Способ прогнозирования образования послеоперационных грыж брюшной стенки

Способ прогнозирования образования послеоперационных грыж брюшной стенки

Реферат

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

x₁ - пересечение массива мышц (поперечное, продольное)

x₂ - пересечение межреберных, поясничных нервов (пересечение, без пересечения)

x₃ - операция (первичная, повторная)

x₄ - инфицирование раневого канала (есть, нет)

x₅ - способ ушивания раны (послойно с восстановлением анатомичности тканей, сшивание неоднородных тканей, интерпозиция в зоне шва)

x₆ - шовный материал (кетгут, капрон, шелк, полипропиленовая мононить)

II. Опрос

x₇ - пол (м, ж)

x₈ - возраст (до 40 лет, 40-60, старше 60)

x₉ - физическая нагрузка в быту и на работе (отсутствие, умеренная, тяжелая)

x₁₀ - грыжи в анамнезе (не было, были)

III. Осмотр

х₁₁ - ожирение (1 ст, 2 ст, 3-4 ст)

x₁₂ - птоз живота (нет, умеренный, выраженный)

х₁₃ - послеродовая дряблость (нет, есть)

x₁₄ - стрии (нет, есть)

x₁₅ - имеющиеся грыжи брюшной стенки (нет, есть)

x₁₆ - надлобково-паховый фартук (нет, до 10 см, свыше 10 см)

х₁₇ - размер живота (норма, умеренно увеличен, резко увеличен)

x₁₈ - форма живота, деформации (норма, деформированный)

x₁₉ - развитие подкожной жировой клетчатки (не выражена, до 4 см, умеренное, 5-7 см, избыточное, свыше 7 см)

x₂₀ - подтянутость боковой поверхности живота (норма, слабо подтянутая, наличие жировых складок)

x₂₁ - талия (сохранена, сглажена, отсутствует)

IV. Пальпация

x₂₂ - диастаз прямых мышц живота (нет, есть)

x₂₃ - уменьшение окружности живота по линии талии при вдохе (7-10 см и более,5-7 см, менее 4 см)

V. УЗИ

x₂₄ - толщина подкожно-жировой клетчатки (до 4 см, 4-6 см, более 6 см)

x₂₅ - эхоструктура подкожно-жировой клетчатки (однородная, наличие соединительнотканных прослоек)

x₂₆ - толщина белой линии живота (3-4 мм, менее 3 мм)

x₂₇ - ширина белой линии живота (до 1 см, 2-3 см, более 3 см)

x₂₈ - толщина прямых мышц живота в состоянии покоя (2 см, 1-2 см, менее 1 см)

x₂₉ - ширина прямых мышц живота в состоянии покоя (до 7 см, 7-10 см, свыше 10 см)

x₃₀ - сужение прямых мышц при напряжении (12%, 7-12%, менее 7%)

х₃₁ - утолщение прямых мышц при напряжении (20% и более, 10-20%, менее 10%)

x₃₂ - эхоструктура прямых мышц (однородная, жировое перерождение)

x₃₃ - толщина широких мышц живота (0,6-1,0 см, 0,4-0,6 см, менее 0,4 см)

x₃₄ - сужение широких мышц при напряжении (12%, 7-12%, менее 7%)

x₃₅ - эхоструктура широких мышц живота (однородная, жировое перерождение).

Для каждого из выделенных признаков группой высококвалифицированных экспертов построены функции принадлежностей µ_ω1(х_i)(i=1,…,35) к классу ω₁ - грыжа после операции образуется. Общий коэффициент уверенности в прогнозе по классу ω₁ рассчитывается с помощью итерационного правила логического вывода вида:

КУ(r+1)=КУ(r)+μ_ω1(x_i+1)[1-КУ(r)],

где КУ(r) - коэффициент уверенности в классе ω₁ на r-ом шаге итерации; причем КУ(r)=µ_ω1(х₁); µ_ω1(x_i+1) - функция принадлежности к прогнозу ω₁ для вновь вводимого признака с номером 1+1, i=1,…,35.

Функции принадлежностей определяются с помощью продукционных правил следующим образом.

1. ЕСЛИ (x₁ - поперечное), ТО [µ( ₁)=0,5], ИНАЧЕ

ЕСЛИ (x₁ - продольное), ТО [μ(x₁)=0,2];

2. ЕСЛИ (х₂ - пересечение), ТО [μ(x₂)=0,5], ИНАЧЕ [μ(x₂)=0];

3. ЕСЛИ (х₃ - первичная), ТО [μ(x₃)=0,3] ИНАЧЕ [μ(x₃)=0,7];

4. ЕСЛИ (x₄ - есть) ТО [μ(x₄)=0,8] ИНАЧЕ [μ(x₄)=0];

5. ЕСЛИ (х₅ послойно с восстановлением анатомичности тканей), ТО [µ(x₅)=0] ИНАЧЕ, ЕСЛИ (х₅ - сшивание неоднородных тканей, интерпозиция в зоне шва), ТО [µ(х₅)=0,4];

6. ЕСЛИ (x₆ - кетгут), ТО [µ(х₆)=0,2] ИНАЧЕ

{ЕСЛИ (х₆ - капрон, шелк), ТО [µ(х₆)=0,1]}

ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х₆ - полипропиленовая мононить), ТО [µ(х₆)=0];

7. ЕСЛИ (мужчина), ТО [μ(x₇)=0,1] ИНАЧЕ [μ(x₇)=0,2];

8. ЕСЛИ (x₈<40), ТО [μ(x₈)=0] ИНАЧЕ, {ЕСЛИ (40≤х₈≥60), ТО [μ(x₈)=0,2]} ИНАЧЕ [μ(x₈)=0,3];

9. ЕСЛИ (х₉ отсутствует), ТО [μ(x₉)=0]

ИНАЧЕ {ЕСЛИ x₉ умеренная), ТО [μ(x₉)=0,1]

ИНАЧЕ {ЕСЛИ x₉ тяжелая), ТО [μ(x₉)=0,2];

10. ЕСЛИ (х₁₀ не было), ТО [μ(x₁₀)=0] ИНАЧЕ [μ(x₁₀)=0,5];

11. ЕСЛИ (X₁₁ - 1 стадия), ТО [μ(x₁₁)=0,3]

ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₁₁ - 2 стадия), ТО [μ(x₁₁)=0,5]}

ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х₁₁ - 3 стадия), ТО [μ(x₁₁)=0,8]}

ИНАЧЕ [μ(x₁₁)=0];

12. ЕСЛИ (x₁₂ НЕТ), ТО [μ(x₁₂)=0]

ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х₁₂ умеренный), ТО [μ(x₁₂)=0,3]

ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₁₂ выраженный), ТО [μ(x₁₂)=0,4];

13. ЕСЛИ (х₁₃ НЕТ), ТО [μ(x₁₃)=0] ИНАЧЕ [μ(x₁₃)=0,3];

14. ЕСЛИ (х₁₄ НЕТ), ТО [μ(x₁₄)=0] ИНАЧЕ [μ(x₁₄)=0,1];

15. ЕСЛИ (х₁₅ НЕТ), ТО [μ(x₁₅)=0] ИНАЧЕ [μ(x₁₅)=0,9];

16. ЕСЛИ (х₁₆ НЕТ), ТО [μ(x₁₆)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₁₆ - до 10 см), ТО [μ(x₁₆)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₁₆ свыше 10 см), ТО [μ(x₁₆)=0,5];

17. ЕСЛИ (х₁₇ норма) ТО [μ(x₁₇)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₁₇ умеренно увеличен), ТО [μ(x₁₇)=0,1]} ИНАЧЕ [μ(x₁₇)=0,2];

18. ЕСЛИ (х₁₈ норма), ТО [μ(x₁₈)=0] ИНАЧЕ [μ(x₁₈)=0,1];

19. ЕСЛИ (х₁₉<4 см), ТО [μ(x₁₉)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (4 см ≤ х₁₉≤7 см), ТО [μ(x₁₉)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₁₉)=0,5];

20. ЕСЛИ (х₂₀ норма), ТО [μ(x₂₀)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₂₀ слабо подтянутая), ТО [μ(x₂₀)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₂₀ имеются жировые складки), ТО [μ(x₂₀)=0,5]};

21. ЕСЛИ (х₂₁ сохранена), ТО [μ(x₂₁)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (x₂₁ сглажена), ТО [μ(x₂₁)=0,1]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ(x₂₁ отсутствует), ТО [μ(x₂₁)=0,2]};

22. ЕСЛИ (х₂₂ НЕТ), ТО [μ(x₂₂)=0] ИНАЧЕ [μ(x₂₂)=0,6];

23. ЕСЛИ (х₂₃>7 см), ТО [μ(x₂₃)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (5 см<x₂₃≤7 см), ТО [μ(x₂₃)=0,2]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ(х₂₃<5 см), ТО [μ(x₂₃)=0,3]};

24. ЕСЛИ (х₂₄<4 см), ТО [μ(x₂₄)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (4 см≤x₂₄≤6 см), ТО [μ(x₂₄)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₂₄)=0,5];

25. ЕСЛИ (х₂₅ однородная), ТО [μ(x₂₅)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (имеются соединительно-тканевые прослойки), ТО [μ(x₂₅)=0,3];

26. ЕСЛИ (х₂₆ - 3…4 мм), ТО [μ(x₂₆)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₂₆<3 мм), ТО [μ(x₂₆)=0,5];

27. ЕСЛИ (х₂₇<1 см), ТО [μ(x₂₇)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (1 см ≤ x₂₇≤3 см), ТО [μ(x₂₇)=0,3]} ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₂₇>3 см), ТО [μ(x₂₇)=0,5]};

28. ЕСЛИ (x₂₈≥2 см), ТО [μ(x₂₈)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (1 см<x₂₈<2 см), ТО [μ(x₂₈)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₂₈)=0,5];

29. ЕСЛИ (х29<7 см), ТО [μ(x₂₉)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7 см≤x₂₉≤10 см), ТО [μ(x₂₉)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₂₉)=0,5];

30. ЕСЛИ (х₃₀≥12%), ТО [μ(x₃₀)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7%≤х₃₀<12%), ТО [μ(x₃₀)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₃₀)=0,5];

31. ЕСЛИ (х₃₁≥20%), ТО [μ(x₃₁)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ(10%≤х₃₁<20%), ТО [μ(x₃₁)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₃₁)=0,5];

32. ЕСЛИ (х₃₂ однородная), ТО [μ(x₃₂)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₃₂ жировое перерождение), ТО [μ(x₃₂)=0,5];

33. ЕСЛИ (0,6 см<х₃₃<1 см), ТО [μ(x₃₃)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (0,4 см<х₃₃≤0,6 см), ТО [μ(x₃₃)=0,3] }ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₃₃≤0,4 см), ТО [μ(x₃₃)=0,5]};

34. ЕСЛИ (х₃₄≥12%), ТО [μ(x₃₄)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (7%<х₃₄<12%), ТО [μ(x₃₄)=0,3]} ИНАЧЕ [μ(x₃₄)=0,5];

35. ЕСЛИ (х₃₅ однородное), ТО [μ(x₃₅)=0] ИНАЧЕ {ЕСЛИ (х₃₃ жировое перерождение), ТО [μ(x₃₅)=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

(µ_ω1=0,2), без пересечения нервов (µ_ω1=0). Ранее оперативных вмешательств не было (µ_ω1=0). Предполагалось сохранение асептических условий в ране (µ_ω1=0) и послойное ушивание (µ_ω1=0) с использованием кетгута (µ_ω1=0,2).

Пациент была женщиной (µ_ω1=0,2) возрастной категории от 40 до 60 лет (µ_ω1=0,2), условия работы которой не предполагают физической нагрузки (µ_ω1=0). Грыж в анамнезе нет (µ_ω1=0).

У больной ожирение 3-4 степени (µ_ω1=0,8), выраженный птоз живота (µ_ω1=0,4). Послеродовая дряблость и стрии не выявлены (µ_ω1=0). Надлобковопаховый фартук до 10 см (µ_ω1=0,3). Живот увеличен в размерах за счет избыточно развитой подкожно-жировой клетчатки (µ_ω1=0,2), деформирован (µ_ω1=0,1). Подкожно-жировая клетчатка до 7 см (µ_ω1=0,3). Боковая поверхность туловища в виде жировых складок

(µ_ω1=0,5), талия отсутствует (µ_ω1=0,2).

При пальпации диастаз прямых мышц не определяется (µ_ω1=0), на вдохе уменьшение окружности живота составило менее 4 см (µ_ω1=0,3).

При УЗИ передней стенки выявлены значительные изменения всех слоев. Подкожно-жировая клетчатка развита избыточно, толщина превышает 6 см (µ_ω1=0,5), структура дольчатая со множеством соединительнотканных прослоек (µ_ω1=0,3). Толщина белой линии менее 3 мм (µ_ω1=0), ширина более 3 см (µ_ω1=0,5). Прямые мышцы истончены до 1,05±0,03 см (µ_ω1=0,3), распластаны на ширину более 12 см (µ_ω1=0,5). При напряжении этих мышц отмечается сужение менее 5% (µ_ω1=0,5) и утолщение на 8,3±0,8% (µ_ω1=0,5) от исходной величины. Структура мышечного слоя неоднородна, эхогенность повышена вследствие атрофии мышечной ткани и замещением ее грубоволокнистой соединительной и жировой тканью (µ_ω1=0,5). Толщина широких мышц живота 0,3±0,01 см (µ_ω1=0,5), при напряжении отмечается утолщение на 10±0,5% от исходной величины (µ_ω1=0,3). Эхоструктура широких мышц живота неоднородная, имеются признаки жирового перерождения (µ_ω1=0,5).

Определен коэффициент уверенности грыжеобразования предлагаемым способом путем последовательного введения в формулу КУ(r+1)=КУ(r)+μ_ω1(x_i+1)[1-КУ(r)] имеющихся значений µ_ω1. КУ составил 93%. Больной была предложена превентивная пластика синтетической сеткой, но от нее больная отказалась. Осмотрена в апреле 2007 года - отмечается формирование послеоперационной грыжи.

Способ прогнозирования образования послеоперационных грыж при операциях на органах брюшной полости и забрюшинного пространства, отличающийся тем, что проводят клиническое обследование пациента, на основании которого выявляют факторы риска образования послеоперационных грыж и присваивают им значения соответствующих функций принадлежности, а именно: характер предстоящего оперативного вмешательства: пересечение массива мышц (x₁) - при поперечном пересечении присваивают значение функции принадлежности, равное 0,5, при продольном - 0,2; пересечение межреберных, поясничных нервов (х₂) - при пересечении присваивают значение, равное 0,5, при отсутствии пересечения - 0; операция (х₃): если операция первичная - 0,3, при повторной операции - 0,7; инфицирование раневого канала (х₄): при инфицировании раневого канала - 0,8, в случае возможности сохранения асептических условий - 0; способ ушивания раны (х₅): при послойном ушивании раны - 0, при сшивании неоднородных тканей с интерпозицией в зоне шва - 0,4; при использовании в качестве шовного материала (х₆) кетгута - 0,2, капрона или шелка - 0,1, полипропиленовой мононити - 0; данные опроса: пол (х₇): мужской - 0,1, женский - 0,2; возраст (x₈): до 40 лет - 0, от 40 до 60 -0,2, старше 60 -0,3; физическая нагрузка в быту и на работе (х₉): отсутствует - 0, умеренная - 0,1, тяжелая - 0,2; грыжи в анамнезе (х₁₀): не было - 0, была - 0,5; данные осмотра: ожирение (х₁₁): I степени - 0,3, II - 0,5, III-IV - 0,8, нет - 0; птоз живота (x₁₂): умеренный - 0,3, выраженный - 0,4, нет - 0; послеродовая дряблость (х₁₃): есть - 0,3, нет - 0; стрии (х₁₄): есть - 0,1, нет - 0; имеющиеся грыжи брюшной стенки (x₁₅): есть -0,9, нет - 0; надлобково-паховый фартук (x₁₆): до 10 см - 0,3, более 10 см - 0,5, нет - 0; размер живота (х₁₇): норма - 0, умеренно увеличен - 0,1, резко увеличен - 0,2; деформация живота (x₁₈): нет - 0, есть - 0,1; подкожная жировая клетчатка (x₁₉): до 4 см - 0, 5-7 см - 0,3, свыше 7 см - 0,5; подтянутость боковой поверхности живота (х₂₀): слабо подтянута - 0,3, имеются жировые складки - 0,5, норма - 0; талия (x₂₁): сохранена - 0, сглажена - 0,1, отсутствует - 0,2; пальпация: диастаз прямых мышц живота (х₂₂): есть - 0,6, нет - 0; уменьшение окружности живота по линии талии при вдохе (х₂₃): на 7-10 см и более - 0, на 5-7 см - 0,2, менее 4 см - 0,3; УЗИ: толщина подкожно-жировой клетчатки (х₂₄): до 4 см - 0, 4, 6 см - 0,3, более 6 см - 0,5; эхоструктура подкожно-жировой клетчатки (х₂₅): однородная - 0, есть соединительно-тканные прослойки - 0,3; толщина белой линии живота (х₂₆): 3-4 мм - 0, менее 3 мм - 0,5; ширина белой линии живота (х₂₇): до 1 см - 0, 2, 3 см - 0,3, более 3 см - 0,5; толщина прямых мышц живота в состоянии покоя (x₂₈): 2 см и более - 0, 1, 2 см - 0,3, менее 1 см - 0,5; ширина прямых мышц живота в состоянии покоя (х₂₉): до 7 см - 0, 7, 10 см - 0,3, свыше 10 см - 0,5; сужение прямых мышц при напряжении (х₃₀): 12% и более - 0, 7, 12% - 0,3, менее 7% - 0,5; утолщение прямых мышц при напряжении (х₃₁): 20% и более - 0, 10, 20% - 0,3, менее 10% - 0,5; эхоструктура прямых мышц (х₃₂): однородная - 0, жировое перерождение - 0,5; толщина широких мышц живота (х₃₃): 0,6-1,0 см - 0, 0,4-0,6 см - 0,3, менее 0,4 см - 0,5; сужение широких мышц при напряжении (х₃₄): 12% и более - 0, от 7 до 12% - 0,3, менее 7% - 0,5; эхоструктура широких мышц живота (х₃₅); однородная - 0, жировое перерождение - 0,5; на основании полученных значений вычисляют общий коэффициент уверенности (КУ(r+1)) в прогнозе по классу ω₁ - грыжа образуется с помощью правила вида:КУ(r+1)=КУ(r)+μ_ω1(x_i+1)[1-КУ(r)]где КУ(r) - коэффициент уверенности в классе ω₁ на r-ом шаге итерации; причем КУ(r)=µ_ω1(x₁), µ_ω1(x₁) - функция принадлежности к прогнозу ω₁ для вновь вводимого признака с номером i+1, i=1,…,35, при КУ(r+1)>40 прогнозируют образование послеоперационных грыж и рекомендуют провести превентивное эндопротезирование.