СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ГРЫЖ БРЮШНОЙ СТЕНКИ
METHOD OF PREDICTING FORMATION OF POST-OPERATION ABDOMINAL HERNIAS

Изобретение относится к медицине, хирургии, урологии, гинекологии и может быть использовано при оперативных вмешательствах по поводу заболеваний органов брюшной полости и забрюшинного пространства, сопровождающихся пересечением мышечно-апоневротического массива брюшной стенки, для предотвращения возникновения послеоперационных грыж.
Известен способ определения показаний для проведения превентивной пластики брюшной стенки (патент РФ на изобретение № 2271154, опубл. 10.03.2006 г.). Данный способ заключается в выявлении факторов риска образования послеоперационной грыжи с оценкой степени их выраженности и суммированием условных баллов.
Недостатком этого способа является его недостаточная клиническая эффективность, что связано со сложностью расчетов, вариабельностью практической интерпретации получаемых диагностических признаков, в связи с нечетким характером симптомов, возможностью отнесения их к различным классам, значительной степенью влияния человеческого фактора на окончательное решение. Это оставляет большое количество больных, у которых в послеоперационном периоде формируются грыжи.
Задачей изобретения является повышение эффективности прогнозирования послеоперационных грыж и определения показаний для превентивного эндопротезирования.
Предлагаемый способ реализуется комплексным использованием информативных признаков для расчета уверенности в прогнозе возникновения послеоперационных грыж с использованием автоматизированной системы поддержки принятия решений врача-хирурга с использованием математического аппарата нечеткой логики и теории распознавания образов.
Способ осуществляется следующим образом.
После проведения клинического обследования больным с предстоящим оперативным вмешательством производится оценка вероятности послеоперационного грыжеобразования. Для этого выполняется опрос, осмотр, пальпация передней брюшной стенки, ультразвуковое исследование передней брюшной стенки на 3 уровнях: на середине расстояния между d. bicostarum и пунктом, на середине расстояния между пунктом и d. bispinarum, на уровне d. bispinarum. Определяется толщина и структура подкожной жировой клетчатки, эхоструктура, эхогенность, толщина мышц брюшной стенки в покое и при дозированной нагрузке (поднятие плечевого пояса). Полученные данные заносятся в компьютер в виде информативных признаков вероятности возникновения послеоперационных грыж. Для этого в интерфейсе пользователя предлагается ответить на следующие вопросы в рубрикациях:
I. Характер предстоящего оперативного вмешательства
1
x - пересечение массива мышц (поперечное, продольное)
2
x - пересечение межреберных, поясничных нервов (пересечение, без пересечения)
3
x - операция (первичная, повторная)
4
x - инфицирование раневого канала (есть, нет)
5
x - способ ушивания раны (послойно с восстановлением анатомичности тканей, сшивание неоднородных тканей, интерпозиция в зоне шва)
6
x - шовный материал (кетгут, капрон, шелк, полипропиленовая мононить)
II. Опрос
7
x - пол (м, ж)
8
x - возраст (до 40 лет, 40-60, старше 60)
9
x - физическая нагрузка в быту и на работе (отсутствие, умеренная, тяжелая)
10
x - грыжи в анамнезе (не было, были)
III. Осмотр
11
х - ожирение (1 ст, 2 ст, 3-4 ст)
12
x - птоз живота (нет, умеренный, выраженный)
13
х - послеродовая дряблость (нет, есть)
14
x - стрии (нет, есть)
15
x - имеющиеся грыжи брюшной стенки (нет, есть)
16
x - надлобково-паховый фартук (нет, до 10 см, свыше 10 см)
17
х - размер живота (норма, умеренно увеличен, резко увеличен)
18
x - форма живота, деформации (норма, деформированный)
19
x - развитие подкожной жировой клетчатки (не выражена, до 4 см, умеренное, 5-7 см, избыточное, свыше 7 см)
20
x - подтянутость боковой поверхности живота (норма, слабо подтянутая, наличие жировых складок)
21
x - талия (сохранена, сглажена, отсутствует)
IV. Пальпация
22
x - диастаз прямых мышц живота (нет, есть)
23
x - уменьшение окружности живота по линии талии при вдохе (7-10 см и более,5-7 см, менее 4 см)
V. УЗИ
24
x - толщина подкожно-жировой клетчатки (до 4 см, 4-6 см, более 6 см)
25
x - эхоструктура подкожно-жировой клетчатки (однородная, наличие соединительнотканных прослоек)
26
x - толщина белой линии живота (3-4 мм, менее 3 мм)
27
x - ширина белой линии живота (до 1 см, 2-3 см, более 3 см)
28
x - толщина прямых мышц живота в состоянии покоя (2 см, 1-2 см, менее 1 см)
29
x - ширина прямых мышц живота в состоянии покоя (до 7 см, 7-10 см, свыше 10 см)
30
x - сужение прямых мышц при напряжении (12%, 7-12%, менее 7%)
31
х - утолщение прямых мышц при напряжении (20% и более, 10-20%, менее 10%)
32
x - эхоструктура прямых мышц (однородная, жировое перерождение)
33
x - толщина широких мышц живота (0,6-1,0 см, 0,4-0,6 см, менее 0,4 см)
34
x - сужение широких мышц при напряжении (12%, 7-12%, менее 7%)
35
x - эхоструктура широких мышц живота (однородная, жировое перерождение).
ω1
i
1
1
Для каждого из выделенных признаков группой высококвалифицированных экспертов построены функции принадлежностей µ(х)(i=1,…,35) к классу ω - грыжа после операции образуется. Общий коэффициент уверенности в прогнозе по классу ω рассчитывается с помощью итерационного правила логического вывода вида:
ω1
i+1
КУ(r+1)=КУ(r)+μ(x)[1-КУ(r)],
1
ω1
1
ω1
i+1
1
где КУ(r) - коэффициент уверенности в классе ω на r-ом шаге итерации; причем КУ(r)=µ(х); µ(x) - функция принадлежности к прогнозу ω для вновь вводимого признака с номером 1+1, i=1,…,35.
Функции принадлежностей определяются с помощью продукционных правил следующим образом.
1
1
1. ЕСЛИ (x - поперечное), ТО [µ()=0,5], ИНАЧЕ
1
1
ЕСЛИ (x - продольное), ТО [μ(x)=0,2];
2
2
2
2. ЕСЛИ (х - пересечение), ТО [μ(x)=0,5], ИНАЧЕ [μ(x)=0];
3
3
3
3. ЕСЛИ (х - первичная), ТО [μ(x)=0,3] ИНАЧЕ [μ(x)=0,7];
4
4
4
4. ЕСЛИ (x - есть) ТО [μ(x)=0,8] ИНАЧЕ [μ(x)=0];
5
5
5
5
5. ЕСЛИ (х послойно с восстановлением анатомичности тканей), ТО [µ(x)=0] ИНАЧЕ, ЕСЛИ (х - сшивание неоднородных тканей, интерпозиция в зоне шва), ТО [µ(х)=0,4];
6
6
6. ЕСЛИ (x - кетгут), ТО [µ(х)=0,2] ИНАЧЕ
6
6
{ЕСЛИ (х - капрон, шелк), ТО [µ(х)=0,1]}
6
6
ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х - полипропиленовая мононить), ТО [µ(х)=0];
7
7
7. ЕСЛИ (мужчина), ТО [μ(x)=0,1] ИНАЧЕ [μ(x)=0,2];
8
8
8
8
8
8. ЕСЛИ (x<40), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ, {ЕСЛИ (40≤х≥60), ТО [μ(x)=0,2]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,3];
9
9
9. ЕСЛИ (х отсутствует), ТО [μ(x)=0]
9
9
ИНАЧЕ {ЕСЛИ x умеренная), ТО [μ(x)=0,1]
9
9
ИНАЧЕ {ЕСЛИ x тяжелая), ТО [μ(x)=0,2];
10
10
10
10. ЕСЛИ (х не было), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
11
11
11. ЕСЛИ (X - 1 стадия), ТО [μ(x)=0,3]
11
11
ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х - 2 стадия), ТО [μ(x)=0,5]}
11
11
ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х - 3 стадия), ТО [μ(x)=0,8]}
11
ИНАЧЕ [μ(x)=0];
12
12
12. ЕСЛИ (x НЕТ), ТО [μ(x)=0]
12
12
ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х умеренный), ТО [μ(x)=0,3]
12
12
ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х выраженный), ТО [μ(x)=0,4];
13
13
13
13. ЕСЛИ (х НЕТ), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,3];
14
14
14
14. ЕСЛИ (х НЕТ), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,1];
15
15
15
15. ЕСЛИ (х НЕТ), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,9];
16
16
16
16
16
16
16. ЕСЛИ (х НЕТ), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х - до 10 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х свыше 10 см), ТО [μ(x)=0,5];
17
17
17
17
17
17. ЕСЛИ (х норма) ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х умеренно увеличен), ТО [μ(x)=0,1]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,2];
18
18
18
18. ЕСЛИ (х норма), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,1];
19
19
19
19
19
19. ЕСЛИ (х<4 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (4 см ≤ х≤7 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
20
20
20
20
20
20
20. ЕСЛИ (х норма), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х слабо подтянутая), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х имеются жировые складки), ТО [μ(x)=0,5]};
21
21
21
21
21
21
21. ЕСЛИ (х сохранена), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (x сглажена), ТО [μ(x)=0,1]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ(x отсутствует), ТО [μ(x)=0,2]};
22
22
22
22. ЕСЛИ (х НЕТ), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ [μ(x)=0,6];
23
23
23
23
23
23
23. ЕСЛИ (х>7 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (5 см<x≤7 см), ТО [μ(x)=0,2]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х<5 см), ТО [μ(x)=0,3]};
24
24
24
24
24
24. ЕСЛИ (х<4 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (4 см≤x≤6 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
25
25
25
25. ЕСЛИ (х однородная), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (имеются соединительно-тканевые прослойки), ТО [μ(x)=0,3];
26
26
26
26
26. ЕСЛИ (х - 3…4 мм), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х<3 мм), ТО [μ(x)=0,5];
27
27
27
27
27
27
27. ЕСЛИ (х<1 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (1 см ≤ x≤3 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х>3 см), ТО [μ(x)=0,5]};
28
28
28
28
28
28. ЕСЛИ (x≥2 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (1 см<x<2 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
29
29
29
29
29. ЕСЛИ (х29<7 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7 см≤x≤10 см), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
30
30
30
30
30
30. ЕСЛИ (х≥12%), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7%≤х<12%), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
31
31
31
31
31
31. ЕСЛИ (х≥20%), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ(10%≤х<20%), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
32
32
32
32
32. ЕСЛИ (х однородная), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х жировое перерождение), ТО [μ(x)=0,5];
33
33
33
33
33
33
33. ЕСЛИ (0,6 см<х<1 см), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (0,4 см<х≤0,6 см), ТО [μ(x)=0,3] }ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х≤0,4 см), ТО [μ(x)=0,5]};
34
34
34
34
34
34. ЕСЛИ (х≥12%), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7%<х<12%), ТО [μ(x)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x)=0,5];
35
35
33
35
35. ЕСЛИ (х однородное), ТО [μ(x)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х жировое перерождение), ТО [μ(x)=0.5]}.
Полученное выражение проверено на контрольной выборке. Результаты исследования показали, что диагностическая эффективность предлагаемого метода достигает 94%, что вполне приемлемо для использования в медицинской практике.
Полученное значение коэффициента уверенности соответствует вероятности возникновению послеоперационной грыжи у конкретного пациента. При КУ(r+1)>40 прогнозируют образование послеоперационных грыж и рекомендуют провести превентивное эндопротезирование.
Таким образом, использование предложенной нами методики прогнозирования позволяет точно определять показания для превентивного эндопротезирования брюшной стенки с целью профилактики послеоперационного грыжеобразования.
Пример. Больная Ч. 1954 г.р. поступила в урологическое отделение 03.01.07 в экстренном порядке с диагнозом: мочекаменная болезнь, камень правого мочеточника, острый обструктивный пиелонефрит справа.
Больной предполагалось оперативное лечение с продольным рассечением мышц
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
(µ=0,2), без пересечения нервов (µ=0). Ранее оперативных вмешательств не было (µ=0). Предполагалось сохранение асептических условий в ране (µ=0) и послойное ушивание (µ=0) с использованием кетгута (µ=0,2).
ω1
ω1
ω1
ω1
Пациент была женщиной (µ=0,2) возрастной категории от 40 до 60 лет (µ=0,2), условия работы которой не предполагают физической нагрузки (µ=0). Грыж в анамнезе нет (µ=0).
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
У больной ожирение 3-4 степени (µ=0,8), выраженный птоз живота (µ=0,4). Послеродовая дряблость и стрии не выявлены (µ=0). Надлобковопаховый фартук до 10 см (µ=0,3). Живот увеличен в размерах за счет избыточно развитой подкожно-жировой клетчатки (µ=0,2), деформирован (µ=0,1). Подкожно-жировая клетчатка до 7 см (µ=0,3). Боковая поверхность туловища в виде жировых складок
ω1
ω1
(µ=0,5), талия отсутствует (µ=0,2).
ω1
ω1
При пальпации диастаз прямых мышц не определяется (µ=0), на вдохе уменьшение окружности живота составило менее 4 см (µ=0,3).
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
ω1
При УЗИ передней стенки выявлены значительные изменения всех слоев. Подкожно-жировая клетчатка развита избыточно, толщина превышает 6 см (µ=0,5), структура дольчатая со множеством соединительнотканных прослоек (µ=0,3). Толщина белой линии менее 3 мм (µ=0), ширина более 3 см (µ=0,5). Прямые мышцы истончены до 1,05±0,03 см (µ=0,3), распластаны на ширину более 12 см (µ=0,5). При напряжении этих мышц отмечается сужение менее 5% (µ=0,5) и утолщение на 8,3±0,8% (µ=0,5) от исходной величины. Структура мышечного слоя неоднородна, эхогенность повышена вследствие атрофии мышечной ткани и замещением ее грубоволокнистой соединительной и жировой тканью (µ=0,5). Толщина широких мышц живота 0,3±0,01 см (µ=0,5), при напряжении отмечается утолщение на 10±0,5% от исходной величины (µ=0,3). Эхоструктура широких мышц живота неоднородная, имеются признаки жирового перерождения (µ=0,5).
ω1
i+1
ω1
Определен коэффициент уверенности грыжеобразования предлагаемым способом путем последовательного введения в формулу КУ(r+1)=КУ(r)+μ(x)[1-КУ(r)] имеющихся значений µ. КУ составил 93%. Больной была предложена превентивная пластика синтетической сеткой, но от нее больная отказалась. Осмотрена в апреле 2007 года - отмечается формирование послеоперационной грыжи.