности признаков для дифференциальной диагностики опухолей орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии. - Алматы, 1998.-С. 120-122.

12.Долматова И.А., Грушин Ю.В., Огай З.С. Магнитно-резонансная томография в диагностике опухолей орбиты // Актуальные вопросы современной онкологии. - Бишкек, 1998.- С. 176-177.

13.Долматова И.А., Грушин Ю.В., Толкалина Л.И. Клинико-томографические характеристики опухолей орбиты: Метод. рекомендации.- Алматы, 1999.-12 с.

Н.Долматова И.А., Югай И.С. Характеристика опухолей орбиты нейронными сетями // Первая международная конференция офтальмологов. -Ашхабад, 2000.- С. 123-125

15.Долматова И.А., Югай И.С. Применение нейронных сетей к дифферен циальной диагностике опухолей орбиты // Нейроинформатика и ее приложение. -Красноярск. 2000.- С. 57-58.

16. Долматова И.А. Способ дифференциальной диагностики опухолей орбиты.- Алматы, 1999.- 6с. (Предпатент РК № 25948).

П.Долматова И.А. Абдрахимова Д.Б. Бастимиева Б.Е. Опухоли орбиты в Казахстане по материалам Казахского НИИ глазных болезней за 20 лет (1980-1999) // Сборник научных трудов МНИИ ГБ им. Гельмгольца.-Москва, 2000.-С.116-117.

18.Долматова И.А., Макаренко Н.Г., Югай И.С, Толкалина Л.И. Нейросетевая диагностика новообразований орбиты: Метод. Рекомендации.- Алматы, 2000.- 12 с.

19.Долматова ИЛ., Макаренко Н.Г., Мустафина Ж.Г., Югай И.С. Определение информативности клинических признаков и интегральных показателей крови при опухолях орбиты с помощью нейронных сетей// Вестн. новых мед. технологий. - 2001.-№ 2.- С.10-12.

20.Мустафина Ж.Г., Долматова И.А., Сарсембекова К.Т. Значение магнитно-резонансной томографии в диагностике новообразований орбиты //Достижения и перспективы офтальмоонкологии: Сб.тр. юбил. науч.-практ. конф.- М., 2001.-С.86-88.

21.Долматова И.А., Сарсембекова К.Т., Толкалина Л.И. Об изменениях глазного дна у больных с опухолями орбиты // Проблемы офтальмологии: Итоги и перспективы развития: Сб. науч. тр. Уфим. НИИ глазных болезней.- Уфа.-2001.- С.403-405

22.Долматова И.А., Сарсембекова К.Т., Бастимиева Б.Е. Роль ультразвукового сканирования и компьютерной томографии в определении локализации опухолевого процесса в орбите // Актуальные вопросы офтальмологии.- Бишкек, 2001.- С.46-47

23.Телеуова Т.С., Балмуханова А.В., Долматова ИЛ., Абдрахимова Д.Б., Волкова МЛ., Сеидам А., Толкалина Л.И. Офтальмоонкопатология в Республике Казахстан за 10 лет // Материалы IV съезда- онкологов, рентгенологов и радиологов Республики Казахстан.- Алматы, 2001.-С.32-34.

24.Долматова И.А., Макаренко Н.Г., Югай И.С. Применение нейронных сетей для выбора оптимальных признаков при дифференциальной диагностике опухолей орбиты // Нейроинформатика, 2001. Сб. науч. тр. МИФИ.- М., 2001.- С. 144-148.

25.Долматова И.А., Ким С.А., Югай И.С. Применение сетей Кохонена в диагностике опухолей орбиты // Международная конференция по мягким вычислениям и изменениям: Сб. докл.- СПб, 2001,- С.279-281.

26.Долматова И.А., Ким С.А., Югай И.С. Нейросетевая диагностика для определения рецидива опухолей орбиты // Нейроинформатика и ее приложение.- Красноярск, 2001.- С.63.

27.Долматова И.А., Грушин Ю.В., Мустафина Ж.Г., Завьялова М.Ю. Компьютерная и магнитно-резонансная томография орбит.- Алматы,

2001.-С.65.

28.Долматова И.А., Сарсембекова К.Т., Толкалина Л.И. Частота и структура патологии орбиты в Республике Казахстан // Актуальные вопросы офтальмологии.- Алматы, 2001.-С. 154-156.

29.Долматова И. А. Комбинированное томографическое исследование объемных образований орбиты // Медицина в год здоровья: Сб. науч. тр. КазНМУ им.СД. Асфендиярова.- Алматы, 2002.- С.52-54.

30.Долматова И.А. Деструктивные процессы в организме при опухолях орбиты // Современные аспекты онкологии и радиологии:Сб. науч. тр. КазНИИ онкологии и радиологии.- Алматы, 2000.- С. 174-175.

31.Долматова И.А., Макаренко Н.Г., Югай И.С. Применение нейроимитаторов Multineuron и Neuro pro в диагностике опухолей орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии. -Алматы, 2002.-С.146-148.

32.Долматова И.А. Значение резистентности организма в развитии псевдотумора орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии. -Алматы,

2002.-С.160-164.

33.Долматова И.А. Магнитно-резонансная томография орбит в определении выбора хирургического вмешательства при опухолях орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии. -Алматы, 2002.- С. 170-172.

34.Долматова И.А. Изменение частоты опухолей орбиты в соответствии с возрастом // Брошевские чтения: Тр. Всерос. конф. по геронтологии. -Самара, 2002.- С.603-604.

35.Долматова И.А. Макаренко Н.Г. Прогнозирование рецидивов опухолей орбиты нейронными сетями // Здоровье семьи - XXI век: Матер. междунар. конф. - Дубаи,2002.- С.49.

36.Долматова И.А., Урашева С.М. Спектрограмма белков сыворотки крови и тиоловые соединения при опухолях орбиты// Офтальмол. Журн. Казахстана.- 2002.- № 1.- С.36-38.

37.Долматова И.А., Макаренко Н.Г., Югай И.С. Нейронные сети как один из этапов планирования хирургического лечения опухолей орбиты // «ИКИ-2002»: Материалы 3-й международной научно-технической конференции.- Барнаул, 2002.- С.56-60.

38. Пат. предварит., полож. решение, Казахстан Способ транспальпебральных орбитотомий / И.А.Долматова - РК по заявке на изобретение № 2002/111.0.1.

39.Пат. предварит., Казахстан Способ хирургического лечения опухолей орбиты/И.А. Долматова.-РК 13302.-Опуб. 15.06.03.

40.Долматова И.А. Дифференциальная диагностика основных видов опухолей орбиты // Актуальные вопросы офтальмологии.- Алматы, 2001.-С.150-153.

41.Долматова И.А. Применение нейронных сетей для диагностики и развития рецидивов опухолей орбиты // Материалы Центрально-Азиатской конференции по офтальмологии.- Бишкек, 2002.- С. 151-152.

42.Долматова И.А. Взаимодействие организма и опухолей орбиты// Здоровье и болезнь.- 2002.- № 5-6.- С.54-56.

43.Долматова И.А. Нейронные сети в мониторинге больных с опухолями орбиты // Сб. науч. трудов Всероссийского НИИ глазных болезней "Актуальные проблемы офтальмологии".- Москва, 2003 г. с. 353-354.

44.Долматова И.А. Нейрокомпьютинг в офтальмологии // Офтальмол. журн. Казахстана.- 2003.- № 2.-С.78 -79.

45.Долматова И.А., Балмуханова А.В. Биохимические и иммунологические изменения при опухолях глаза и орбиты// Актуальные проблемы офтальмологии: Сб. науч. тр. междунар. конф.- Алматы, 2003.-С.245-250.

46.Долматова И.А., Толкалина Л.И. Хирургическое лечение опухолей орбиты: Метод, реком.- Алматы, 2003.- 20 С.

47.Долматова И.А. Нейроинформатика в медицине// Офтальмол. журн. Казахстана.-2003.-№ 1.-С.69-75.

48.Долматова И.А. Осложнения при хирургическом лечении опухолей орбиты и меры их профилактики// Мед.журн.Казахстана.- 2003.- № 1 (16).-С. 79-81.

49.Способ оценки качества жизни у больных с патологией орбиты: Рац. Предложение, Казахстан/ И.А.Долматова, К.Т.Сарсембекова.- № 003.-опубл. 08.09.03.

50.Способ прогнозирования развития рецидивов опухолей орбиты: Рац. предложение, Казахстан/ И.А. Долматова, Н.Г. Макаренко.- № 005.-опубл. 10.12.03.

51.Способ прогнозирования послеоперационных осложнений при хирургическом лечении больных опухолями орбиты: Рац. предложение, Казахстан / И.А. Долматова, Н.Г. Макаренко.- № 004.- опубл. 10.12.03.

Подписано в печать 25.03.2004 г. Печать RISO. Формат изд. 60x84/16 Бумага «Снегурочка». Объем 2,5 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Компьютерно-издательский центр ОО «Добровольное общество инвалидов войны в Афганистане — Братство» г.Алматы,ул. Ч.Валиханова, 115. Тел. 61-19-38, 61-47-61

»10076

Актуальность проблемы

Диагностика и лечение заболеваний орбиты - один из наиболее сложных разделов офтальмологии из-за многообразия патологических процессов, развивающихся в полости орбиты: опухолевых, сосудистых, эндокринных [1,3, 16].

Опухоли орбиты, независимо от генеза, представляющие угрозу для глаза и приводящие к инвалидизации больного, составляют 25-27% новообразований органа зрения и до 90% всех патологических процессов орбиты [2, 19, 85, 119].

Анатомо-топографические особенности орбиты, многообразие ее тканевых компонентов способствуют значительному полиморфизму новообразований. В полости орбиты встречается около 46 разновидностей новообразований. Доброкачественные опухоли составляют до 75%-80% [28,104,135,221], доминируют новообразования сосудистого генеза [291,300]. В литературе нет точных данных о структуре первичных опухолей в связи с отсутствием четкого разделения первичных, вторичных и метастатических новообразований [229,281].

Клиническая диагностика первичных опухолей орбиты значительно затруднена, так как обилие сходных клинических признаков различных по своему строению опухолей объединяется в симптомокомплекс одностороннего экзофтальма [30].

Высокоинформативные методы исследования УЗИ, КТ, МРТ обеспечивают дифференциальную диагностику различных заболеваний орбиты. Однако особую сложность в диагностике первичных опухолей орбиты, представляет идентификация ложных и злокачественных новообразований, что диктует необходимость разработки новых методов диагностики [2,30,225].

Опухоли орбиты ставят перед клиницистами сложные задачи не только на этапе диагностики, но и лечения [28,30,35,215,303].

Основным методом лечения опухолей орбиты является хирургический, применяемый как самостоятельно, так и в сочетании с лучевой и химиотерапией. Оперативные вмешательства на орбите дают высокий процент послеоперационных осложнений - до 20% [250,243,259,2801], что связано с невозможностью в ходе операции визуально контролировать объемный очаг, а также опасностью повреждения зрительного нерва, глазодвигательных мышц, магистральных сосудов.

Разработка принципов индивидуального планирования орбитотомий возможна при дооперационном определении характера опухоли, топографии патологического очага в орбите, выбора способа орбитотомии с учетом возможных послеоперационных осложнений, однако, до настоящего времени нет единого мнения о необходимом объеме обследований, не разработаны способы прогнозирования рецидивов и послеоперационных осложнений.

Индивидуальное планирование орбитотомии при хирургическом лечении больных опухолями орбиты позволит избежать имеющихся недостатков [169].

Такой подход объясняет необходимость комплексного изучения клинических проявлений опухолей орбиты, диагностических возможностей инструментальных методов исследования и лабораторных тестов, отражающих общее состояние организма, и ставит перед клиницистами задачу правильной интерпретации полученных данных.

Для сопоставления разнородных клинических, инструментальных, лабораторных тестов и выявления существующих между ними закономерностей необходимо применение новых информационных вычислительных технологий. Использование аппарата нечетких множеств, электронно-вычислительных машин [2,3,119] обеспечило раннюю диагностику псевдотумора и злокачественных опухолей, но трудоемкая предварительная обработка показателей ограничила применение указанных методов в клинической практике.

В последние десятилетия получили распространение искусственные нейронные сети (ИНС). Под нейронными сетями подразумеваются вычислительные структуры, моделирующие простые биологические процессы, которые ассоциируются с процессами, происходящими в головном мозгу. Они представляют собой распределенные и параллельные системы, способные к адаптивному обучению путем анализа положительных и отрицательных воздействий.

Первые опыты применения нейронных сетей в медицине свидетельствуют о перспективности данных технологий в диагностике и выборе метода лечения сердечно-сосудистых заболеваний, прогнозировании действия медикаментов, генетическом и биохимическом анализах, разработана новая медицинская нейроинформационная технология дистанционной диагностики ПОУГ, новый метод интерпретации реограмму больных глаукомой, способ прогнозирования цилиохориоидальной отслойки при хирургическом лечении ПОУГ [46,84,95].

С началом применения нейроалгоритмов актуальная проблема ранней диагностики новообразований получила новое осмысление. Доказана возможность использования нейронных сетей в обработке онкологических данных, систематизации и классификации больных с онкопатологией по степени тяжести заболевания, разработаны новые и усовершенствованы старые методы диагностики [59,114,296], что доказывает необходимость использования указанных технологий в дифференциальной диагностике и прогнозировании клинического течения опухолей орбиты.

Существующие оценки результатов хирургического лечения опухолей орбиты не лишены субъективизма, так как не всегда возможно точно определить исходную остроту зрения, развитие рецидивов, что обуславливает необходимость разработки объективных методов оценки эффективности лечения. Анализ литературы показал, что параметры качества жизни являются объективной оценкой состояния больного и могут быть использованы для определения эффективности лечения [72, 55, 66].

Все вышеизложенное имеет особую актуальность в республике Казахстан, где четко налаженная система оказания высокоспециализированной медицинской помощи населению претерпела значительные изменения из-за изменившихся социально-экономических условий, при этом большое значение приобрел фактор отдаленности специализированных офтальмологических центров, определяющий несвоевременность диагностики сложной офтальмопатологии, к которой относятся новообразования орбиты, позднее лечение.

Таким образом, дальнейшее изучение особенностей клинического течения опухолей орбиты с использованием современных методов инструментальной и лабораторной диагностики, а также новых информационных технологий - ИНС - является своевременным, позволяющим решить важную народно-хозяйственную задачу.

Цель:

Повышение эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты на основании нейросетевого определения основных видов новообразований орбиты, прогнозирования послеоперационных осложнений и рецидивов заболевания.

Задачи исследования

1. Изучить частоту, структуру первичных опухолей орбиты и выявить факторы риска их развития в Республике Казахстан.

2. Определить значимость клинических, биохимических, инструментальных параметров в дифференциальной диагностике опухолей орбиты.

3. Изучить и выявить, используя ИНС, наиболее значимые признаки опухолей орбиты в целях их ранней дифференциальной диагностики.

4. Разработать способы прогнозирования послеоперационных осложнений и рецидивов опухолей орбиты на основе нейросетевого анализа их клинических, лабораторных и инструментальных характеристик.

5. Обосновать оптимальную тактику и определить параметры объективной оценки эффективности хирургического лечения больных с опухолями орбиты.

Научная новизна исследования

Впервые установленные закономерности частоты, структуры, распространения опухолей орбиты в Казахстане позволили определить их особенности в зависимости от пола, места проживания, возраста, хронических неинфекционных заболеваний организма, что нацеливает на необходимость дальнейшего совершенствования методов своевременной диагностики новообразований орбиты.

Разработан новый метод дифференциальной диагностики опухолей орбиты путем оценки изменений ПКК при доброкачественных, ложных, злокачественных новообразованиях (предпатент РК № 9059 от 15.07.1999 г.).

Разработан новый метод дифференциальной диагностики опухолей орбиты на основе качественной оценки совокупности клинических проявлений заболевания, интегральных гематологических показателей, общего состояния организма искусственными нейронными сетями (приоритет на изобретение № 2002/14981).

Впервые в Казахстане разработан новый способ прогнозирования развития послеоперационных осложнений, рецидивов опухолей орбиты путем оценки их клинико-лабораторных характеристик ИНС (рац. предложения №№ 004, 005 от 10.12.03 .).

Предложенный алгоритм планирования орбитотомий при хирургическом лечении больных опухолями орбиты способствует значительному снижению числа послеоперационных осложнений и рецидивов новообразований.

Разработан способ объективной оценки хирургического лечения больных опухолями орбиты путем определения показателей КЖ (рац.предлождение № 0.03 от 2003 г.), выраженных в баллах.

Практическая значимость работы

Изучение частоты опухолей орбиты в Казахстане и полученные сведения о территориальных особенностях распространения позволит определить оптимальные пути для своевременного их выявления и определения оптимальной тактики медицинской помощи данной категории больных.

Разработанные методы дифференциальной диагностики и прогнозирования клинического течения опухолей орбиты позволяют снизить число осложнений и рецидивов после хирургического лечения.

На основании анализа ИНС клинических, лабораторных, инструментальных параметров определен объем обследования больных с подозрением на новообразования орбиты на разных этапах оказания офтальмологической помощи населению Республики Казахстан.

Магнитно-резонансную томографию следует использовать для определения локализации новообразования относительно хирургических пространств орбиты, что повышает эффективность хирургического лечения.

Предложен комплекс клинических, биохимических показателей, инструментальных методов обследования, необходимых для оптимизации планирования операций больным новообразованиями орбиты.

Предложен способ оценки эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты на основе определения показателей КЖ, выраженных в баллах.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Частота, распространение опухолей орбиты на территории Казахстана имеет свои особенности и зависит от возраста, пола больных, места проживания и других факторов.

2. Однотипность клинических проявлений опухолей орбиты, ограниченные возможности компьютерной и магнитно-резонансной томографии в идентификации первичных новообразований, особенно ложных и злокачественных, затрудняют своевременную диагностику и проведение адекватного лечения.

3. Опухоли орбиты, помимо локальных изменений полости орбиты, выявляемых компьютерной и магнитно-резонансной томографией, сопровождаются метаболическими сдвигами, касающимися белков сыворотки и лейкоцитарной формулы крови.

4. Особенности клинических, лабораторных, инструментальных характеристик опухолей орбиты, выявленные с помощью искусственных нейронных сетей, способствуют повышению точности дифференциальной их диагностики, при этом многослойные ИНС обладают значительными преимуществами в идентификации основных опухолей орбиты по сравнению с полносвязными нейронными сетями.

5. Прогнозирование клинического течения опухолей орбиты, основанное на нейросетевом анализе клинических симптомов заболевания, интегральных гематологических показателей и данных общего состояния организма, проводимое до операции, обеспечивает возможность выбора оптимального варианта орбитотомии, что способствует повышению эффективности хирургического лечения, сокращению времени восстановительного периода.

6. Показатели качества жизни, выраженные в баллах, являются объективным критерием оценки эффективности хирургического лечения больных опухолями орбиты.

Реализация результатов исследования

Результаты работы внедрены в практическую деятельность глазных отделений Павлодарской, Жамбылской, Южно-Казахстанской, Западно-Казахстанской, Карагандинской, Кызылординской областей, в глазном отделении клинической больницы г.Астаны, Национального госпиталя Киргизии г.Бишкека, используются в учебном процессе Государственной педиатрической медицинской академии г.Санкт-Петербурга, на семинарах и тематических циклах в Казахском научно-исследовательском институте глазных болезней.

Апробация работы

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на VIII-IX Всероссийских семинарах "Нейроинформатика и ее приложение", г. Красноярск-2000; 2001 гг.; Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям, С-Петербург, 2001 г.; III Всероссийской научно-технической конференции, Москва, 2001 г.; III Международной конференции "ИКИ", Барнаул, 2002 г.; VI Международной научной конференции "Здоровье семьи - XXI век", Пермь (Россия) - Дубай (ОАЭ) 2002 г.; Центрально-Азиатской конференции по офтальмологии, Бишкек, 2002 г.; Международной конференции по офтальмологии, посвященной 70-летию КазНИИ глазных болезней, 2003 г.; заседаниях Ученого совета КазНИИ глазных болезней, 2000, 2001, 2003 г.г.

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликована 51 работа, получено 3 предпатента РК, приоритет на изобретение, 3 рационализаторских предложения, изданы методические рекомендации: «Выявление и диспансерное наблюдение больных офтальмоонкопатологией».- Алматы, 1996 г.; «Клинико-томографические характеристики опухолей орбиты» - Алматы, 1999 г.; «Нейросетевая система диагностики новообразований орбиты»- Алматы, 2000 г.; «Хирургическое лечение больных опухолями орбиты» - Алматы, 2003 г.; монография «Компьютерная и магнитно-резонансная томография орбит» - Алматы, 2001 г.

Структура диссертации

Диссертационное исследование изложено на 211 страницах компьютерного набора, состоит из введения, 6 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы из 342 источников, среди которых русскоязычных - 200 и иностранных - 142. Работа иллюстрирована 26 таблицами и 31 рисунками.

ВЫВОДЫ

1. На основании изучения частоты и распространенности установлено, что опухоли орбиты составляют 21,8% всех новообразований органа зрения и 80,1% заболеваний орбиты; чаще встречаются в южном регионе республики (42,50%). Риск развития опухоли орбиты больше у жителей города, женщин, при воздействии черепно-мозговых травм, простудных заболеваний и сопутствующей общей патологии организма (хронические воспалительные процессы, сердечно-сосудистые заболевания, поражения желудочно-кишечного тракта).

2. Развитие опухолей орбиты характеризуется наличием клинических однотипных симптомов, нарушением белкового спектра сыворотки крови, больше выраженном при ложных опухолях, снижением уровня тиоловых соединений и повышением пептидно-катаболического коэффициента при злокачественных опухолях, развитием эндогенной интоксикации на фоне нарушений микро- макрофагальной системы, выявленных при всех видах новообразований. Исследования указанных параметров являются дополнительными диагностическими тестами.

3. Компьютерная и магнитно-резонансная томографии эффективны в определении объемных поражений орбиты (91,5-95,8%), но в дифференциальной диагностике доброкачественных, ложных, злокачественных опухолей, а также в определении морфологического типа новообразований диагностическая значимость этих методов значительно снижается: 52,2-53,2%.

4. Нейросетевой анализ клинических симптомов новообразований, биохимических нарушений, происходящих при этом в организме больного, способствует дооперационной диагностике доброкачественных, ложных, злокачественных опухолей, в зависимости от архитектуры ИНС в 68,9-86,7%. Точная дифференциальная диагностика ложных и злокачественных новообразований при использовании многослойных ИНС достигает 100%.

5. Наиболее значимыми признаками для дифференциальной диагностики опухолей орбиты, выявленными при нейросетевом анализе, являются острота зрения, степень экзофтальма, смещение глазного яблока, характер репозиции, нарушение функций глазодвигательных мышц, изменения тканей периорбиты, степень подвижности и эластичности образования, локализация процесса, рецидив, длительность заболевания.

6. Анализ клинических, лабораторных, инструментальных характеристик ИНС больных опухолями орбиты с послеоперационными осложнениями, а также с рецидивами заболеваний позволил определить прогноз клинического течения процесса в 79,8 - 91,3% случаев, на основе последнего разработаны способы прогнозирования развития рецидивов и послеоперационных осложнений.

7. Разработан алгоритм планирования операций при хирургическом лечении больных опухолями орбиты, включающий: определение вида опухоли с помощью ИНС; уточнение локализации опухоли в полости орбиты на основании МРТ, прогнозирование послеоперационных осложнений и рецидивов новообразования ИНС и выбор вида оперативного вмешательства. Указанная тактика лечения больных позволила уменьшить число послеоперационных осложнений и рецидивов в 3-6 раз.

8. Изучение параметров качества жизни больных опухолями орбиты выявило их зависимость от вида опухолей, длительности процесса, половой принадлежности больного; повышение уровня показателей качества жизни больных после оперативного вмешательства является объективной оценкой эффективности лечения.

Практические рекомендации

1. При проведении профилактических осмотров и обследовании больных с подозрением на новообразования орбиты необходимо учитывать факторы риска их развития: среда проживания, пол, возраст, травмы, простудные и общие хронические заболевания.

2. Для дифференциальной диагностики новообразований орбиты в процессе подготовки больных к оперативным вмешательствам рекомендуется, помимо офтальмологического обследования, исследовать спектрограмму белков сыворотки крови, пептидно-катаболический коэффициент, тиоловые соединения, интегральные гематологические показатели.

3. Рекомендуется к применению в практике анализ ИНС результатов офтальмологического обследования, инструментальных и гематологических показателей, что позволяет провести идентификацию основных видов опухолей орбиты и прогнозировать развитие послеоперационных осложнений и рецидивов заболевания.

4. Для определения локализации процесса относительно хирургических пространств орбиты рекомендуется проводить МРТ в трех проекциях.

5. Для объективной оценки эффективности хирургического лечения больным опухолями орбиты необходимо определять КЖ.