Прогнозирование фетоплацентарной недостаточности на основе статистического анализа медико-биологических факторов риска

Актуальность темы

В условиях ухудшающейся демографической ситуации в стране проблема антенатальной охраны плода, снижение перинатальной заболеваемости и смертности являются важными научно-практическими направлениями. Подавляющее большинство заболеваний в раннем неонатальном периоде и многие болезни в более старшем возрасте представляют собой пролонгированную патологию эмбриона, что требует значительного усиления профилактической ориентации акушеров на рождение здорового ребенка, введения современных программ контроля за течением беременности и родов (Вельтищев Ю.С., 2000).

В результате комплекса организационно-методических и лечебно-профилактических мероприятий, в частности, совершенствования показаний, анестезиологического пособия и техники оперативного родоразрешения, в последнее десятилетие в России сохранялась тенденция снижения перинатальной смертности [38]. Однако, при возрастании частоты абдоминального родоразрешения и снижения перинатальной смертности, сохраняется высокая заболеваемость новорожденных [38,53].

В течение последнего десятилетия она практически удвоилась (с 2425 до 4154,8 на 10 000 родившихся живыми детей), достигнув почти 50%-го рубежа. Таким образом, почти каждый второй ребенок, родившийся в России, заболевает в первые часы или дни жизни. Анализ характера заболеваемости и динамики структуры смертности новорожденных, родившихся живыми, показывает, что такие причины как сепсис, родовая травма перестали быть ведущими причинами заболеваемости и смертности детей. В настоящее время наблюдается отчётливое возрастание значимости патологии плода, приводящей к нарушению или невозможности адаптации ребенка к внеутробной жизни.

Последнее свидетельствует о необходимости переноса внимания исследователей на проблемы пренатального и перинатального периодов жизни человека с целью обеспечения наиболее оптимального и наиболее эффективного и комфортного развития плода [145,146].

При всем многообразии патогенетических механизмов осложнений беременности реализация их происходит через нарушение нормального функционирования фетоплацентарного комплекса (ФПК). В последнее время наблюдается достоверное (не менее, чем в 2 раза) возрастание частоты и тяжести хронической фетоплацентарной недостаточности, которая во многом определяет состояние новорожденного.

Изучение его состояния в антенатальном периоде, исследование достоверно значимых факторов риска развития фетоплацентарной недостаточности является ключом к решению проблемы снижения неблагоприятных перинатальных исходов.

Наименее зрелыми, с позиций теории системогенеза П. К. Анохина, а соответственно, наименее эффективными в реализации адаптационных механизмов, является нервная, эндокринная и иммунная системы плода и новорождённого ребёнка. Именно их функциональная недостаточность нередко становится отправной точкой становления патологии.

Гипоксически-ишемические поражения центральной нервной системы (ЦНС) новорожденного как следствие дисфункции ФПК осложняются не только нарушениями центральной регуляции, но и особенностями перестройки эндокринных и обменных систем, обеспечивающих гуморальную адаптацию ребёнка [22].

В связи с этим, изучение факторов риска развития ФПН различной степени тяжести, их связи с перинатальными поражениями ЦНС новорожденного, особенностями перестройки других его систем в условиях воздействия повреждающих перинатальных факторов, является необходимым для прогнозирования и предупреждения неблагоприятных последствий для здоровья ребёнка и оптимального лечения в случае их возникновения.

Большинство опубликованных работ по обсуждаемой проблеме касается лишь анализа развития ФПН при отдельной нозологической форме или в однородной группе заболеваний.

Вместе с тем, увеличение объёма информации об этиологии и патогенезе фетоплацентарной недостаточности, поступающей в распоряжение врача, необходимость учёта большого числа взаимосвязанных факторов и быстро меняющихся требований в процессе лечения, вероятностный характер возникновения и развития осложнений, повышение эффективности диагностики и качества лечения фетоплацентарной недостаточности и предупреждение развития патологии ЦНС новорожденного тесно связаны с необходимостью использования современных информационных технологий [200,201].

Таким образом, актуальность темы диссертационного исследования определяется необходимостью разработки комплекса методов, моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений врачом с целью повышения эффективности прогнозирования и лечения различных форм фетоплацентарной недостаточности на основе статистического анализа медико-биологических факторов риска развития этой патологии.

Работа выполнена в соответствии с межвузовской комплексной научно-практической программой 12.11 «Перспективные информационные технологии в высшей школе» в рамках одного из основных научных направлений Воронежской государственной медицинской академии им. Н. Н. Бурденко «Биокибернетика, компьютеризация в медицине».

Цель и задачи исследования

Целью диссертации является рационализация диагностики фетоплацентарной недостаточности различной степени тяжести для профилактики поражений ЦНС новорожденного на основе классификационно-прогностических и клинико-диагностических моделей.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи: провести системный анализ различных медико — биологических и социально — гигиенических факторов риска развития различных форм фетопла-центарной недостаточности и перинатальных поражений ЦНС новорожденного различной степени тяжести и выявить совокупность значимых факторовпредложить процедуру предварительной обработки информации на основе анализа факторов риска с целью определения зависимости между фето-плацентарной недостаточностью различной степени тяжести и перинатальными исходами для плода и определения группы наиболее значимых факторовна основе методов дискриминантного анализа сформировать комплекс классификационно-прогностических моделей развития ФПН как основной причины перинатальных поражений ЦНС новорожденного различной степени тяжестиразработать клинико-диагностический алгоритм с целью выбора рациональной системы лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение развития тяжёлых форм ФПНпровести верификацию разработанных моделей и алгоритма в рамках компьютерной системы интеллектуальной поддержки принятия решений.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовали: метод направленного отбораретроспективный анализ течения беременности и родов с ФПН и перинатальных исходов для новорожденногоширокий спектр клинико-анамнестических, лабораторных и дополнительных методов исследованияосновные положения теории вероятности и математической статистикитеории управления биологическими и медицинскими системамиметоды математического моделирования, дискриминантного анализа, логико-параметрического моделирования.

Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной: процедура предварительной обработки ретроспективной информации на основе анализа факторов риска развития различных форм фетоплацентарной недостаточности и перинатального поражения центральной нервной системы новорожденного различной степени тяжести, отличающаяся учётом зависимости тяжести перинатальных гипоксически-ишемических и травматических поражений ЦНС от формы ФПНкомплекс классификационно-прогностических моделей определения тяжести ФПН и поражений ЦНС плода, позволяющий с учётом числа независимых показателей использовать пошаговую методику включения/исключения переменных при реализации процедур дискриминантного анализаклинико-диагностический алгоритм выбора рациональной системы лечебно-профилактических мероприятий, учитывающий комплексный характер действий, направленных на предупреждение развития тяжёлых форм ФПНструктура компьютерной системы интеллектуальной поддержки принятия решений, обеспечивающая использование информационного обеспечения при решении задач прогнозирования развития и управления тактикой лечения фетоплацентарной недостаточности.

Практическая значимость и результаты внедрения. Созданы и внедрены алгоритмы диагностики и лечения ФПН различной степени тяжести. Определена зависимость между формой ФПН и тяжестью перинатальных поражений ЦНС новорожденного. Выявлены факторы развития плацентарной недостаточности, значимые для неблагоприятных перинатальных исходов у новорожденного.

Внедрена в клиническую практику методика комплексной диагностики и лечения фетоплацентарной недостаточности различной степени тяжести с учётом значимых для перинатального поражения ЦНС новорожденного факторов риска на основе логико-параметрических моделей.

Предложенная методика позволила практическим врачам на основе разработанных данных более эффективно использовать имеющийся в их распоряжении интеллектуальный и клинико-диагностический потенциал при ведении пациенток с ФПН.

Структура, информационное и программное обеспечение подсистемы интеллектуальной поддержки врача при прогнозировании фетоплацентарной недостаточности на основе статистического анализа медико-биологических факторов риска внедрены в практическую деятельность Воронежской областной клинической больницы № 1 и учебный процесс кафедры акушерства и гинекологии № 1 Воронежской государственной медицинской академии.

Результаты исследований явились научной основой для расширения клинико-диагностических и лечебно-профилактических мероприятий в прогнозировании и снижении перинатальной заболеваемости.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы скорой медицинской помощи — реальность и перспективы» (Воронеж, 1996) — межрегиональном научно-практическом семинаре «Естествознание и гуманизм» (Томск, 2004) — на сессии ЦентральноЧернозёмного научного центра РАМН (Курск, 2005), на всероссийской, областных и межкафедральных научно-практических конференциях, заседаниях научного общества акушеров-гинекологов в 2004;2005 годах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 132 страницы, включая 14 рисунков, 8 таблиц, приложение и список литературы из 246 наименований.

Выводы четвёртой главы.

1. Разработан комплекс взаимосвязанных программных модулей, обеспечивающих решение задачи прогнозирования фетоплацентарной недостаточности на основе статистического анализа медико-биологических факторов риска.

2. Данная компьютерная система диагностики и прогнозирования развития фетоплацентарной недостаточности различной степени тяжести позволяет в едином цикле осуществлять две основные задачи интеллектуальной поддержки врача: дифференциальную диагностику степени тяжести ФПН и прогнозирование развития фетоплацентарной недостаточности с учётом перинатальных исходов для плода с наглядной визуализацией изменений составляющих объективного статуса больной.

3. Приведённые клинические примеры демонстрируют алгоритм диагностических, лечебных и прогностических мероприятий у больных с разными формами фетоплацентарной недостаточности.

Учёт всех факторов риска развития этого осложнения беременности, согласно предложенной клинико-диагностической модели, позволяет улучшить перинатальные исходы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на достижения современного акушерства остаётся высокой перинатальная заболеваемость новорожденных, которая во многом определяет качество жизни ребёнка в последующие годы.

Основой формирования различных нарушений органов и систем плода и новорожденного служит дисфункция фетоплацентарного комплекса.

Так как фетоплацентарная недостаточность имеет мультифакториальную природу, целесообразным является применение методов системного анализа, управления и обработки информации с целью выявления наиболее значимых факторов риска развития этой патологии и прогнозирования степени тяжести ФПН и перинатальных поражений ЦНС новорожденного.

В ходе работы получены следующие результаты:

1. Среди исследуемого контингента пациенток отмечена высокая соматическая заболеваемость: заболевания бронхолегочной системы, сердечно-сосудистой системы, эндокринной системы, мочеполовой системы, заболевания желудочно-кишечного тракта.

2. У большого числа пациенток акушерско-гинекологический анамнез отягощен гинекологическими заболеваниями воспалительного генеза, вызванных специфической и неспецифической флорой, дисбиотическими состояниями и эндокринопатиямипрерыванием беременности, перинатальной потерей детей.

3. Практически у всех исследуемых беременность протекала с осложнениями в I и II половине: угроза прерывания, гестозы второй половины, бактериально-вирусная инфекция, низкая плацентация, мигрирующая плацента. Роды осложнялись аномалиями родовой деятельностиболее 1/3 женщин родоразрешены оперативным путем, высок процент преждевременных и запоздалых родов.

4. Новорожденные от беременных с фетоплацентарной недостаточностью страдают высокой перинатальной заболеваемостью, несмотря на высокую частоту оперативного родоразрешения. Среди этих новорожденных частота перинатального поражения ЦНС различной степени тяжести составляет 77,17%- у многих детей выявлены различные синдромы дизадаптации. Все это обуславливает необходимость перевода этих новорожденных на второй этап долечивания (каждый четвёртый в нашем исследовании).

5. На развитие разных форм ФПН достоверно влияет наличие следующих факторов риска: наличие в анамнезе соматических заболеваний матери (бронхо-легочной, сердечно-сосудистой, эндокринной, мочеполовой систем, желудочно-кишечного тракта), гинекологических заболеваний (бесплодие, синдром склерокистозных яичников, гиперандрогения), наличие в анамнезе перинатальной гибели плода, угроза выкидыша с кровянистыми выделениями в I триместре беременности, гестозы II половины беременности, бактериально-вирусная инфекция, кольпиты, бактериальные вагинозы, 14 111 111 во время беременности, наличие мигрирующей плаценты и низкой плацентации в любом сроке гестации, преждевременные роды. Степень тяжести ФПН достоверно коррелирует с указанными факторами риска.

Главными признаками являются низко расположенная и мигрирующая плацента, бактериально-вирусная инфекция во время беременности ЗВУР плода.

6. На состояние здоровья детей в раннем неонатальном периоде оказывают влияние: наличие в анамнезе у матери заболеваний бронхо-легочной, мочеполовой систем и желудочно-кишечного трактагинекологических заболеваний (эрозия шейки матки, воспалительных заболеваний матки и придатков, кольпиты, бактериальные вагинозы, поликистоз яичников и гиперандрогения в анамнезе) — число посещений женской консультацииугроза прерывания настоящей беременности, гестозы II половины беременности, бактериально-вирусная инфекция, кольпиты, бактериальные вагинозы, ИППП, мигрирующая плацента, наличие данных КТГ и УЗДГ ФПК, количество курсов проведенного лечения, преждевременные роды, аномалии родовой деятельности, острая гипоксия плода, масса и рост новорожденного, восстановление веса и разрешение желтухи в раннем неонатальном периоде, перевод на II этап выхаживания. Наличие указанных факторов риска достоверно влияет на степень тяжести гипоксически-ишемических поражений в раннем неонатальном периоде.

Главными признаками являются низко расположенная и мигрирующая плацента, бактериально-вирусная инфекция во время беременности ЗВУР плода.

7. С целью сокращения размерности исходной выборки и исследования влияния параметров на тяжесть ФПН и перинатального поражения ЦНС новорожденного возможно использовать непараметрический аналог дисперсионного анализа — критерий Крускала — Уолисса, а для оценки степени связи между ними — коэффициент ранговой корреляции Спирмена.

8. По результатам классификации проведен дискриминантный анализ данных (предварительно были проанализированы условия его применимости) и получены математические модели определения тяжести ФПН и поражений ЦНС новорожденного.

9. Разработан клинико-диагностический алгоритм с целью выбора рациональной системы лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение развития тяжелых форм ФПН.

10. Разработана структура, информационное и программное обеспечение подсистемы интеллектуальной поддержки врача при прогнозировании фетоплацентарной недостаточности на основе статистического анализа медико-биологических факторов риска.