диссертации / 101

2.3. Программные средства создания автоматизированной консультативной

4

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВАШ – визуально-аналоговая шкала ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения

ДГКБ №9 — Детская городская клиническая больница №9 ДИ — доверительный интервал ИРИО — индекс риска инфекционных осложнений ИТП — индекс тяжести поражения ИФ — индекс Франка

ЛДП — лечебно-диагностический процесс ЛПУ — лечебно-профилактическое учреждение МИС — медицинская информационная система ОППТ — общая площадь поверхности тела

ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии п.т. — поверхность тела СМП — скорая медицинская помощь

СОЗ — система, основанная на знаниях СППР — система поддержки принятия решений СУБД — система управления базами данных ЭС — экспертная система

POSAS — Patient and observer scar assessment scale VBA — Visual Basic for Applications

VSS — Vancouver Scar Scale

5

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

По данным ВОЗ ожоги составляют 30% всех травматических повреждений и характеризуются высокими показателями летальности и инвалидности; 33% всех погибших составляют дети до 14 лет. В России за медицинской помощью по поводу ожогов ежегодно обращаются 75-77 тысяч детей [9], что составляет 33,5-38% от общего числа пострадавших от ожогов.

Исход термической травмы во многом зависит от действий медицинских работников на догоспитальном этапе и в первые сутки стационарного лечения. Ключевым моментом в лечении пациента в острый период ожоговой травмы является определение площади пораженной поверхности, на основании которой вычисляется требуемый объем инфузионной терапии, а также различные индексы для оценки тяжести состояния и прогнозирования течения заболевания, такие как индекс Франка

(ИФ), индекс тяжести поражения (ИТП), индекс риска инфекционных осложнений (ИРИО).

Для расчета площади ожоговой поверхности у детей традиционно используются диаграммы Ланда и Браудера, представляющие схематичное изображение тела человека спереди и сзади и позволяющие с помощью специальной таблицы учесть в вычислении суммарной площади ожога изменение пропорций тела ребенка с возрастом. В отечественной комбустиологии для подобного изображения тела человека в двух проекциях существует специальный термин – «скица». Согласно различным оценкам частота ошибок в расчете площади ожога, чаще всего в силу отсутствия должного опыта, достигает 23% [44, 120].

В то же время, отдаленные результаты лечения ожоговой раны напрямую зависят от своевременно начатого консервативного и хирургического лечения на этапе реабилитации [8], в которой нуждаются более 80% детей с последствиями ожоговой травмы. Ряд физиологических

6

особенностей, таких как диспропорция роста рубцовой и неповрежденной кожи, а также рост детей обусловливают необходимость продолжительного динамического наблюдения за формирующимся рубцом.

Выбор оптимальной схемы лечения в этот период зависит от клинико-

морфологического типа послеожогового рубца и степени его зрелости.

Несмотря на то, что в последнее время появились работы, предлагающие использование различных объективных методов диагностики типа рубца,

нельзя упускать из внимания проблему их недостаточной доступности в различных медицинских организациях страны. До сих пор самым распространенным методом диагностики типа рубцовой ткани является клинический осмотр. Однако в силу присущей ему субъективности, а также высокой изменчивости клинической картины рубцовой ткани в пределах одного типа, ошибки в диагностике рубцов случаются, согласно различным источникам, в 20-80% случаев [42, 64]. Кроме того, задача наблюдения за детьми в реабилитационный период ложится на плечи медицинских работников амбулаторных учреждений (от детских хирургов до фельдшеров в сельской местности) [3], не являющихся специалистами в области комбустиологии.

Следствием ошибок диагностики типа рубца является выбор неверной тактики лечения пациента, что ведет к таким неблагоприятные последствиям как продолжение роста рубца, развитие двигательных и уродующих нарушений, которые нередко становятся причиной социальной дезадаптации пострадавших.

Одним из способов решения данной проблемы является применение диагностических правил в составе медицинских информационных систем для консультативной помощи в принятии решений в данной предметной области.

Среди множества способов их разработки принято выделять два основных подхода: на основе методов вычислительной диагностики (с помощью

7

математической статистики) и на основе экспертного подхода (посредством использования знаний) [20, 23].

В настоящее время в области информационных технологий в медицине уже представлено немалое количество программных продуктов,

позволяющих врачу быстро и точно рассчитать площадь пораженной поверхности и оперативно определиться с тактикой ведения больного в острый этап ожоговой травмы. В России программное обеспечение указанного выше назначения не получило широкого распространения [44].

Что касается правил для поддержки принятия решений в области диагностики типа рубцовой ткани на основе данных клинического осмотра,

то их упоминания в мировой литературе мы не обнаружили.

Таким образом, проблема поддержки медицинских работников на различных этапах оказания помощи обожженным больным является актуальной.

Цель

Разработка систем поддержки лечебно-диагностического процесса на этапах оказания помощи детям с термической травмой с использованием вычислительных процедур и логических решателей.

Задачи

1. Создание электронной скицы, позволяющей рассчитать площадь ожога и рубцовой ткани с учетом объемности человеческого тела.

2. Разработка решающих правил для поддержки принятия решений в процессе диагностики типа рубцовой ткани с помощью математической статистики и экспертного подхода.

3. Программная реализация разработанных правил диагностики послеожоговых рубцов.

4. Разработка автоматизированной консультативной системы,

интегрирующей базу данных и модули поддержки принятия решений.

8

5. Оценка эффективности разработанных программных продуктов для определения площади пораженной поверхности и типа рубцовой ткани.

Научная новизна

Впервые в мире разработаны диагностические правила для определения типа рубцовой ткани на основе балльной оценки, показавшие эффективность их применения в клинической практике.

Впервые в России разработан электронный вариант скицы,

предусматривающий расчет площади пораженной поверхности с учетом объемности человеческого тела на основе работы пользователя с графическим редактором, что позволило повысить точность вычисления площади ожога и рубцовой поверхности.

Впервые, в процессе формирования процедурных правил на основе знаний, обоснована необходимость выделения подтипов рубцов (ранние и поздние), характеризующих степень их зрелости.

Практическая значимость

1. Электронная скица, учитывающая объемность тела ребенка,

позволяет повысить точность оценки площади обожженной поверхности,

участков кожи для аутодермопластики и размеров рубцовой ткани.

2. Модуль дифференциальной диагностики типа рубцовой ткани позволяет с высокой точностью формировать диагностическое заключение о возможном типе послеожогового рубца.

Разработанное программное обеспечение может использоваться как автономно (в виде самостоятельных программных модулей), так и в составе автоматизированной консультативной системы.

Положения, выносимые на защиту

Применение разработанного программного обеспечения для автоматизированного расчета площади пораженной поверхности позволяет значительно снизить количество ошибок, совершаемых медицинскими работниками на разных этапах оказания помощи пациентам с ожоговой травмой.

9

На основании шкалы балльной оценки рубцов, упорядочивающей нечеткие клинические характеристики, с использованием вычислительных процедур и основанных на знаниях правил, возможно проведение дифференциальной диагностики типов рубцовой ткани.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы доложены на научной сессии НИЯУ МИФИ (Москва, 2012), на XI Всероссийском конгрессе «Инновационные технологии в педиатрии» (Москва, 2012), XV Конгрессе Европейской Ассоциации Ожогов (Вена, 2013), IX Международной (XVIII

Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2014), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Скорая медицинская помощь-

2014» (Санкт-Петербург, 2014), XVII Конгрессе Международного сообщества по ожоговой травме (Сидней, 2014).

Внедрение результатов исследования

Разработанное программное обеспечение «Электронная скица», а также модуль поддержки принятия решений в процессе диагностики типа рубцовой ткани используется в клинической практике ожогового отделения ДГКБ№9 им. Г.Н.Сперанского (г.Москва) и ожогового отделения Люберецкой Районной Больницы №3.

Программы «Электронная скица» и «Модуль дифференциальной диагностики типа послеожогового рубца» прошли государственную регистрацию Роспатента (свидетельства №2014610117, 2014660416 – см. приложение).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.

Долотова Д.Д., Старостин О.И., Будкевич Л.И., Кобринский Б.А. Информационная система комплексной поддержки лечебно-

10

диагностических процессов ожоговых травм. Вестник Саратовского

государственного технического университета. — 2011. — №4 (62). —

с.243-247.

Долотова Д.Д., Старостин О.И. Проект системы для информационной поддержки лечебно-диагностического процесса при ожоговой травме. Сб. трудов XXIV международной науч. конф. ММТТ-24. — 2011. —

т.2. — с.131-132.

Кобринский Б.А., Будкевич Л.И., Шурова Л.В., Матвеев Н.В., Долотова Д.Д. Модули поддержки принятия решений в информационных медицинских системах // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2012:

Аннотации докладов. Т.2. – М., 2012. – C.322.

Долотова Д.Д., Шурова Л.В., Кобринский Б.А., Будкевич Л.И. Использование вычислительных методов и экспертного подхода для определения типа послеожоговых рубцов кожи. Вестник перинатологии и педиатрии. — 2014. — №1. — т.59. — с.88-92.

Кобринский Б.А, Акименков А.М., Долотова Д.Д., Путинцев А.Н.,

информационные технологии — 2014. — №2. — с.40-50.

Долотова Д.Д., Шурова Л.В., Кобринский Б.А. Система поддержки медицинских работников в процессе оказания помощи детям с последствиями термической травмы. Вестник Российского Государственного Медицинского Университета — 2014. — №2. — с.365.

Долотова Д.Д., Шурова Л.В., Акименков А.М., Кобринский Б.А.,

Будкевич Л.И. Оценка частоты ошибок в определении площади ожога у детей на догоспитальном этапе на основе применения программы "Электронная скица". Скорая медицинская помощь—2014: Сборник тезисов Всероссийской научно-практической конференции с