Введение к работе
Актуальность темы. Хронические обструктивные заболевания легких наряду с сердечно-сосудистой патологией сохраняют за собой печальное лидерство в структуре заболеваемости и смертности в странах Европейского сообщества.
Муковисцидоз (MB) — универсальная наследственная экзокринопатия -протекает в большинстве случаев как тяжелое хроническое обструктивное заболевание органов дыхания. MB является наиболее частой причиной хронических гнойных бронхолегочных заболеваний у детей. Частота его в среднем составляет 1:2000 новорожденных. В последние годы наблюдается относительный рост числа больных муковисцидозом, что можно связать с улучшением прижизненной диагностики, а также с увеличением средней продолжительности жизни этих больных за счет постоянно совершенствующихся терапевтических и медико-социальных мероприятий.
Все это ставит муковисцидоз в ряд заболеваний, без исследования возможностей управления которыми невозможен дальнейший прогресс пульмонологии.
Изменения в легких при муковисцидозе обусловлены двумя факторами: нарушением бронхиальной проходимости (вследствие повышенной вязкости, затрудненной эвакуации секрета из бронхов) и ранним развитием инфекции нижних дыхательных путей. Эти изменения проявляются в виде эмфиземы, ателектазов различной протяженности; присоединение инфекции ведет к развитию затяжных, рецидивирующих пневмоний и к формированию пневмосклероза. Вот почему рентгенологические исследования приобретают огромное значение в диагностике муковисцидоза, являясь наиболее объектипными, информативными, надежными, но дорогостоящими, а главное, небезопасными для здоровья методами. Необходимость непрерывного лечения, эффект от проведения которого контролируется преимущественно рентгенологически, ставит перед практическим здравоохранением закономерный вопрос о поиске безопасных, доступных и информативных методик диагностики муковисцидоза и динамического контроля, которые бы коррелировали с рентген-картиной.
В этом плане одним из наиболее перспективных направлений научных исследований, на наш взгляд, является изучение состояния сурфактантной системы легких у детей, больных муковисцидозом, так как механизм нарушений при этом заболевании возможно обусловлен не только обтурацией мелких бронхов вязким секретом, но и дефицитом сурфактаита легких (СЛ).
Для эффективного использования результатов исследования сурфактантной системы как диагностической методики при муковисцидозе, необходимо установить количественные зависимости между уровнем сурфактаита и рентгенологическими изменениями в легких, построить математическую диагностическую модель с помощью современных компьютерных технологий.
Таким образом, актуальность темы исследования заключается в необходимости разработки эффективной схемы обследования при муковисцидозе у детей на основе математического моделирования.
Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежской государственной медицинской академии и межвузовской кафедры системного анализа и управления в медицинских системах «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является моделирование соотношений уровня сурфактанта и рентгенологической картины легких при муковисцидозе у детей в периоды обострения и ремиссии для принятия рациональных диагностических решений.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
проанализировать существующие методы диагностики муковисцидоза у детей;
провести комплексное динамическое обследование детей, больных муковисцидозом, с акцентом на изучение рентгенологической картины легких;
изучить уровень сурфактанта у здоровых детей и у детей со смешанной и преимущественно легочной формами MB в периоды ремиссии и обострения;
построить количественную зависимость между уровнем сурфактанта и рентгенологической картиной легких при муковисцидозе у детей;
разработать рациональный комплекс обследования больных муковисцидозом со смешанной и преимущественно легочной формами в различные периоды заболевания;
апробировать в клинической практике результаты исследования и оценить их эффективность.
Методы исследования. В работе используются методы математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, распознавания образов; рентгенологический, хемилюминесцентный.
Научная новизна результатов исследования. Выявлена количественная зависимость между уровнем сурфактанта и рентгенологическими изменениями в легких при муковисцидозе у детей, отличающаяся тесной корреляционной связью (1=0,72).
Предложен модифицированный комплекс обследования при муковисцидозе у детей со смешанной и преимущественно легочной формами, тяжелым и среднетяжелым течением, в зависимости от периода заболевания, обеспечивающий повышение эффективности диагностики и динамического контроля за счет использования методики определения уровня сурфактанта по степени гашения хемилтомииесценции при одновременном сокращении числа лучевых методов исследования.
Сформирована библиотека типовых схем обследования при MB у детей с учетом периода заболевания, позволяющая принимать рациональные диагностические решения.
Практическая значимость исследования. В результате исследования разработана и апробирована в клинических условиях методика определения уровня сурфактанта по степени гашения хемилюминесценции с помощью медицинского хемилюминометра ХЛМ Щ-01 при муковисцидозе у детей. Получены клинические результаты исследования, подтверждающие эффективность использования данной методики определения уровня сурфактанта в качестве диагностической.
На основе математического моделирования предложен рациональный комплекс обследования больных муковисцидозом со смешанной и преимущественно легочной формами, позволяющий значительно сократить количество лучевых методов исследования, суммарную лучевую дозу, число обострений, длительность пребывания в стационаре, длительность антибактериальной терапии.
Результаты внедрения. Результаты исследования апробированы и используются в клинической практике в Воронежской городской детской клинической больнице № 1, в Воронежском областном детском реабилитационном центре, на кафедре пропедевтики детских болезней Воронежской государственной медицинской академии (ВГМА), а также в учебном процессе со студентами педиатрического факультета ВГМА и со студентами Воронежского государственного технического университета, обучающихся по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и
обсуждались на научно-методических семинарах кафедры пропедевтики
детских болезней ВГМА (1996-1999), межкафедральных конференциях,
проводимых на базе ВГМА (1997-1999), итоговой юбилейной научной сессии
«Современные методы профилактики, диагностики и лечения важнейших
заболеваний» (Воронеж, 1998), Всероссийской конференции
«Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 1999).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит список литературы из 117 наименований, изложена на 127 страницах машинописного текста, в котором приведено 26 таблиц, 25 рисунков.