Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Оценка результатов операции при врожденных пороках сердца путем цифровой идентификации варианта переполнения русла легочной артерии

На правах рукописи

ПАК НАТАЛЬЯ ТИХОНОВНА

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЕРАЦИИ ПРИ ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКАХ СЕРДЦА ПУТЕМ ЦИФРОВОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВАРИАНТА ПЕРЕПОЛНЕНИЯ РУСЛА ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ

14.00.44 - сердечно-сосудистая хирургия 14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия

Автореферат диссертации иа соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Отделе лучевой диагностики и интервенционной радиологии Государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика ЕН Мешалкика Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Научные руководители-

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук

Офщиальные оппоненты доктор медицинских наук профессор кандидат медицинских наук

Антонов Олег Сергеевич Ленько Евгений Владимирович

Лаптев Виктор Яковлевич Альсов Сергей Анатольевич

Ведущая организация •

Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии Томского Научного Центра Сибирского отделения РАМН», 634012, г Томск, ул. Киевская, 111а

Защита состоится 30 марта 2005 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д208 063 01 при Государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации» Адрес- г Новосибирск-55, ул Речкуновская, 15., е-таИ diss2002@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ННИИГПС им. акад Е.Н Мешалкина Минздрава России

Автореферат разослан 28 февраля 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

ЕВ Ленько

106 463 о

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

(Зр:С>8 - отношение легочного кровотока к системному

АВК - атриовентрикулярная коммуникация

АДЛВ - аномальный дренаж легочных вен

ВПС - врожденный порок сердца

ДМЖП - дефект межжелудочковой перегородки

ДМПП - дефект межпредсердной перегородки

ИК - искусственное кровообращение

ЛА - легочная артерия

ЛГ - легочная гипертензия

ЛЖ - левый желудочек

ЛП - левое предсердие

МКК - малый круг кровообращения

НИИПК - Государственное учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е Н Мешалкина Министерства здравохране-ния и социального развития Российской Федерации» ОАП - открытый артериальный проток ОП - оптическая плотность ООО - открытое овальное окно ОПЛТ - оптическая плотность легочной ткани ОПЭУ - оптическая плотность эталонного участка ПЗ - передне-задний размер грудной клетки СЛК - сердечно-легочный коэффициент ЧАДЛВ - частичный аномальный дренаж легочных вен ЭХО-кг - эхокардиография ЭУ - эталонный участок

Актуальность темы исследования Темпы оказания кардио-хирургической помощи по поводу ВПС в России увеличиваются с каждым годом. (Л Е.Бокерия, Р.Г.Гудкова, 2002г). В 1999г. было выполнено 6064, 2000г. - 651 1, 2001 - 7345, 2002

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1

рос. Н'-«:^ Ь»Т

Г»е с<-

АЛ

- 7934 операций. ВПС с переполнением легочного артериального русла - наиболее распространены среди всех ВПС, и по их поводу выполняется наибольшее количество операций. В связи с большим количеством операций по поводу ВПС врачи в практическом здравоохранении сталкиваются с проблемой качественного обследования прооперированных пациентов. В связи с этим, возникает необходимость совершенствования существующих диагностических методов для решения этой задачи. При этом предпочтение отдается наиболее безопасным и диагностически точным методам. В клинической практике применяется комплексная клинико-функциональная оценка результатов операций по поводу ВПС. Только на основании такого комплекса исследований можно определить характер и последовательность обратного развития наиболее значимых симптомов ВПС после хирургического лечения.

Несмотря на приоритет ЭХО-кг в диагностическом процессе кардиохирУргической практики неинвазивная оценка состояния" гемодинамики МКК возможна только при рентгенологическом обследовании. Простота, доступность и информативность рентгенографии органов грудной клетки пациентов с ВПС делают этот метод незаменимым в выявлении изменений МКК. При этом предпочтительна объективная оценка легочного сосудистого рисунка, выраженная в терминах доказательной медицины. Существуют единичные научные работы, исследующие эту проблему (Литасова Е.Е., 1973; Антонов О.С, Тарасе-вич Э.Б, 1980; Ицкович И.Э, Фомин Ю.А, 1985). Разработанные к настоящему времени методики объективной (количественной) оценки изменений МКК не вполне удовлетворяют требованиям кардиохирургии, поскольку достаточно трудоемки, основаны главным образом на анализе традиционных (пленочных) рентгенограмм и далеко не всегда позволяют объективно оценить эффект выполненной операции. В связи с этим, в кар-диохирургической клинике существует потребность в новых диагностических методиках основанных на современных технологиях.

Разработка нового диагностического направления, сочетающего современные цифровые и компьютерные технологии, является одним из путей, позволяющим расширить арсенал диагностических методик в кардиохирургической практике, а также объективизировать результаты обследования пациентов. Решение перечисленных вопросов определяет актуальность настоящего исследования.

Цель исследования

Разработать метод оценки результатов операции у пациентов с врожденными пороками сердца, основанный на идентификации типа легочного артериального кровенаполнения с использованием цифровой рентгенографии.

Задачи исследования

1. Разработать методику стандартизованного измерения оптической плотности рентгено-топографических участков правого легочного поля на цифровых р-ентгенограммах.

2. Определить участки правого легочного поля, наиболее информативные для дифференциальной диагностйки типа легочного артериального кровенаполнения.

3. Изучить клинические факторы, влияющие на оптическую плотность легочной ткаии и на этой основе получить паттерны оптических плотностей легочной ткани в виде SQL- запроса (далее по тексту паттерны) для идентификации типов легочного артериального кровенаполнения «НОРМОВОЛЕМИЯ», «ГИПЕРВОЛЕМИЯ», «ГИПЕРТЕНЗИЯ».

4. Изучить динамику паттернов в раннем послеоперационном периоде в зависимости от предоперационного типа легочного артериального кровенаполнения и на этой базе создать новую систему оценки эффективности выполненной операции.

5. На основе паттернов разработать принципиально новую систему предоперационного «цифрового» прогнозирования течения раннего послеоперационного периода у пациентов с

ВПС с переполнением легочного артериального русла и «классическим методом» оценить ее прогностическую значимость.

Научная новизна и практическая значимость исследования

1 Впервые разработана методика стандартизации цифровых рентгенограмм.

2. Предложена модификация схемы деления правого легочного поля (Л.С.Розенштрауха и соавт,1987), позволяющая структурировать цифровую информацию об оптической плотности участков правого легочного поля.

3. Впервые предложена авторская методика оценки результата кардиохирургической операции по динамике оптической плотности определенных участков правого легочного поля.

4. Впервые разработана принципиально новая система предоперационного прогнозирования течения раннего послеоперационного периода у пациентов ВПС с переполнением русла легочной артерии

5 Впервые в отечественной научной кардиорентгенологиче-ской методологии для научного анализа применен Data Mining, а сама методология работы построена на получении и сравнении паттернов.

Достоверность выводов и рекомендаций

Большое число клинических наблюдений (98), проведение научного анализа с применением современных методов статистики является свидетельством высокой достоверности выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе.

Краткая характеристика материала и методов исследования

В основе диссертационной работы лежит материал 98 клинических наблюдений, из которых' 69 пациентов с ВПС с переполнением русла легочной артерии, оперированных в НИИ ПК и 29 условно здоровых. У всех пациентов сопутствующая легочная патология была исключена Вотраст обследованных

пациентов был от 4 до 54 лет. Средний возраст пациентов с ВПС 14 ±2,4 лет, среди них мужчин было 24, женщин 45. Средний возраст условно здоровых пациентов был 19±3,2 лет, среди них мужчин было 7, женщин 22. Пациентам с ВПС были выполнены следующие операции: боталлоокклюзия- 10, датирование ОАП- 7. В условиях стандартного искусственного кровообращения и холодовой кардиоплегии были выполнены следующие операции: пластика или ушивание ДМПП- 24 операций, пластика или ушивание ДМЖП- 16, ,ушивание ДМПП и коррекция ЧАДЛВ- 4, ушивание ДМЖП и 000-2 операции, закрытие ДМПП и ДМЖП-1 операция, коррекция АВК- 4 операции. Электронная база данных имела 13 переменных на каждое клиническое наблюдение.

Методы исследования. Клинические, рентгенологические, статистические.

Аппаратура. Цифровой рентгеновский малодозовый сканирующий аппарат «Новорент», регистрационный номер 941219 001, фирма изготовитель «Дигирент» (Россия). Персональный компьютер IBM (США) с пакетом программного обеспечения «STATISTICA 6.1.Data Miner».

Реализация и внедрение результатов исследования

Разработанный с применением современных цифровых и компьютерных технологий диагностический тест, внедрен в клиническую практику НИИ ПК для оценки непосредственных результатов хирургического лечения. Применение этого теста позволяет прогнозировать течение раннего послеоперационного периода, что используется врачом-кардиологом для оптимизации предоперационной подготовки пациентов.

Личное участие автора

Автор лично принимала участие в обследовании пациентов, включенных в настоящее исследование; разработала методику стандартизации цифровых рентгенограмм и измерения оптической плотности легочной ткани; проанализировала медицинскую документацию; провела статистическую обработку мате-

риала; выполнила анализ и дала научную интерпретацию полученных результатов.

Апробация материалов диссертации

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на восьмой ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2004г); заседании кафедры лучевой диагностики Новосибирской государственной медицинской академии (Новосибирск, 2004г); заседании Ученого совета НИИПК МЗ РФ (Новосибирск, 2005г).

Объем и структура диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, 2 глав собственного материала, заключения и обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и содержит 13 таблиц и 40 рисунков. Список использованной литературы содержит перечень 125 работ: отечественных - 81 и зарубежных авторов - 44.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Паттерны являются эффективным инструментом автоматизированной цифровой идентификации. Их клинические применение в сочетании с сетевыми технологиями позволяет в реальном времени обследовать большое число пациентов, точно и своевременно диагностировать пороки сердца с переполнением легочного артериального русла, а также оценивать результаты выполненных операций.

2. Использование количественных показателей, получаемых в процессе интерактивной компьютерной обработки цифрового рентгеновского изображения органов грудной клетки, позволяет объективно идентифицировать состояние малого круга кровообращения как «норму» или как «патологию», а также проводить дифференциальную диагностику патологических

изменений легочного рисунка при ВПС с переполнением малого круга кровообращения.

3. Применение паттернов при послеоперационном мониторинге позволяет в автоматизированном режиме получить заключение о состоянии легочного артериального русла, а по его динамике - объективно оценить результат операции.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них в центральной печати 4.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Тип легочного артериального кровенаполнения в настоящей' работе является обучающей переменной. Она определялась экспертом-рентгенологом в соответствии с результатами обследования пациентов методом ЭХО-кг, которая в настоящее время является «золотым стандартом» в диагностике ВПС с переполнением легочного артериального русла. Все пациенты были разделены на три группы в зависимости от варианта легочного артериального кровенаполнения: 1 группа «нормово-лемия» - 73 пациента, 2 группа «гиперволемия» - 19 пациентов, 3 группа «гипертензия» - 6 пациентов.

Цифровые рентгеновские изображения получали на рентгенографическом цифровом сканирующем аппарате «Новорент». Также в работе использовалась система получения, обработки, архивирования и передачи медицинских диагностических изображений на основе собственной базы данных медицинских, социальных и медико-статистических сведений о пациенте. Съемка осуществляется прямоугольным сканированием, суть которого состоит в синхронном перемещении рентгеновского излучателя совместно с приемником излучения - в нашем случае линейная матрица длиной 400 мм, содержащая 1024 фоточувствительных диода. Именно при сканировании достигается наибольшее снижение дозовых нагрузок, когда происходит

прямое преобразование рентгеновского излучения в электрический сигнал.

Одной из программных функций «Новорента» является получение численных значений оптической плотности легочной ткани (ОПЛТ), отражающей состояние легочного сосудистого рисунка. Это величина средней для данного участка градации серого цвета. Этот показатель характеризует среднюю прозрачность исследуемого участка. Оптическую плотность мы считаем количественным показателем сосудистых теней, что позволяет судить о степени кровенаполнения легочной ткани.

Для статистической обработки полученных численных значений использовался программный пакет «STATISTICA 6.1 Data Miner». В выборе и практическом применении использованных нами статистических методов мы опирались на руководство для пользователя программой «STATISTICA». При определении различий сравниваемых показателей мы считали достоверными значения менее 0,05. Следует отметить, что первые этапы статистической обработки (дисперсионный, факторный, корреляционный, регрессионный) были нами выполнены с помощью классической статистической программы, опираясь на результаты которых, далее мы использовали программу Data Mining. При оценке результатов предложенной нами методики использовались традиционные операционные характеристики теста. Пользуясь методом так называемого «латинского квадрата», мы определили классические операционные характеристики нашего диагностического теста:

Чувствительность (Se) - доля истинных положительных случаев, которые были правильно идентифицированы тестом.

Специфичность (Sp) - доля истинных отрицательных случаев, которые были правильно идентифицированы тестом.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ОПЛТ в измеряемом участке - количественный показатель сосудистых теней, что позволяет судить о степени кровена-

полнения легочной ткани. Количественная характеристика легочного рисунка является объективной, выраженной в терминах доказательной медицины. ОПЛТ мы измеряли в девяти участках правого легочного поля, как более информативного, согласно общепринятому делению на пояса и зоны (Л.С. Ро-зенштраух и соавт., 1987). В нашей модификации эти участки правого легочного поля пронумерованы 1-9 (рис.1).

Рис.1. Схема, деления правого легочного поля на пояса и зоны по Л.С.Розенштраух, Н.И.Рыбакова, М.Г.Виннер (1987) с нумерацией полученных участков и эталонным участком.

Измеряя ОПЛТ в девяти участках правого легочного поля, мы установили, что ее значения разные. Нашей задачей было определить, в каких участках из девяти предложенных будет достоверное различие значений ОПЛТ в трех сравниваемых группах. Для этого применили дисперсионный анализ, целью которого является проверка статистической значимости различия между средними (для групп или переменных). ОПЛТ девяти измеряемых участков правого легочного поля была не однородной и различалась в группах пациентов с различным типом легочного кровенаполнения. По результатам дисперсионного анализа установлены три информативных участка правого легочного поля, в которых имелись достоверные разли-

чия значений ОПЛТ. Ими оказались 2-ой, 6-ой и 9-ый участки правого легочного поля. Таким образом, на основании этих результатов, нам необходимо было регистрировать ОПЛТ только в трех информативных участках правого легочного поля.

Клиническая интерпретация результатов дисперсионного

анализа

Результатами дисперсионного анализа доказано, что для дифференциальной диагностики типа легочного артериального кровенаполнения наиболее информативны три участка правого легочного поля из девяти - это 2-ой 6-ой и 9-ый участки. Мы проанализировали результаты дисперсионного анализа с точки зрения изменения кровотока при ВПС с переполнением русла легочной артерии.

В норме легочный рисунок, являющийся отображением кровеносных сосудов, наиболее выражен в медиальных зонах, в средних зонах он становится несколько беднее вследствие прогрессивного уменьшения калибра кровеносных сосудов. В латеральных зонах легочный рисунок практически не прослеживается,' так как в периферических отделах легких сосуды настолько мелкие, что в норме не получается их раздельное изображение (Л.С.Розенштраух, 1987). В нашей работе к медиальным зонам правого легочного поля относятся 6-ой и 9-ый участки из трех выбранных, что согласуется со знанием о распределении легочного рисунка. В этих участках располагаются долевые ветви правой легочной артерии, которые при ВПС с переполнением легочного артериального русла расширены (М.А.Иваницкая, В.С.Савельев, 1960). 2-ой участок правого легочного поля располагается в верхних отделах под ключицей. Выбор дисперсионного анализа в пользу этого участка по нашему мнению объясняется тем, что при ВПС с переполнением МКК происходит перераспределение нормального легочного кровотока. Если в норме в этом участке не выражен легочный сосудистый рисунок, то при ВПС с перепол-

нением русла легочной артерии наблюдается расширенные артериальные сосуды в проекции 2-ого участка.

Методика стандартизации цифровых рентгенограмм

Основная проблема при анализе ОПЛТ заключалась в невозможности сравнений абсолютных значений ОПЛТ, поскольку съемка осуществлялась при разных технических режимах, и цифровые изображения были не стандартизованы. Проблема стандартизации цифровых рентгенограмм волнует исследователей, занимающихся цифровой рентгенодиагностикой, но, к сожалению, до настоящего времени не решена. В нашей работе для решения проблемы стандартизации предложена методика стандартизации цифровых рентгенограмм с помощью нахождения треугольного участка (рис.1) вне легочной ткани, названного эталонным участком (ЭУ). Точные анатомические ориентиры ЭУ: треугольной формы участок с основанием 3 см и сторонами по 2 см. Анатомические ориентиры его основания: нижний левый угол является Местом пересечения верхнего края правой ключицы и заднего отрезка 2 ребра справа, основание треугольника - задний отрезок 2 ребра справа длиной Зсм. После выполнения трехкратного замера рассчитывалось значение ОПЭУ, которое затем использовалось для процедуры стандартизации. Проведение факторного анализа показало правильность рабочей гипотезы о возможности объективной диагностики легочной артериальной гемодинамики с помощью ОПЛТ, кроме того, этот же статистический этап помог в выборе переменных для корреляционного и регрессионного анализов. По результатам корреляционного анализа выявлена тесная связь между ОПЛТ и передне-задним размером грудной клетки (П-3) (г=0,74), ОПЛТ и возрастом (г=0,66), оптической плотностью эталонного участка (ОПЭУ) и ПЗ (г=0,71), ОПЭУ и возрастом (г=0,63). На основании этого получены уравнения регрессии ОПЭУ, а также ОПЛТ в различных участках правого легочного поля по ПЗ и возрасту. По результатам регрессион-

ного анализа получено уравнение регрессии ОПЭУ по ПЗ и возрасту.

Уравнение регрессии ОПЭУ

ОПЭУ = 283,6+11 *Возраст-17,9 *ПЗ+0,1 * Возраст2 - 0,85 * Возраст * ПЗ + 0,8 * ПЗ2 *

По этому уравнению можно рассчитать ОПЭУ, зная ПЗ и возраст пациента. Аналогичным образом получены уравнения регрессии ОПЛТ 2,6,9 участков правого легочного поля при типах кровенаполнения «нормоволемия», «гиперволемия», «гипертензия» (табл.1).

Таблица 1

Формулы уравнений регрессии оптической плотности (у=) участков правого легочного поля по возрасту (Возраст, лет) и передне-заднему размеру (ПЗ, см) в зависимости от

типа легочного артериального кровенаполнения (р<0.05)

Участки правого легочного поля Нормоволемия Гиперволемия Гипертензия

2 у = 195-0,2*(Возраст)-0,9*(ПЗ) у=242 + 0,2*(Возраст)-3*(ПЭ) у=42 3+0,6 «(Возраст)-13*(п3)

6 у=2 00+0,7 «(Возраст) -1,4«(ПЗ) у-2 36+0,7 «(Возраст)-2,3 *(Т13) у=4 8 4 + 3 «(Возраст)-1 9*(ПЗ)

9 у=2 1 8+1,2 «(Возраст) -2,6«(ПЗ) у=259 + 0,6*(Возраст)-3*(ПЭ) >-409 + 2*(Возрас.т)-1 Э»(ПЗ)

Значение ОПЭУ и ОПЛТ участков правого легочного поля, рассчитанные по уравнениям регрессии, мы назвали «расчетными», а измеренные на цифровых рентгенограммах - «реальными». Нами предложен коэффициент стандартизации (КСт), равный отношению расчетного ОПЭУ к ОПЭУ реальному, измеренному по анализируемому цифровому рентгеновскому снимку. При умножении КСт на реальные значения ОПЛТ измеряемых участков правого легочного поля мы получали стандартизованные значения ОПЛТ данных участков Такие стандартизованные значения ОПЛТ мы имели право сравнивать между собой, поскольку процедура стандартизации позволяет

между собой, поскольку процедура стандартизации позволяет «убрать» различия в технических параметрах съемки, толщине мягких тканей и анатомических особенностях обследованных пациентов. С помощью программы Data Mining мы установили значимость участков правого легочного поля для дифференциальной диагностики нормоволемии. Нами было установлено, что для диагностики нормоволемии наиболее значима реальная ОПЛТ в 9 участке. Также было установлено, что для диагностики гиперволемии наиболее значима ОПЛТ во 2 стандартизованном участке.

После применения «Data Mining» для каждого идентифицированного экспертом в «обучающей переменной» варианта типа легочного артериального кровенаполнения компьютером были созданы описания их паттернов (динамических стереотипов, характерных черт), для чего «Data Mining» использовала весь массив анализируемой базы данных, сравнивая вероятности встречаемости различных комбинаций значений переменных для каждого паттерна экспертной оценки, указанной в «обучающей переменной». В результате были получены 3 паттерна: «нормоволемия», «гиперволемия», «гипертензия».

НОРМОВОЛЕМИЯ

-( ( (ST_9__DO >- 130 416113 And ST_9_DO '» 190 663100) ) Or ( (ST_REAL_<5_DO >- 1 018747 And ST_REAL_6_DO <- 1 099972) ) Or ( (REALN_6_DO >- 119 And REALN_6_DO <- 170) ) Or ( (ST_REAL_9_DO >=■ 0 505867 And ST_REAL_9_DO <- 0 823960) ) Or ( (ST_REAL_9_DO >« 1 147987 And ST REAL_9_DO < = 1 282402; ) Or ( (REALN_6_DO >= 197 And REALN_6_DO <= 201) ) Or ( (ST_6_DO J- 1 87 334176 And ST_6_DO <= 191 431740) ) Or ( (VOZRAST >= 10 And VOZRAST <= 12) ) Or { (ST_RE AL_2_PO >= 0 8381 19 And ST_REAL_2_DO <= 0 848603) ))

ГИПЕРВОЛЕМИЯ

= ( ( ( (S1_REAL_2_DO ;>- 0 853948 And STREAL 2.DO <- 1 894993) ) And ( (ST_REAL_9_DO -> = 0 832640 And ST_REAL_9_DO <= 0 916092) ) ) Or ( ( ("VOZRAST >» 4 And VOZRAST <= 9) ) And ( (REAL"N_6_DO >- 171 And REALN 6_DO <- 177) ) ) Or < ( (REALN6DO >- 171 And RE ALN_6_DO 177) ) And ( (ST_2_DO >= 171.497424 And ST_2_DO <- 258 632328) ) ) Or ( ( (REALN 6_DO >- 171 And REALN_6_DO <- 177) ) And ( (ST_6_DO >= 18 1 3393 10 And ST_6„DO 339 916774 ) ) ) Or ( ( (REALN_6_DO >= 171 And REALN_6_DO 17 7) ) And ( (ST_9_ DO = 191 167167 And ST_9_DO <= 407 24 I 5 1 8) ) ))

ГИПЕРТЕНЗИЯ

-( ( ( (VOZRAST >= 17 And VOZRAST <- 54) ) And ( (P_Z >~ 18 And P_Z <25) ) And ( (REAl/N_2_DO >- 141 And REALN_2_DO <- 201) ) And ( (REALN_6_DO >= 190 And REALN_6_DO <- 225) ) And ( (REALN_9_DO >= 199 And REALN_9_DO <- 237) ) ) Or ( ( (VOZRAST >- 17 And VOZRAST 54) ) And ( (P_Z >» 18 And P_Z 25) ) And ( (REALN_2_DO >- 141 And REALN_2_DO <201) ) And ( (REALN_9_DO >-= 199 And REALN9DO <= 237) ) ) Or ( ( (P_Z > = 18 And P_Z <» 25) ) And ( (REALN_2_DO >= 141 And REALN_2_DO <= 201) ) And ( (REALN_6_DO >- 190 And REALN_6_DO <- 225) ) And ( (REALN 9 DO >= 199 And REALN_9_DO <- 237) ) ))

Выше представлены паттерны вариантов легочного артериального кровенаполнения, представленные в форме SQL-запросов.

Переменные мы занесли в базу данных наших клинических наблюдений в программе «STATISTICA 6.1 Data Miner». Каждый из трех SQL-запросов при реализации его в программе STATISTICA 6.1 «Data Miner» на исследуемой базе данных выдает альтернативное сообщение: «соответствует паттерну» или «не соответствует паттерну».

Для удобства интерпретации каждое из шести альтернативных сообщений выводилось непосредственно в форме, имеющей клинический смысл, например, сообщение о том, что данное клиническое наблюдение не соответствовало критериям примененного паттерна «нормоволемия», выводилось программой в виде заключения: «ненормоволемия», а сообщение о том, что данное клиническое наблюдение соответствовало критериям примененного паттерна «гипертензия» выводилось программой в виде заключения: «гипертензия».

Мы применили паттерны к дооперационным и послеоперационным сведениям нашей электронной базы данных для оценки результатов хирургического лечения пациентов с ВПС с переполнением легочного артериального русла на этапе ран-

него послеоперационного периода1 (на 9-15 сутки, в среднем на 12 ± 3 после операции).

Таблица 2

Фрагмент электронной базы данных оперированных пациентов после применения паттернов для оценки эффекта

выполненной операции

ФИО -! п-з , | ОПЛТ| 2 1 уча- ' стка ОПЛТ| 6 1 уча- ' стка оплт! 9 1 уча- [ стка Тип крове- } напол- 1 нения до, операции Паттерн' нормов олемия Паттерн! гипер- , волемия Паттерн! гидерте, нзия

Ч-ва 1 До операции После операции 25 > 112 , 119 173 нормо-волемия норма -

126 125 1 _-1 192 норма -

Е-ов До операции После ! операции| 1 20 199 210 ( 208 гипер-тензия - - гиперте нзия

167 188 ' 187 | I норма , ] -

В-ва До операции После операции 19 1 1 1 I 204 224 1 223 ' гипер-волемия норма , - гиперте нзия

189 210 201 ..1

Вот-ва До операции После операции 12 159 148 174 . 171 180 158 гипер-волемия 1 гипер-волемия -

норма гипер-волемия -

К-ин До операции После операции 15 ______ 181 191 204 201 _ 205 202 гипер-волемия гнпер-волемия -

норма - -

Гар-ва До операции После операции 23 196 182 225 221 236 233 гипер-тен-зия - - гиперте нзия гиперте нзия

В результате: в течение 1-2 секунд машинного времени автоматически были получены варианты кровенаполнения русла

1 Примечание: «ранним послеоперационным периодом» мы называем период времени от момента выполнения операции до выписки пациента из стационара.

легочной артерии для всех клинических наблюдений (табл.2). На основании сравнения дооперационных и послеоперационных заключений о типе артериального кровенаполнения мы оценивали результат оперативной коррекции в раннем послеоперационном периоде. Таким образом, применение паттернов при послеоперационном мониторинге позволило в автоматизированном режиме получить заключение о состоянии легочного артериального русла, а по его динамике - объективно оценить результат операции.

В табл.2 показано, как применение паттернов позволяет оценить, произошли ли изменения в МКК после выполненной операции. Например, у пациента Е-ва до операции состояние МКК было оценено программой как гипертензия, а после операции как норма. У пациента К-ина до операции состояние МКК соответствовало паттерну гиперволемия, а после операции норма. После этого мы провели анализ прогностической ценности диагностических тестов по классической методике с применением «латинского квадрата». Таким образом, были рассчитаны чувствительность и специфичность диагностического теста. Установлено, что чувствительность и специфичность компьютерных диагностических тестов, основанных на полученных паттернах составила: для паттерна «нормоволе-мия» - 71% и 92%, «гиперволемия»- 89% и 75%, «гипертензия» - 100% и 77% соответственно.

Далее мы проанализировали операционную динамику, а именно значения ОПЛТ всех оперированных пациентов с ВПС нашей базы данных с целью установления закономерностей в динамике паттернов. Нам необходимо было определить, почему у пациентов с исходно одинаковыми паттернами после операции определялось соответствие разным паттернам, и какие параметры на это влияют. Для ответа на эти вопросы мы детально проанализировали клинические параметры всех обследованных пациентов. В результате мы установили, что динамика паттернов, по которой мы судим об эффективности выполненной операции в раннем послеоперационном периоде,

обусловлена тремя клиническими параметрами: возраст, анатомический тип порока, <3р:(3з. Установлено, что у большинства пациентов (77%) с «дооперационной нормоволемией» после операции по-прежнему определялся тип кровенаполнения «нормоволемия», что клинически сопровождалось не осложненным течением раннего послеоперационного периода. У немногих пациентов, «перешедших» от «нормоволемии» к «не-нормоволемии» (21%) и «гипертензии» (2%) рентгенологически выявлялись застойные изменения в МКК. У них же установленные нами клинические параметры, влияющие на динамику паттернов в раннем послеоперационном периоде, были следующими: возраст старше 14 лет, анатомический тип порока - большинство ДМЖП, Ор^в 1,2-1,4. Таким образом, положительный тест при применении паттернов «нормоволемии» до операции позволяет ожидать неосложненное течение раннего послеоперационного периода. В группе с дооперационной гиперволемией динамика паттерна зависела от степени переполнения МКК, т.е. от показателя <3р:(3з. У всех пациентов с <Зр:С58 менее 1,6 после операции определялся тип кровенаполнения нормоволемия, что соответствовало не осложненному течению раннего послеоперационного периода у этих пациентов. Таким образом, положительный тест при применении паттернов «гиперволемии» до операции при (Зр^в менее 1,6 позволяет ожидать неосложненное течение раннего послеоперационного периода. У большинства пациентов с (Зр^Б более 1,6 тип кровенаполнения после операции оставался гиперво-лемия. Это объясняется, вероятно, выраженностью структурно-функциональных изменений в сосудах МКК до операции, которые существенно не изменились в раннем послеоперационном периоде. У этих пациентов установленные нами клинические параметры, влияющие на динамику паттернов в раннем послеоперационном периоде, были следующими: возраст старше 18 лет, анатомический тип порока - большинство субаортальный ДМЖП, С>р:С>8 более При анализе динамики данных оперированных пациентов с легочной гипертензией

19

установлено, что у большинства пациентов после операции оставался тип кровенаполнения «гипертензия», что объясняется, вероятно, длительностью течения порока и пбдтверж'дается возрастом пациентов к моменту операции. Проанализировав клинические параметры: возраст, анатомический тип порока, <3р:<3з, мы установили, что в группе пациентов с послеоперационным паттерном гипертензия они были следующими: возраст старше 35 лет, анатомический тип порока- большинство АВК, (2р:С>8 более 1,3-1,6. Кроме того, после операции эти пациенты ( с послеоперационным паттерном гипертензия) длительно (более 36 часов) находились на искусственной вентиляции легких, им требовалась длительная кардиотоническая поддержка в раннем послеоперационном периоде. Время пребывания в палате реанимации таких пациентов было от 5 до 7 суток, тогда как при неосложненном течении раннего послеоперационного периода он составлял 2-3 суток. Таким образом, при подготовке к операции взрослых пациентов с артериальной легочной гипертензией, как правило, следует ожидать осложненного раннего послеоперационного периода. Поэтому этим пациентам необходима специфическая предоперационная подготовка, направленная на артериальное звено системы легочного кровоснабжения. Однако у двух пациентов этой группы после перации определен тип кровенаполнения «нормово-лемия», что соответствовало молодому возрасту этих пациентов (6 и 10 лет) и, следовательно, менее длительному патологическому воздействию высокого артериального давления на легочную ткань.

Таким образом, применение паттернов цифровой рентгенографии показало, что они являются эффективным инструментом автоматизированной цифровой идентификации. Использование их в клинической практике в сочетании с современными компьютерными технологиями позволяет объективно оценить результаты выполненных операций. Разработанная методика применима и в скриннинговых исследованиях для точной и

своевременной диагностики пороков сердца с переполнением легочного артериального русла.

Поскольку в доступных источниках мы не нашли аналогов, то сформулировали собственную систему оценки эффективности выполненной операции, основанную на динамике паттернов.

ВЫВОДЫ

1. Разработанная методика стандартизованного измерения оптической плотности рентгено-топографических участков правого легочного поля на цифровых рентгенограммах позволяет указать наиболее информативные участки правого легочного поля, установленные в нашем исследовании: при «нормо-волемии» - это 9-ый «не стандартизированный»; при легочной «гиперволемии» - 2-ой «стандартизированный» участки.

2. Определены ключевые клинические факторы, влияющие на динамику оптической плотности легочной ткани: возраст к моменту операции, анатомический вариант порока сердца и отношение легочного кровотока к системному.

3. Установлено, что у 77 % пациентов группы ВПС с «предоперационным» паттерном «нормоволемия» ранний послеоперационный период был не осложненным.

4. У пациентов ВПС с предоперационным паттерном «гипер-волемия» течение раннего послеоперационного периода зависит от выраженности предоперационного переполнения легочного артериального русла. При <3р:<3з > 1,6 в раннем послеоперационном периоде не происходит «нормализации» рисунка МКК, а при (3р:<3з <1,6 наблюдается «нормализация» легочного кровотока (р<0.05).

5. Установлено, что у большинства пациентов с паттерном «гипертензия» в раннем послеоперационном периоде сохраняются изменения в МКК, характерные для артериальной легочной гипертензии (р<0.05).

6. Установлено, что среди пациентов с сохранением паттерна «гипертензия» после операции, наиболее тяжелое течение

раннего послеоперационного периода было у пациентов с длительным существованием ВПС (взрослые больные, особенно с АВК).

7. Предложена новая система оценки эффективности выполненной операции,основанная.на динамике паттернов.

8. Установлено, что чувствительность и специфичность компьютерных диагностических тестов, основанных на полученных паттернах составила: для паттерна «нормоволемия» - 71% и 92%, «гиперволемия» - 89% и 75%, «гипертензия» - 100% и 77% соответственно.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

I. Мониторинг

1. Для мониторинга в раннем послеоперационном периоде целесообразно применение цифровых технологий получения цифровых рентгеновских изображений с дальнейшей обработкой и применением паттернов.

2. Система оценки эффективности выполненной операции, основанная на динамике паттернов:

- гемодинамически положительная динамика паттерна - хороший результат операции;

- отсутствие динамики «паттерна» означает удовлетворительный исход операции;

-гемодинамически отрицательная динамика паттерна - неудовлетворительный результат операции.

II. Прогнозирование

1. Для прогнозирования ожидаемых результатов кардиохи-рургических операций целесообразно применение цифровых технологий получения рентгеновских изображений с дальнейшей обработкой и применением паттернов Data Mining.

2. Положительный тест при применении паттернов «НОРМОВОЛЕМИИ», ГИПЕРВОЛЕМИИ» при Qp:Qs менее 1,6 позволяет ожидать неосложненное течение раннего послеоперационного периода.

3 Положительный тест при использовании паттерна «ГИПЕРТЕНЗИИ» позволяет предполагать осложненное течение раннего послеоперационного периода. Особенно данные закономерности характерны для взрослых пациентов с ABK.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Пак, Н.Т. Объективизация рентгенологических признаков нарушений кровообращения по малому кругу методом цифровой рентгенографии (предварительные результаты) / О С.Антонов, А.О.Антонов, Ю.А Власов и др. // Материалы V] ежегодной сессии НЦССХ, Москва. 2002. С.145.

2. Пак, Н.Т. Применение методов интеллектуального анализа данных для решения задач медицины / О.С.Антонов, А.О Антонов, А.В.Гутов и др. // Материалы третьих научных чтений, посвяшенных памяти академика Е.Н.Мешалкина. Новосибирск. 2002. С.107-108.

3. Пак, Н.Т. Применение «паттернов» цифровой рентгенографии для оценки состояния легочного сосудистого рисунка и силуэта сердечно-сосудистой тени у кардиохирургических больных после коррекции врожденных и приобретенных пороков сердца / А.М.Караськов, Е.В.Ленько, О.С.Антонов и др. // Сборник тезисов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина, Новосибирск. 2002. С.173.

4. Пак, Н Т. Цифровая рентгенография - инструмент доказательной медицины / О.С.Антонов, А.О.Антонов, A.B. Гутов и др. // Тезисы докладов т сообщений IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина. Новосибирск. 2000. С.172.

5. Пак, Н.Т. Опыт применения автоматизированного разделения цифровых рентгенограмм органов грудной клетки на норму и патологию в кардиохирургической клинике // Материалы девятого Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов. Москва. 2003. С.393.

6. Пак, Н.Т. Способ объективизации оценки состояния легочного кровотока и формы срединной тени при заболеваниях сердца с помощью цифровой рентгенографии и компьютерной обработки данных / О.С.Антонов, А.О.Антонов, А.В.Гутов и др. // Материалы X юбилейной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы кардиологии». Тюмень. 2003. С.15.

7. Пак, Н.Т. Возможность автоматизации в разделении цифровых рентгенограмм грудной клетки на «норму» и «патологию» с использованием объективной оценки состояния легочного кровотока и формы срединной тени / О.С.Антонов, А.О.Антонов, А.В.Гутов П Материалы девятого Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов. Москва. 2003. С.306.

8. Пак, Н.Т. Цифровая рентгенография: метод объективной оценки малого круга кровообращения при заболеваниях сердца / А.В.Гутов, С.Е.Гуляевский // Материалы VII ежегодной сессии НЦССХ РАМН с всероссийской конференцией молодых ученых. Москва. 2003. С.299.

9. Пак, Н.Т. Способ объективизации оценки состояния легочного кровотока и формы срединной тени при заболеваниях сердца с помощью цифровой рентгенографии и компьютерной обработки данных / О.С.Антонов, А.О.Антонов, А.В.Гутов и др. // Материалы X юбилейной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы кардиологии». Тюмень. 2003. С.15.

10. Пак, Н.Т. Алгоритм диагностики типа легочного кровенаполнения для компьютерного анализа цифровых рентгенограмм / О.С.Антонов, Е.В.Ленько // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2004. №1. С.61-64.

11. Пак, Н.Т. Дифференциальная диагностика вариантов кровенаполнения легочного артериального русла и клапанных пороков сердца с использованием «Data Mining» цифровой рентгенографии / А.М.Караськов, Е.В.Ленько, О.С.Антонов и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2004. №1. С.65-71.

12. Пак, Н.Т. Оценка результатов коррекции врожденных и приобретенных пороков сердца по «паттернам» цифровой рентгенографии / А.М.Караськов, О.С.Антонов, Е.В.Ленько и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2004. № 2. С.69-74.

13. Пак, Н.Т. Перспективы цифровой рентгенографии в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний / О.С. Антонов, А.О". Антонов, А.В.Гутов и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2003. №1. С.91-94.

14. Пак, Н.Т. Использование «Data Mining» цифровой рентгенографии для идентификации легочного сосудистого рисунка и силуэта сердечно-сосудистой тени у кардиохирургических больных / A.M. Караськов, О.С.Антонов, Е.В Ленько // Мате-

// Материалы VIII ежегодной сессии НЦССХ РАМН с всероссийской конференцией молодых ученых. Москва. 2004.С.289.

Подписано в печать 2S.02.200S Формат 60x84 1/16 Заказ №133 Бумага офсетная, 80 гр/м2

Печл. Тираж 100

Отпечатано на полиграфическом участке издательского отдела Института катализа нм. Г.К. Борескова СО РАН 630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5

4 i

РНБ Русский фонд

2005-4 47957

1429

Темпы оказания кардиохирургической помощи по поводу врожденных пороков сердца в России увеличиваются с каждым годом. [Л.Е.Бокерия, Р.Г.Гудкова (2002Г)]1. В 1999г. было выполнено 6064, 2000г. - 6511, 2001 -7345, 2002 - 7934 операций. ВПС с переполнением легочного артериального русла - наиболее распространены среди всех ВПС, и по их поводу выполняется наибольшее количество операций.

В связи с большим количеством операций по поводу ВПС врачи в практическом здравоохранении сталкиваются с проблемой качественного обследования прооперированных пациентов. Оценка эффективности выполненной оперативной коррекции является обязательной в клинической практике для правильного ведения оперированных больных. В связи с этим, возникает необходимость совершенствования существующих диагностических методов для решения этой задачи. При этом предпочтение отдается наиболее безопасным и диагностически точным методам.

В практическом здравоохранении применяется комплексная клинико-функциональная оценка результатов операций по поводу ВПС. Только на основании такого комплекса исследований можно определить характер и последовательность обратного развития наиболее значимых симптомов ВПС после хирургического лечения. Лучевые методы для решения этих задач являются необходимым составляющим. Из существующих лучевых методов диагностики для оценки эффективности выполненной операции применяются: рентгенография, компьютерная рентгеновская и магнитно-резонансная томография.

В подавляющем большинстве случаев применяется рентгенографическое обследование, поскольку простота, доступность и информативность

1 Бокерия, J1.A. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения/ Л.А.Бокерия, Р.Г.Гудкова// Москва. Издательство НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН. 2002. рентгенографии органов грудной клетки пациентов с ВПС делают этот метод незаменимым в выявлении изменений МКК в кардиохирургической клинике. Рентгенологическое исследование применяется для оценки легочного рисунка, конфигурации и размеров сердца.

Одной из актуальных проблем современной медицины и, в частности, кардиохирургии, является объективизация интерпретации получаемых в результате различных видов обследования данных, исключение роли «человеческого фактора», возможность унификации полученных данных, как в периферийных, так и в ведущих медицинских центрах. В современной медицине все большее развитие получают методики, основанные на принципах доказательной медицины [75,120]. Такой перевод термина «evidence-basedmedicine», введенного в McMaster University, Канада в 90 гг., наиболее распространен в России.

Доказательная медицина - это не новая наука, скорее ее можно рассматривать как новый подход, направление или технологию сбора, анализа, обобщения и интерпретации научной информации. Ее принципы применимы к любой области медицинской науки. В частности, к диагностическим методикам. Их особенностями являются: объективность; возможность получения ключевой информации в объеме, достаточном для принятия оптимального решения.

Несмотря на приоритет эхокардиографического исследования в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, неинвазивная оценка состояния гемодинамики МКК возможна только при рентгенологическом обследовании. При этом очевидно, предпочтительна оценка легочного сосудистого рисунка, выраженная в терминах доказательной медицины.

Существуют единичные научные работы, исследующие эту проблему [73,91,117]. Но разработанные к настоящему времени методики объективной (количественной) оценки изменений MICK не вполне удовлетворяют требованиям кардиохирургии, поскольку достаточно трудоемки, основаны главным образом на анализе традиционных (пленочных) рентгенограмм и далеко не всегда позволяют объективно оценить эффект выполненной операции. В связи с этим, в кардиохирургической клинике существует потребность в новых диагностических методиках основанных на современных технологиях.

Наибольший практический интерес представляют цифровые технологии получения рентгеновского изображения, имеющие много преимуществ [48,49].

Главный рентгенолог Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Л.М.Портной в докладе о современных проблемах рентгенологической службы практического здравоохранения [105] подчеркивает, что одним из приоритетных направлений развития лучевой диагностики должно быть развитие цифровой рентгенографии и внедрение новых компьютерных технологий, при этом он однозначно отмечает о взятом курсе руководства здравоохранения России на активное внедрение цифровой рентгенографии в практическое здравоохранение.

В настоящее время не в полной мере изучены возможности цифровой рентгенографии в объективной диагностике изменений MICK при ВПС с переполнением русла легочной артерии, и совсем не отражен их диагностический потенциал в оценке непосредственного эффекта операции.

Компьютерные технологии помогают очень быстро и с большой точностью анализировать любые количественные данные. В частности, все большее распространение получает современная компьютерная программа Data Mining. С помощью этой программы возможно создание автоматизированной диагностической системы с высокой скоростью проведения диагностики одновременно у большого числа пациентов, постоянным самообучением «виртуального диагноста», возможность ее использования в дистантных технологиях [76,82,83,99,101].

Актуальность темы исследования. Разработка нового диагностического направления, сочетающего современные цифровые и компьютерные технологии, является одним из путей, позволяющим расширить арсенал диагностических методик в кардиохирургической практике, а также объективизировать результаты обследования пациентов. Особенностью такого метода диагностики является автоматизированость, исключение фактора «человеческих ошибок», возможность применения в дистантных технологиях и скриннинговых исследованиях. Таким способом возможно создание диагностической системы, использующей доступный и скоростной неинвазивный метод оценки МКК для получения ключевой информации в объеме, достаточном для принятия оптимального решения кардиохирургом или кардиологом. Для кардиохирургической клиники это представляет интерес не только с точки зрения исследования фундаментальной проблемы обратимости вторичных изменений в легких, вызванных воздействиями имеющегося порока сердца, компенсаторных и паракомпенсаторных процессов в динамике, но важно и с практической точки зрения: в качестве способа объективной оценки эффективности выполненной операции.

Разработанный нами новый диагностический метод для кардиологов и кардиохирургов делает возможным в автоматическом режиме осуществлять идентификацию анатомо-гемодинамических вариантов отклонений от условной нормы, а также описать «типичное течение» послеоперационного периода для врожденных пороков сердца с переполнением русла легочной артерии.

В российских и зарубежных доступных нам источниках аналогов представляемого научного исследования мы не обнаружили.

Цель исследования. Разработать метод оценки результатов операции у пациентов с врожденными пороками сердца, основанный на идентификации типа легочного артериального кровенаполнения с использованием цифровой рентгенографии.

Задачи:

1. Разработать методику стандартизованного измерения оптической плотности рентгено-топографических участков правого легочного поля на цифровых рентгенограммах, адаптированную к аппарату Новорент.

2. Определить участки правого легочного поля, наиболее информативные для дифференциальной диагностики типа легочного артериального кровенаполнения.

3. Изучить клинические факторы, влияющие на оптическую плотность легочной ткани и на этой основе получить паттерны оптических плотностей легочной ткани в виде SQL- запроса (далее паттерны) для идентификации типов легочного артериального кровенаполнения «НОРМОВОЛЕМИЯ», «ГИ-ПЕРВОЛЕМИЯ», «ГИПЕРТЕНЗИЯ».

4. Изучить динамику паттернов в раннем послеоперационном периоде в зависимости от предоперационного типа легочного артериального кровенаполнения и на этой базе создать новую систему оценки эффективности выполненной операции.

5. На основе паттернов разработать принципиально новую систему предоперационного «цифрового» прогнозирования течения раннего послеоперационного периода у пациентов ВПС с переполнением легочного артериального русла и «классическим методом» оценить ее прогностическую значимость.

Научная новизна и практическая значимость: 1 .Впервые создана методика стандартизации цифровых рентгенограмм.

2.Предложена модификация схемы деления правого легочного поля (Л.С.Розенштрауха и соавт,1987), позволяющая структурировать цифровую информацию об оптической плотности участков правого легочного поля.

3.Впервые предложена авторская методика оценки результата кардиохирур-гической операции по динамике оптической плотности определенных участков правого легочного поля.

4.Впервые разработана принципиально новая система предоперационного прогнозирования течения раршего послеоперационного периода у пациентов ВПС с переполнением русла легочной артерии.

5.Впервые в отечественной научной кардиорентгенологической методологии для научного анализа применен Data Mining, а сама методология работы построена на получении и сравнении паттернов.

Апробация результатов диссертационной работы. Основные положения, выводы и практические рекомендации доложены VIII ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН (Москва, 2004), заседании кафедры лучевой диагностики Новосибирской государственной медицинской академии, заседании Новосибирского городского общества рентгенологов. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них: статей в центральной печати - 4.

Основные полоэ/сения диссертации, выносимые via публичную защиту: 1. Паттерны являются эффективным инструментом автоматизированной цифровой идентификации. Их клинические применение в сочетании с сетевыми технологиями позволяет в реальном времени обследовать большое число пациентов, точно и своевременно диагностировать пороки сердца с переполнением легочного артериального русла, а также оценивать результаты выполненных операций.

2. Использование количественных показателей, получаемых в процессе интерактивной компьютерной обработки цифрового рентгеновского изображения органов грудной клетки, позволяет объективно идентифицировать состояние малого круга кровообращения как «норму» или как «патологию», а также проводить дифференциальную диагностику патологических изменений легочного рисунка при ВПС с переполнением малого круга кровообращения.

6. Применение паттернов при послеоперационном мониторинге позволяет в автоматизированном режиме получить заключение о состоянии легочного артериального русла, а по его динамике - объективно оценить результат операции.

выводы

1. Разработанная методика стандартизованного измерения оптической плотности рентгено-топографических участков правого легочного поля на цифровых рентгенограммах, адаптированная к аппарату Новорент, позволяет указать наиболее информативные участки правого легочного поля, установленные в нашем исследовании: при «нормоволемии» - это 9-ый «не стандартизированный»; при легочной «гиперволемии» - 2-ой «стандартизированный» участки.

2. Определены ключевые клинические факторы, влияющие на динамику оптической плотности легочной ткани: возраст к моменту операции, анатомический вариант порока сердца и отношение легочного кровотока к системному.

3. Установлено, что у 77 % пациентов группы ВПС с «предоперационным» паттерном «нормоволемия» ранний послеоперационный период был не осложненным.

4. У пациентов ВПС с предоперационным паттерном «гиперволемия» течение раннего послеоперационного периода зависит от выраженности предоперационного переполнения легочного артериального русла. При Qp:Qs > 1,6 в раннем послеоперационном периоде не происходит «нормализации» рисунка МКК, а при Qp:Qs < 1,6 наблюдается «нормализация» легочного кровотока (р<0.05).

5. Установлено, что у большинства пациентов с паттерном «гипертензия» в раннем послеоперационном периоде сохраняются изменения в МКК, характерные для артериальной легочной гипертензии (р<0.05).

6. Установлено, что среди пациентов с сохранением паттерна «гипертензия» после операции, наиболее тяжелое течение раннего послеоперационного периода было у пациентов с длительным существованием ВПС (взрослые больные, особенно с АВК).

7. Предложена новая система оценки эффективности выполненной операции, основанная на динамике паттернов.

8. Установлено, что чувствительность и специфичность компьютерных диагностических тестов, основанных на полученных паттернах составила: для паттерна «нормоволемия» - 71% и 92%, «гиперволемия» - 89% и 75%, «гипертензия» - 100% и 77% соответственно.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ I. Мониторинг

1. Для мониторинга в раннем послеоперационном периоде целесообразно применение цифровых технологий получения цифровых рентгеновских изображений с дальнейшей обработкой и применением паттернов.

2. Система оценки эффективности выполненной операции, основанная на динамике паттернов:

- гемодинамически положительная динамика паттерна - хороший результат операции

- отсутствие динамики «паттерна» означает удовлетворительный исход операции

-гемодинамически отрицательная динамика паттерна -неудовлетворительный результат операции. II. Прогнозирование

1. Для прогнозирования ожидаемых результатов кардиохирургических операций целесообразно применение цифровых технологий получения рентгеновских изображений с дальнейшей обработкой и применением паттернов Data Mining.

2. Положительный тест при применении паттернов «НОРМОВОЛЕМИИ»,«ГИПЕРВОJIЕМИИ» при Qp:Qs менее 1,6 позволяет ожидать неосложненное течение раннего послеоперационного периода.

3. Положительный тест при использовании паттерна «ГИПЕРТЕНЗИИ» позволяет предполагать осложненное течение раннего послеоперационного периода. Особенно данные закономерности характерны для взрослых пациентов с АВК.