Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Рациональные модели, алгоритмы диагностики и анализа лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей

ВАК РФ 03.01.09, Математическая биология, биоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Рациональные модели, алгоритмы диагностики и анализа лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей"

На правах рукописи

ШАМБОРСКИЙ Виктор Николаевич

РАЦИОНАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ, АЛГОРИТМЫ ДИАГНОСТИКИ И АНАЛИЗА ЛЕЧЕНИЯ ОСТРОГО ОДОНТОГЕННОГО ОСТЕОМИЕЛИТА ЧЕЛЮСТЕЙ

Специальность: 03.01.09 - Математическая биология, биоинформатика

(медицинские науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

гз окт гон

005553800

Курск-2014

005553800

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» на кафедре биомедицинской инженерии

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Гонтарев Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: Субботина Татьяна Игоревна,

доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», заведующая кафедрой медико-биологических дисциплин

Татьяненко Татьяна Николаевна,

кандидат медицинских наук, доцент, МБ УЗ «Городская больница №2 г. Белгорода», старший ординатор хирургического отделения №1

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Белгородский государствен-

ный национальный исследовательский университет», г. Белгород

Защита состоится «28» ноября 2014г. в 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.105.08 при ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» по адресу: 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» по адресу: 305040, г. Курск, ул.50 лет Октября, 94 и на сайте ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» www.swsu.ru.

Автореферат разослан « /С?

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.105.08 доктор медицинских наук, профессор

2014 г.

Снопков В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Распространенность острых одонтоген-ных воспалительных заболеваний в последние десятилетия постоянно увеличивается и всё чаще отмечаются бурно прогрессирующие формы течения (Кабанова A.A. 2009; Лунев М.А., 2012; Ткаченко А.Н. и др., 2012; Басин Е.М., Медведев Ю.А., 2013). При этом преимущественной формой среди одонтогенных воспалительных заболеваний является острый одонтогенный остеомиелит челюстей, составляющий 1,41 случай на 1000 населения, в том числе осложненный флегмоной - 1,01 случай на 1000 населения (Амиров Н.Х., 2009). В странах Западной Европы заболеваемость остеомиелитом челюстей значительно ниже и варьирует от 3 до 4 случаев на 100000 населения (Bronkhorst М.А., Damme P.A., 2006; Chen L. et al, 2013).

Диагностика, лечение и профилактика одонтогенных гнойных воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области остается наиболее актуальной для современной стоматологии и челюстно-лицевой хирургии (Козин Д.В. и др., 2010; Комський М.П., 2011; Germain Н., 2009; Yamazaki Т. et al, 2013). Данному обстоятельству способствует высокая медико-социальная значимость остеомиелита челюстей, поскольку большую часть больных с этой нозологией составляют лица молодого трудоспособного возраста (Козин Д.В. и др., 2010). При рассматриваемой патологии отмечаются высокие показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности, а также смертности. Остеомиелит челюстей часто трудно диагностируется, несмотря на активный поиск методов диагностики и внедрение их в практику (Шевцов В.И. и др. 2007; Koorbusch G.F. et al, 2011; Zemann W., 2011; Кабанова A.A., 2013).

При остеомиелите челюстей патология редко диагностируется в острой и подострой стадиях (Козин Д.В. и др., 2009). Основными направлениями, способствующими решению данной проблемы, являются разработка и реализация в клиническую практику новых более эффективных методов диагностики, прогнозирования остеомиелита челюстей (Кабанова A.A., 2013). Однако прогнозирование одонтогенного остеомиелита и его различных осложнений по клинико-лабораторным показателям практически не осуществляется.

От ранней диагностики, объективной оценки тяжести состояния пациентов во многом зависят успехи лечения больных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей (Козин Д.В. и др. 2009; Ефимов Ю.В. и др., 2010; Hatano Н. et al, 2012). Несмотря на достигнутые успехи медицинской практики, лечение острого и хронического остеомиелита челюстей остается сложным и недостаточно эффективным (Козин Д.В. и др., 2009; Лунев М.А., 2012; Yamazaki Т. et al, 2013). Одной из причин этого в последние десятилетия считается утяжеление клинического течения, склонность к генерализации процесса, тяжелым септическим осложнениям и неблагоприятным исходам (Козин Д.В. и др., 2010). Данный контингент больных требует активного, подчас дорогостоящего лечения в условиях специализированного стационара (Козин

Д.В. и др., 2010). При этом у 65,7-74,3% пациентов хронический остеомиелит челюстей длится от 6 месяцев до нескольких лет и предусматривает продолжительное лечение, в том числе с многократным проведением хирургических вмешательств (Козин Д.В. и др., 2009). Поэтому анализ схем комплексного лечения пациентов с одонтогенным остеомиелитом челюстей и разработка принципов стандартизации терапии, особенно антибактериальной, рассматривается в качестве чрезвычайно актуальной проблемы в настоящее время (Козин Д.В. и др., 2009). Применяемые при остром остеомиелите челюстей схемы комбинированной терапии нуждаются в алгоритмизации и экспертной оценке.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Юго-Западного государственного университета и региональной программой «Стоматология».

Целью исследования являются разработка рациональных моделей, алгоритмов диагностики и анализа лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

В соответствии с целью диссертационной работы решались следующие задачи исследования:

1. Проведение на основе численных критериев оценки диагностических отклонений гематологических, иммунологических и рефлексологических показателей больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

2. Осуществление моделирования диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей по параметрам крови, иммунитета на системном и локальном уровнях, электрического сопротивления акупунктурных точек.

3. Математическое обоснование и алгоритмизация схемы лечения флегмон при остром одонтогенном остеомиелите челюстей.

4. Алгоритмизация и создание математических моделей для прогнозирования исходов комбинированной терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

Научная новизна результатов диссертации.

Созданы модели патологических отклонений при остром одонтогенном остеомиелите челюстей, отличающиеся выраженным сдвигом палочкоядер-ных нейтрофилов, СОЭ, абсолютного числа Т-хелперов, электрического сопротивления в точках эр-цзянь, пянь-ли, вэнь-лю, иммуноглобулинов О крови, лизоцима, иммуноглобулинов в, секреторного иммуноглобулина А в смыве из полости, позволяющие отобрать важные для диагностики признаки.

Разработаны корреляционные модели гематологических, иммунологических и рефлексологических показателей, отличающиеся у пациентов с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей высокой сопряженностью абсолютного числа Т-хелперов, иммуноглобулина в крови, лизоцима, иммуноглобулина С на местном уровне, обусловливающие рациональную диагностическую тактику при данной нозологии.

Построена модель рациональной диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей, обеспечивающая выявление патологии по ведущим

признакам и уменьшение диагностических ошибок, времени на обследование пациентов.

Разработан алгоритм отбора медикаментозных средств и физиотерапевтических методов для лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей, осложненного флегмоной, отличающийся математическим ранжированием антибактериальных, антигистаминных, иммуностимулирующих препаратов, регуляторов обмена в костной ткани, на основе которого они включаются в схемы комплексной терапии.

Созданы математические модели для прогнозирования развития флегмон при остром одонтогенном остеомиелите челюстей по содержанию лимфоцитов и их фенотипов, палочкоядерных нейтрофилов, СОЭ, иммуноглобулинов А, в, М в периферической крови, лизоцима, секреторного иммуноглобулина А, иммуноглобулина О в смыве из полости, электрическому сопротивлению в точках эр-цзянь, пянь-ли, вэнь-лю с требуемым для медицинских задач качеством.

Построен алгоритм анализа лечения и прогнозирования флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей, отличающийся определением до начала и после завершения терапии показателей сдвига кластеров дифференцировки иммунных клеток, активности нейтрофилов крови, гуморального иммунитета на системном и местном уровнях, электрического сопротивления акупунктурных точек меридиана толстой кишки, использованных для разработки математических моделей по прогнозированию исхода острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

Научно-практическое значение работы.

Разработанные модели патологических отклонений и корреляционных связей гематологических, иммунологических и рефлексологических показателей, рациональной диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей совершенствуют диагностический процесс за счет сокращения времени обследования пациентов по отобранным ведущим симптомам заболевания в каждой группе признаков.

Показано влияние острого одонтогенного остеомиелита челюстей на изменение корреляционных моделей, что имеет научное значение для понимания патогенеза при данной нозологии.

Численная оценка патологических отклонений при остром одонтогенном остеомиелите челюстей позволила установить количественный вклад исследованных параметров крови, иммунной системы и биологически активных точек в его развитие.

На основе математического ранжирования сформирована схема комбинированной терапии флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей и проведена оценка ее результативности и алгоритмизация по параметрам сдвига различных показателей лабораторных и инструментальных исследований. Созданные регрессионные модели позволяют выполнять прогнозирование исходов терапии (флегмона, ремиссия) у больных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

5 -

Внедрение результатов работы.

Результаты исследования внедрены в клиническую практику ООО «МЕДИСО», МБУЗ «Городская больница №2 г, Белгорода», в учебный процесс ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» при подготовке студентов по специальности «Лечебное дело», «Стоматология», ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» при изучении дисциплины «Математическая биология».

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции «Интегративные процессы в медицине и образовании - 2013» (Москва, 2013г.), Международной научно-практической конференции «Интегративные процессы в образовании и медицине - 2014» (Курск, 2014г.), Семнадцатой международной научно-технической конференции «Медико-экологические информационные технологии - 2014» (Курск, 2014г.), Международной научно-практической конференции «Интегративные процессы в образовании и медицине - 2014» (Курск, 2014г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 - в рецензируемых научных журналах и изданиях.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка литературы из 120 отечественных и 55 зарубежных публикаций, приложения. Работа изложена на 152 страницах, иллюстрирована 32 таблицами и 19 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математико-статистический анализ проявлений острого одонто-генного остеомиелита челюстей с выделением ведущих признаков служит основой построения модели рациональной диагностики заболевания.

2. Моделирование диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей определяет рациональность даннгого процесса.

3. Созданные регрессионные модели обеспечивают прогнозирование развития флегмон у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлены актуальность, цель и задачи, научная новизна и научно-практическое значение исследования, сведения об апробации, внедрении результатов, публикациях и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе анализируются диагностические критерии, лабораторные и инструментальные методы выявления остеомиелита челюстей; медикаментозные и хирургические способы лечения патологии. Отмечается недостаточная изученность вопросов математического моделирования и прогно-

зирования острого одонтогенного остеомиелита челюстей, низкая в ряде случаев эффективность используемых схем терапии. Необходимы количественная оценка и алгоритмизация результатов лечебно-диагностического процесса, прогнозирование исходов заболевания.

Во второй главе рассматриваются концептуальная модель, алгоритм диагностики и анализа лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей, методы исследования корреляционных связей и прогнозирования патологии.

В соответствии с задачами диссертационной работы проанализировано 1614 случаев госпитализации в связи с остеомиелитом челюстей в 2010 -2013 гг., из которых выделено 106 больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей (основная группа). У больных проведены общий анализ крови, идентификация микроорганизмов с помощью тест-систем на биохимическом анализаторе АТВ Expression фирмы «bioMerieux». Параметры клеточного и гуморального иммунитета изучены иммунофлюоресцентным методом и радиальной иммунодиффузией соответственно. Контролем служили 65 практически здоровых лиц.

Далее в соответствии с концептуальной моделью диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей выполнялись расчет параметров сдвига и построение моделей патологических отклонений, корреляционных моделей для всех групп показателей: общего анализа крови, клеточного иммунитета и активности нейтрофилов крови, иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов крови, иммунитета на локальном уровне, электрического сопротивления в биологически активных точках меридиана толстой кишки. Корреляционные модели строились на основе результатов корреляционного анализа, проведенного с использованием пакета «Statistica 6.0».

Исследование лечения и прогнозирование флегмон проводилось у 72 больных с флегмонами вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей и 45 лиц контрольной группы. Использованная схема консервативной терапии формировалась по результатам математического ранжирования 7 экспертами антибактериальных препаратов, анальгетиков, антигистаминных препаратов, иммуностимуляторов, регуляторов обмена в костной ткани, витаминных комплексов и физиотерапевтических методов. Определение согласованности мнений экспертов проводилось с помощью коэффициента кон-кордации. При построении математических моделей использовался регрессионный метод и программа «Statistica 6.0».

В третьей главе проведены количественная оценка лабораторных, инструментальных исследований и моделирование диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

Наиболее частыми ассоциациями микроорганизмов при остром одонто-генном остеомиелите челюстей выступают Staphylococcus aureus со Staphylococcus epidermicus (48,8%) и Staphylococcus epidermicus со Streptococcus pyogenes (41,3%). При клиническом обследовании установлена высокая частота отдельных локальных симптомов - болезненность челюсти при пальпации и

7

движении (72,8+4,3%), гиперемия слизистой полости рта (67,8±4,5%) и наличие инфильтрата (60,2±4,8%) на стороне поражения.

Развитие заболевания сопровождается достоверными изменениями параметров периферической крови. Среди последних в основной группе по отношению к контролю максимальна величина сдвига для палочкоядерных нейтрофилов (+435,8%). Следующие ранговые позиции занимают СОЭ (+328,6%) и абсолютное число лимфоцитов (+211,8). Построение модели патологических отклонений в крови показывает выраженность изменений со стороны абсолютного количества лимфоцитов, палочкоядерных нейтрофилов, СОЭ и стабильность моноцитов, базофилов, эритроцитов, эозинофилов, гемоглобина. Сопряженность гематологических параметров при корреляционном анализе в контроле значительно ниже (4 связи), чем в основной группе (8 достоверных связей).

Диагностическое исследование параметров системного иммунитета позволило обнаружить гиперактивацию Т-лимфоцитов и наличие недостаточности Т-хелперов, Т-супрессоров, активности нейтрофилов. Математическая оценка системного иммунитета свидетельствует о наиболее существенном сдвиге абсолютного числа Т-хелперов (-266,7%) и Т-лимфоцитов (+212,5%). При осуществлении моделирования выявленных нарушений наблюдается в большинстве случаев однонаправленность изменений. В корреляционной модели больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей выделяется абсолютное содержание Т-хелперов (рис. 1).

1 2 Рис. 1. Модель корреляционных связей параметров системного иммунитета у больных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей (1) и здоровых лиц (2)

На рис. 3 использованы обозначения: СДЗ+,х109/л- абсолютное количество Т-лимфоцитов крови, СДЗ+,%- относительное количество Т-лимфоцитов, СД4+,х109/л- абсолютное количество Т-хелперов, СД4+,%- относительное содержание в крови Т-хелперов, СД8+,х109/л-абсолютное содержание Т-супрессоров, СД8+,%- относительное число Т-супрессоров, НСТ-сп.- тест восстановления нитросинего тетра-

8

золия спонтанный, НСТ-ст,- тест восстановления нитросинего тетра-золия стимулированный, НСТ-ст./НСТ-сп,- соотношение тестов.

Диагностическое исследование на системном уровне параметров гуморального иммунитета в основной группе выявило достоверное снижение I% А и 1§ в. При численном анализе патологических отклонений в содержании иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов с последующим математическим ранжированием установлено, что первое место по величине сдвига в основной группе занимают 1§ О (-214,5%). На втором месте и также с отрицательным знаком находятся ^ А (-140,9%). Построенная модель патологических отклонений показывает угнетение выработки иммуноглобулинов на системном уровне. Корреляционный анализ позволил выявить, что среди пациентов с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей общее количество достоверных связей превышает число таковых в группе практически здоровых. В основной группе наибольшее число связей присуще классу \g О крови, который имеет прямую связь с классом А, обратную - с циркулирующими иммунными комплексами, криволинейную зависимость -с классом М в крови.

Острый воспалительный процесс в костной ткани челюстей существенно отразился на состоянии параметров местного иммунитета. В частности, произошло значительное снижение продукции А до 0,28+0,02 г/л (0,71±0,05 г/л в контроле), повышение выработки 1% О до 0,31+0,03 г/л (0,08± 0,02 г/л в контроле) (Р<0,001). Отмечены статистически значимые изменения и других параметров местного иммунитета. Количественные показатели сдвига отличаются более высоким сдвигом, в том числе для лизоцима -468,9%, О (+387,5%). Модель патологических отклонений характеризуется значительными отклонениями. Среди исследованных параметров местного иммунитета не оказалось ни одного, который бы остался без существенных отклонений. Корреляционная модель под влиянием острого одонтогенного остеомиелита челюстей претерпевает существенную перестройку.

Большинство акупунктурных точек характеризуется репрезентативным увеличением по критерию Вилкоксона электрического сопротивления. Величина сдвига максимальна для точки эр-цзянь (+1107,7%) меридиана толстой кишки и высока в пянь-ли (+791,7%), в вэнь-лю (+689,7%). Разработанная модель патологических отклонений определяет приоритетность биологически активных точек (рис.2). Перестройка корреляционной модели проявляет ся усилением взаимосвязей параметров электрического сопротивления изученных акупунктурных точек. По наиболее диагностически значимым точкам построена модель диагностики искомого заболевания.

Проведенный математико-статистический анализ позволил отобрать ведущие диагностические показатели для каждого метода обследования больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей, на основе которых разработана модель рациональной диагностики данной патологии (рис.3).

Рис. 2. Графическая модель патологических отклонений электрического сопротивления в биологически активных точках меридиана толстой кишки вследствие возникновения острого одонтогенного остеомиелита челюстей в сравнении с контролем (в %)

На рис. 2 применялись обозначения: ШЯ- шан-ян, ЭЦ - эр-цзянь, СЦ - сань-цзянь, ХГ - хэ-гу, ЯС - ян-си, ПЛ - пянь-ли, ВЛ -вэнь-лю, ШСЛ - шоу-сань-ли, ЦЧ - цюй-чи. 1- контрольная группа, 2- основная группа.

Рис. 3. Модель рациональной диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей

Четвертая глава посвящена алгоритмизации математико-статистического анализа и прогнозированию исходов комбинированной терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

В соответствии с алгоритмом отбора медикаментозных средств и физиотерапевтических методов проведена экспертная оценка лечебных средств для наиболее часто встречающегося неблагоприятного исхода терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей - флегмоны челюстей. Математический анализ рангов, установленных экспертами, свидетельствует о лидирующих позициях среди антибактериальных препаратов цефипима и рифам-пицина. Анальгетиком, который прежде всего рекомендуется применять, экспертами признан ультракаин Д-С форте. Установлено, что первую ранговую позицию среди изученных антигистаминных средств однозначно занимает диазолин (10 баллов против 15 баллов у кларетина). Среди проанализированных препаратов с иммуностимулирующим действием наилучшими названы иммунофан (10 баллов), иммунап (16 баллов), и циклоферон (16 баллов). Ранговые позиции регуляторов обмена в костной ткани представлены в табл. 1.

Таблица 1

Ранговые позиции лекарственных средств, регулирующих обмен в костной ткани, при лечении флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей

Наименование препарата Значение рангов при ранжировании экспертами Итого рангов

Бивалос 2 1 3 2 2 2 1 13

Остеогенон 1 2 1 1 1 1 2 9

Осталон 3 3 2 5 3 3 3 22

Теванат 5 4 5 3 4 5 5 31

Фосамакс 6 6 7 7 6 6 6 44

Фосаванс 4 5 4 4 5 4 4 30

Бонвива 8 6 6 6 7 8 7 48

Акласта 7 7 8 8 8 7 8 53

Исследование эффективных витаминных комплексов методом экспертного анализа для применения их в составе схем комплексного лечения флегмон, связанных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей, свидетельствует о приоритетном значении винибиса и компливита - актив. В результате ранжирования антиоксидантов обнаружена высокая привлекательность лонгидазы (9 баллов). Последние ранговые позиции заняли тыквеол (53 балла) и витамин Е (48 баллов). В группе физиотерапевтических методов первую ранговую позицию заняла УВЧ - терапия (9 баллов), а на втором месте находится ультразвуковая терапия (12 баллов). Согласованность экспертов при оценке лекарственных средств и физиотерапевтических методов подтверждается величиной коэффициента конкордации \У=0,871 (Р<0,01). Отобранные таким образом препараты использованы при лечении флегмон у больных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

Анализ проведенного комбинированного хирургического и консервативного лечения по частоте симптомов, средним величинам и параметрам сдвига показал позитивную направленность. Так, достоверно уменьшилась частота локальных объективных симптомов, за исключением наличия неприятного запаха изо рта у пациентов. Особенно важным является уменьшение встречаемости гнойного отделяемого с 41,2±5,8% до 0,8±1,0% (Р<0,001), отечности мягких тканей на стороне поражения с 71,5+5,3% до 8,2±3,2% (Р<0,001). Большинство параметров крови к моменту окончания лечения достигли референсных значений. Итоговая величина сдвига гематологических параметров к окончанию курсовой терапии снизилась почти в 30 раз. Величины сдвига уменьшились для всех форменных элементов крови и особенно для палочкоядерных нейтрофилов с +768,8% до +4,8%.

Использование показателей периферической крови для разработки математических моделей по прогнозированию флегмон при остром одонтоген-ном остеомиелите челюстей позволило получить регрессионную функцию У1=42,581+4,692x1+12,231x2+8,054хз, где у1 - флегмона у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей, хI - абсолютное количество лимфоцитов, хг - процент палочкоядерных нейтрофилов, хз - величина СОЭ. Математическая модель адекватна по критерию Фишера (Ррасч=82,7, Р<0,001). Согласно полученной математической модели развитие флегмоны при остром одонтогенном остеомиелите челюстей прогнозируется при у1=354,2-473,1, а отсутствие флегмоны (ремиссия) - при у1=354,1 и менее.

Аналогичным образом оценена эффективность комбинированной терапии и проведено прогнозирование флегмон по иммунологическим параметрам на системном уровне. Определение средних значений показателей системного иммунитета при флегмонах, обусловленных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей показывает, что реализованная терапия приводит к существенному улучшению иммунограммы в периферической крови. Статистически достоверно снизилось абсолютное и относительное число Т-лимфоцитов с 2,2±0,3 х109/л при поступлении до 1,1±0,2 х109/л при выписке

и с 65,2+1,4 % до 49,3±0,8 % соответственно. Напротив, репрезентативно возросло как абсолютное, так и относительное содержание Т-хелперов и Т-супрессоров, что также указывает на результативность терапии. Сумма сдвига показателей системного иммунитета снизилась с -1041,7% до начала лечения до - 60,2% - после лечения. Высокой после завершения терапии оставалась величина сдвига для абсолютного количества Т-хелперов (-30,8%) по сравнению с - 3,7% для НСТ-ст. Математическая модель с учетом кластеров дифференцировки на системном уровне имеет вид уг= 15,3 97+4,908x4-8,542хз-7,425x6-2,463x7, где уг - флегмона при остром одонтогенном остеомиелите челюстей, Х4 - абсолютное количество в крови Т-лимфоцитов, Х5 - абсолютное содержание в крови Т-хелперов, Хб - абсолютное число в крови Т-супрессоров, Х7 - относительное число в крови Т-супрессоров. Модель адекватна и с вероятностью безошибочного уровня развитие флегмоны прогнозируется при уг от -12,345 до -27,179 а при у2=-12,344 и менее ее отсутствие.

Под влиянием выполненной терапии достоверно повысилось содержание 1% А, 1§ О в крови и снизился уровень 1% М, циркулирующих иммунных комплексов. Показатели сдвига гуморального иммунитета уменьшились с

- 257,7% до - 12,2% (табл.2). С помощью регрессионного анализа построена математическая модель у3=31,862-4,725х8+11,241х9+8,072хш, где у3 - развитие флегмоны вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей, ха

- содержание в периферической крови ^ О, хд - содержание в периферической крови М, хю - содержание в периферической крови А. Модель адекватна и вероятность осложнения острого одонтогенного остеомиелита челюстей развитием флегмон прогнозируется при величинах уз= 18,25431,087. При уз=31,088 и более исход благоприятный.

Таблица 2

Величины сдвига параметров гуморального иммунитета на системном уровне при развитии флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей (в %)

Показатель гуморального иммунитета, единица измерения Значение сдвига при поступлении Значение сдвига при выписке

^ А, г/л -178,9 -9,5

1й а г/л -295,4 -18,3

Е, г/л -11,1 +2,4

То М, г/л. + 185,7 +11,7

Циркулирующие иммунные комплексы, у.е. +42,0 +1,6

Всего -257,7 -12,1

На местном уровне у пациентов после завершения лечения существенно повысилось количество лизоцима, лактоферрина, фагоцитарного индекса и А. В частности, последний увеличился с 0,15±0,02 г/л до 0,74±0,03 г/л (Р<0,001). Несмотря на невысокую величину сдвига по группе, наблюдалось значительное снижение по рассматриваемым иммунологическим показателям. Для лизоцима величина сдвига изменилась с -744,4% при поступлении до -37,8% после лечения, для^в с +537,5% до +14,2%, для А с -493,3% до - 21,5%. После завершения терапии произошло уменьшение всех других показателей сдвига местного иммунитета. Математическая обработка данных местного иммунологического статуса позволила получить регрессионную модель у4=15,786+13,514хп+8Д26х12-7,908x13, где у4 - развитие флегмоны, XI ] - уровень лизоцима в смыве из полости, хп - содержание А на местном уровне, Хо - содержание О на местном уровне. При у4=10,178-18,469 прогнозируется развитие флегмоны, при у4=18,470 и более - ремиссия.

Математико-статистический анализ эффективности терапии флегмон, вызванных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей, по показателям электрического сопротивления биологически активных точек меридиана толстой кишки свидетельствует о достоверном снижении данного показателя к моменту завершения лечения, за исключением точки хэ-гу (Р>0,05). Итоговая величина сдвига с +4646,1% при поступлении уменьшилась до +194,8% после терапии. Особенно уменьшился сдвиг в точках эр-цзянь от +1674,5% до +60,5%, пянь-ли от +931,6% до +54,7%, вэнь-лю - от +785,5% до +46,2%. При включении параметров электрического сопротивления в обработку регрессионным методом построена математическая модель у5=21,864+ 4,152хм+9,243x15+7,068x16, где у5 - вероятность развития флегмоны, хм, хи, Х]б - электрическое сопротивление в точках эр-цзянь, пянь-ли, вэнь-лю соответственно. Разработанная модель адекватна по критерию Фишера и обеспечивает прогнозирование флегмон у пациентов с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей если у5=6050,2-8410,1, при величине у5=6050,1 и менее - ремиссию.

По результатам проведенного исследования разработан алгоритм анализа лечения и прогнозирования флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей (рис.4). Алгоритм отличается определением параметров сдвига до и после лечения показателей местного и системного иммунитета, электрического сопротивления биологически активных точек меридиана толстой кишки, использованных при разработке регрессионных моделей для прогнозирования флегмон у пациентов с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

Математическое обоснование медикаментозной терапии

2 I

Формирование схемы консервативной терапии

Хирургическое лечение показано'.7

4-

Включение хирургического лечения в комбинированную терапию

Проведение комбинированной терапии

Проведение медикаментозной терапии

_7 .

Анализ исходов лечения по показателям сдвига гематологических, иммунологических, ре-Апекг.опогичргк-их пяпамйтппч

Построение прогностических моделей

-12-

Включение других переменных

Рис. 4. Алгоритм анализа лечения и прогнозирования флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей

выводы

1. Диагностические изменения при остром одонтогенном остеомиелите челюстей количественно характеризуются величинами сдвига с достижением высоких значений для палочкоядерных нейтрофилов (+435,8%), скорости оседания эритроцитов (+328,6%), абсолютного числа Т-хелперов (-266,7%), Т-лимфоцитов (+212,5%), иммуноглобулинов О (-214,5%) в крови, лизоцима (-468,9%), иммуноглобулинов в в смыве из полости (+387,5%), акупунктур-ных точек эр-цзянь (+1107,7%), пянь-ли (+791,7%), вэнь-лю (+689,7%).

2. Модели патологических отклонений у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей позволяют выделить приоритетные диагностические симптомы. Наиболее существенно по рассматриваемым показателям отличается модель патологических отклонений, построенная по параметрам электрического сопротивления биологически активных точек меридиана толстой кишки.

3. Корреляционный анализ и построенные корреляционные модели показывают усиление системных связей при остром одонтогенном остеомиелите челюстей в сравнении с контролем. Максимальная интеграция среди изученных показателей свойственна абсолютному числу Т-хелперов, имеющих три обратные достоверные связи, одну прямую репрезентативную связь и одну криволинейную достоверную связь. Высоким взаимодействием отличаются также иммуноглобулины О крови, лизоцим и иммуноглобулины в в смыве из полости.

4. Модель рациональной диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей предусматривает проведение клинического, рефлексодиагно-стического и иммунологического обследования пациентов по ведущим объективным симптомам, выделенным для каждого метода исследования, и сокращает время на постановку диагноза.

5. Алгоритмизация проведения и оценки исходов терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей на основе алгоритма отбора медикаментозных средств и физиотерапевтических методов, алгоритма анализа лечения и прогнозирования флегмон у больных с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей объективизирует формирование схемы комплексной терапии и позволяет разработать математические модели по прогнозированию флегмон при данной патологии.

6. Регрессионные модели обеспечивают на необходимом уровне прогнозирование развития флегмон у пациентов с острым одонтогенным остеомиелитом челюстей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При выявлении острого одонтогенного остеомиелита челюстей рекомендуется применять модели патологических отклонений и корреляционных связей, рациональную модель диагностики данной патологии.

2. Создание схем комплексной терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей и изучение их эффективности предлагается осуществлять посредством алгоритма отбора медикаментозных средств и физиотерапевтических методов, алгоритма анализа лечения и прогнозирования флегмон вследствие острого одонтогенного остеомиелита челюстей.

3. Прогнозирование развития флегмон у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей следует проводить по разработанным математическим моделям.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Шамборский, В.Н. Показатели сдвига и дезинтеграции иммунитета при остеомиелите нижней челюсти [Текст] /В.Н. Шамборский // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.-2014.-Т.13,№1.-С.187-189.

2. Шамборский, В.Н. Рациональные модели диагностики хронического остеомиелита челюсти по параметрам акупунктурных точек [Текст] /Н.М. Агарков, В.Н. Шамборский, В.Г. Сухотерин, Ю.Н. Кириченко, И.В. Лютенко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.-2014,-ТЛЗ,№1.-С.217-221.

3. Шамборский, В.Н. Математические методы в диагностике и оценке исходов лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей [Текст] / С.Н. Гонтарев, В.Н. Мишустин, И.В. Чеканов, В.Н. Шамборский, A.B. Иванов //Системный анализ и управление в биомедицинских системах.-2014,-Т. 13,№2.-С.472-478.

Статьи, труды и материалы конференций

4. Шамборский, В.Н. Информативность факторов риска стоматологической патологии [Текст] / Е.В. Дронова, В.Н. Шамборский // Интегративные процессы в медицине и образовании - 2013: Материалы международной научно-практической конференции.-М.,2013 .-С.21-23.

5. Шамборский, В.Н. Алгоритмизация и математическая оценка консервативного лечения остеомиелита челюстей [Текст] / В.Н. Шамборский, С.Н. Гонтарев, Д.Е. Скопин, Д.И. Луцкий // Интегративные процессы в образовании и медицине: Материалы международной научно-практической конфе-ренции.-Курск,2014.-Ч.2.-С. 108-110.

6. Шамборский, В.Н. Прогнозирование исходов остеомиелита челюсти [Текст] / В.Н. Шамборский // Интегративные процессы в образовании и медицине: Материалы международной научно-практической конференции,-Курск,2014.-Ч.2.-С. 110-111.

7. Шамборский, В.Н. Улучшение результативности лечения и диагностики острого одонтогенного остеомиелита челюстей по математическим критериям [Текст] / В.Н. Шамборский // Медико-экологические информационные технологии - 2014: Семнадцатая Международная научно-техническая конфе-ренция.-Курск, 2014.-С.154-157.

8. Шамборский, В.Н. Численные методы при анализе проявлений острого одонтогенного остеомиелита челюстей [Текст] / В.Н. Шамборский, В.В. Аксёнов, H.H. Мишустина // Интегративные процессы в образовании и медицине -2014: Материалы международной научно-практической конференции.-Курск,2014. -Т.З. -С.95-96.

9. Шамборский, В.Н. Математическое моделирование диагностики и лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей [Текст] / В.Н. Шамборский, И.С. Гонтарева, И.В. Чеканов, H.H. Мишустина // Интегративные процессы в образовании и медицине -2014: Материалы международной научно-практической конференции.-Курск,2014.-Т.З.-С.96-99.

Шамборский Виктор Николаевич

Рациональные модели, алгоритмы диагностики и анализа лечения острого одонтогенного остеомиелита челюстей

Автореферат

Сдано в набор «_»_2014 г. Подписано в печать «_»_2014 г.

Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Усл.печ.л.1,0.Уч.-изд.л.1Д Тираж 120 экз. Заказ 5413

Отпечатано «_»_2014 г.

ЗАО «Белгородская областная типография» 308002, РОССИЯ, г. Белгород, пр. Б. Хмельницкого, 111а. Телефон: +7 (4722) 26-25-63 Факс: +7 (4722) 26-22-92 e-mail: print@beltyp.ru