Прогнозирование риска развития осложнений при хирургическом лечении патологии коленного сустава в детском возрасте

Учитывая наличие у детей с осложненным течением хирургической патологии коленного сустава общих признаков, выявляемых при клинико-анамнестическом, объективном и функциональном обследовании, а так же сходные тенденции при изучении ряда биохимических показателей крови, становится очевидной возможность разработки и внедрения комплексной системы прогнозирования риска развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава в детском возрасте. Следует отметить, что среди всех клинико-анамнестических, объективных, функциональных и биохимических признаков нам не удалось вывить признаки-маркеры, а значит, мы можем только говорить о большей или меньшей вероятности отнесения ребенка, имеющего те или иные признаки в группу риска по развитию осложнений, что заставляет нас отказаться от построения диагностического инструмента на основании нейронной сети. Наиболее перспективным в данном случае является построение вероятностной модели диагностического процесса, основанной на использовании процедуры A. Wald'a (1947, 1960) в модификации А. А. Генкина (1962) и Гублера (1964), а именно — неоднородной последовательной статистической процедуры распознавания [60].

Сформированные нами, в ходе предыдущего этапа исследования выборки: 98 детей с осложненным течением хирургической патологии коленного сустава (основная группа) и 85 детей с благоприятным течением хирургической патологии коленного сустава (контрольная группа) достаточны, репрезентативны и представляют всю генеральную совокупность детей с хирургическими заболеваниями коленного сустава за десятилетний период, без учета случаев, исключенных из обследования в силу наличия сопутствующей патологии или иных условий, искажающих диагностический процесс.

Для каждого признака была рассчитана его информативность и диагностическая ценность, а также коэффициент корреляции для относительных значений по А. А. Чупрову, дополнительно оценивалась направленность корреляционной связи.

Рассмотрим связь анамнестических данных и наличия у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Как видно из данных, представленных на рис. 4.1 сочетанное отягощение по двум или трем видам анамнеза имеет прямую корреляционную связь с наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Отягощение только по биологическому анамнезу или только по социально-средовому анамнезу имеет обратную корреляцию с изучаемым явлением.

Рис. 4.1. Напряженность корреляционных связей анамнестических данных и наличия у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (усл.ед.).

Имеется прямая корреляционная связь между отягощением по генеалогическому анамнезу и наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Следует отметить, что выявленные корреляционные связи имеют слабую напряженность (r<0,3 усл.ед.), что не позволяет использовать данные показатели как показатели-маркеры для построение нейрональной сети, но может быть использовано в создании вероятностной диагностической таблицы.

В табл. 4.1 представлена информативность и диагностическая ценность анамнестических данных для определения риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка. Среди рассматриваемых признаков наибольшую диагностическую ценность представляет отягощение по биологическому и генеалогическому анамнезу J (xi)= 56,18 у.е. (прямая корреляционная связь) и отягощение по социально-средовому анамнезу J (xi)= 64,06 у.е. (обратная корреляционная связь). Значимым является наличие отягощения по трем видам анамнеза J (xi)= 19,3 у.е. (прямая корреляционная зависимость). Остальные признаки обладают низкой информативностью (J (xi)< 15 у.е.) и разнонаправленной связью.

Таблица 4.1.

Диагностическая ценность анамнестических данных для оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у детей (усл.ед.).

Фактор риска.	J (xi). (у.е.).	ДК (у.е.).	Достоверность различий.
отягощен только биологический анамнез.	4,08.	— 1,32.	;
отягощен только генеалогический анамнез.	12,47.	6,36.	;
отягощен только социально-средовой анамнез.	64,06.	— 4,54.	0,001.
отягощенные биологический и генеалогический анамнезы.	56,18.	10,16.	0,001.
отягощенные биологический и социально-средовой анамнезы.	5,18.	1,28.	;
отягощенный генеалогический и социально-средовой анамнезы.	4,12.	2,39.	;
отягощенные генеалогический, социально-средовой и биологический анамнезы.	19,3.	5,02.	0,05.

В пользу осложненного течения хирургической патологии коленного сустава свидетельствует наличие у ребенка отягощение генеалогического анамнеза, сочетанного отягощения по биологическому и социально-средовому или генеалогическому и социально-средовому виду анамнеза. Против возможности развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава свидетельствует отягощение только по биологическому анамнезу.

Слабая корреляционная связь зафиксирована нами и в отношении ряда показателей генеалогического и биологического анамнеза (рис. 4.2.). Прямая корреляционная связь с наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава была выявлена в отношении таких признаков, как наследственная отягощенность по линии матери (r=0,19 у.е.), наличие асоциальных форм поведения у родителей ребенка (r=0,15 у.е.), антенатальная отягощенность по трофическим и эндокринным нарушениям (r=0,15 у.е.), наследственная отягощенность по линии отца (r=0,14 у.е.), отягощенный акушерский анамнез (r=0,14 у.е.), вскармливание. (r=0,08 у.е.), антенатальная отягощенность по порокам развития (r=0,07 у.е.). Обратная корреляционная связь характерна для антенатальной отягощенности по анемии (r=-0,08 у.е.), перинатальной энцефалопатии (r=-0,04 у.е.), высокой/низкой массе тела ребенка при рождении (r= -0,03 у.е.). Следует отметить, что отягощенный аллергологический анамнез не имеет корреляционной связи с наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава.

Диагностическая ценность данных генеалогического и биологического анамнеза для оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка представлена в табл. 4.2. Наибольшую диагностическую ценность представляет наличие у ребенка наследственной отягощенности по линии матери (p<0,001).

Так же, к диагностически значимым факторам, следует…

По нашим данным ряд признаков, характерных для соединительно-тканной дисплазии имеют слабую прямую корреляционную связь с наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава: оттопыренные уши, нарушение прикуса и аномалии зубов (r=0,21 у.е.), гипертелоризм глаз (r=0,20 у.е.), полая стопа (r=0,18 у.е.), стрии на коже (r=0,17 у.е.), деформация грудной клетки и низкая линия роста волос на лбу и шее (r=0,16 у.е.).

Обращает на себя внимание тот факт, что диагностическая ценность данных объективного осмотра в разы выше, чем данных анамнеза (табл. 4.6). Наибольшую диагностическую ценность имеет наличие у ребенка клинодактилии (J (xi)= 402,04 у.е.). Почти все признаки, полученные в ходе объективного обследования ребенка имеют высокую и очень высокую информативность: продольное плоскостопие (J (xi)= 271,13 у.е.), деформация конечностей (J (xi)= 247,88 у.е.), гипермобильность суставов (J (xi)= 232,32 у.е.), поперечное плоскостопие (J (xi)= 222,57 у.е.), астеническое телосложение (J (xi)= 208,96 у.е.), комбинированное плоскостопие (J (xi)= 205,21 у.е.), наличие пигментных пятен или очагов депигментации на коже (J (xi)= 203,7 у.е.), приведение переднего отдела (J (xi)= 180,37 у.е.), патология позвоночника (J (xi)= 179,69 у.е.). Меньшая информативность характерна для локальных проявлений соединительно-тканной дисплазии, а именно для вальгусной деформация 1 пальцев (J (xi)= 119,9 у.е.) и наличия «санделивидной щели» (J (xi)= 97,94 у.е.).

Таблица 4.6

Диагностическая ценность данных объективного обследования ребенка для оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (усл.ед.).

Остальные признаки, выявленные в ходе объективного обследования ребенка могут быть использованы только в составе общей прогностической таблицы. К ним относятся гипертелоризм глаз (J (xi)= 56,18 у.е.), наличие оттопыренных ушей (J (xi)= 44,15 у.е.), нарушение прикуса (J (xi)= 42,37 у.е.), аномалии зубов (J (xi)= 42,37 у.е.), наличие полой стопы (J (xi)= 42,26 у.е.), низкая линия роста волос на лбу и шее (J (xi)= 30,91 у.е.), стрии на коже (J (xi)= 27,14 у.е.) и деформация грудной клетки (J (xi)= 23,2 у.е.).

Таким образом, на основании полученных данных можно сделать вывод о возможности создания диагностической системы, позволяющей выявить детей с высокой вероятностью возникновения осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Анализ корреляционных связей и диагностической ценности данных клинико-анамнестического и объективного обследования позволяет выделить три группы диагностических факторов, из которых мы в дальнейшем сформируем диагностические таблицы:

определяющие факторы — позволяют с высокой вероятностью заподозрить наличие или отсутствие риска развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава — критерии отнесения в данную группу — p 0,3 усл. ед, J (xi)>90 усл.ед.;

характеризующие факторы — позволяют выявить у ребенка изменения состояния здоровья, способствующие реализации определяющих факторов развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава — критерии отнесения в данную группу — 0,001.

уточняющие факторы — позволяют выявить фоновые состояния или условия окружающей среды, способные при наличии объективной предрасположенности повысить риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава — критерии отнесения в данную группу p>0,05, | r | < 0,15 усл. ед, J (xi)<25 усл. ед На основании предложенной группировки диагностических признаков были сформированы три диагностические таблицы и разработан алгоритм оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у детей.

Исходя из принципа разумной достаточности диагностического процесса была разработана схема классификации пациентов, основанная на дихотомическим делении (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Схема построения диагностического процесса.

На первом этапе диагностического процесса необходимо ограничить число обследуемых детей. для этого мы исключии детей не имеющих риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Диагностическая таблица, основанная на определяющих факторах развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка позволяет исключить таких детей (класс, А — дети с низким баллом по диагностической таблице А).

На втором этапе, на основании анализа характеризующих факторов выделили детей с низким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (класс B — дети с низким баллом по диагностической таблице В).

На заключительном этапе, изучив наличие у ребенка уточняющих факторов, выделили детей с высоким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (класс Cдети с высоким баллом по диагностической таблице С) и со средним риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (класс Dдети с низким баллом по диагностической таблице С).

Остановимся на самих диагностических таблицах. Как видно из данных, представленных в табл. 4.7 ведущими определяющими факторами развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка являются приведение переднего отдела, ПМК 1−2 степени и клинодактилия (ДЧ> 10 баллов). Об отсутствии риска развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава свидетельствует наличие у ребенка мезосоматического соматотипа, гармоничного физического развития и отягощение только социально-средового анамнеза.

На основании полученной диагностической таблицы нами было построено одномерное распределение признаков для дихотомической классификации (рис. 4.8).

Таблица 4.7.

Диагностическая таблица, А — определяющие факторы развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка (в баллах.).

Как видно из данных представленных на рис. 4.8 имеются три интервала значений диагностического числа по таблице А:

ДЧ<0 — класс, А — дети не имеющие риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

ДЧ>15 — класс B + C + D — дети имеющие риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

0? ДЧ?15 — класс, А + B + C + D — дети как не имеющие, так и имеющие риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

Рис. 4.8. Распределение обследованных детей в зависимости от полученного ими диагностического числа на этапе использования диагностической таблицы, А (%).

Учитывая, что для первого этапа диагностического процесса важно исключить детей с не имеющих риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава мы приняли левую границу (ДЧ=0) за дискриминатор. Таким образом мы ограничили круг лиц для дальнейшего обследования классами B + C + D и детьми из класса, А с пограничными значениями.

На следующем этапе диагностической процедуры нам необходимо исключить детей с низким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (класс В). Для этого мы используем диагностическую таблицу с характеризующими факторами (табл. 4.8).

Таблица 4.8

Диагностическая таблица В — характеризующие факторы развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка (в баллах.).

Наибольший диагностический коэффициент (ДЧ=5) был у шести признаков: отягощенные генеалогический, социально-средовой и биологический анамнезы, наследственная отягощенность по линии отца, антенатальная отягощенность по трофическим и эндокринным нарушениям, наличие асоциальных форм поведения у родителей ребенка, наличие асоциальных форм поведения у родителей ребенка, стрии на коже — все они свидетельствовали с пользу наличия у ребенка риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Только один признак — отклонения в нервно-психическом развитии в психомоторной сфере и поведении был характерен для детей с низким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава.

На рис. 4.9 представлено распределение обследованных детей в зависимости от полученного ими диагностического числа на этапе использования диагностической таблицы В.

Рис. 4.9. Распределение обследованных детей в зависимости от полученного ими диагностического числа на этапе использования диагностической таблицы В (%).

Как видно из данных представленных на рис. 4.9 имеются три интервала значений диагностического числа по таблице В:

ДЧ<0 — класс В — дети с низким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

ДЧ>2 — класс C + D — дети, имеющие высокий и средний риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

0? ДЧ?2 — класс B + C + D — дети с различным риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава.

На втором этапе диагностического процесса нам необходимо уменьшить количество детей, нуждающихся в дальнейшем обследовании. Это можно сделать, исключив детей с достоверно низким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Следовательно, за дискриминатор нам необходимо взять левую границу ДЧ=0. В результате мы отсекаем детей с низким риском (класс В), а детей с высоким и средним риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава, вместе с детьми, имеющими пограничные значения, оставляем для дальнейшей диагностики.

На заключительном этапе диагностической процедуры нам необходимо выделить детей с высоким риском осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. Для этого мы используем диагностическую таблицу, основанную на анализе наличия/отсутствия уточняющих факторов (табл. 4.9). К ведущим уточняющим факторам, свидетельствующим о риске осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у детей, относится отягощенный генеалогический анамнез, наличие порока сердца, антенатальная отягощенность по порокам развития и наличие отклонения в нервно-психическом развитии, в интелектуальной и когнитивной сфере. В то же время неудовлетворительный психологический микроклимат в семье, антенатальная отягощенность по анемии и неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия воспитания ребенка свидетельствуют о меньшей вероятности развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка Так же как и на предыдущих этапах диагностической процедуры, мы построили одномерное пространство признаков и провели классификацию с выделением дискриминаторов (рис. 4.10):

ДЧ<-2 — класс D — дети, имеющие средний риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

ДЧ>9 — класс C — дети, имеющие высокий риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава;

— 2? ДЧ?9 — класс C + D — дети, имеющие как средний, так и высокий риск осложненного течения хирургической патологии коленного сустава.

Таблица 4.9

Диагностическая таблица С — уточняющие факторы развития осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у ребенка (в баллах.).

Исходя из принципа гипердиагностики при построении диагностических моделей следует выделить две области — область значений, соответствующих только среднему риску осложненного течения хирургической патологии коленного сустава и область значений в которую попадают все случаи высокого риска и частично среднего риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава — это позволит не пропустить детей, нуждающихся в особом внимании. Следовательно дискриминатор должен быть смещен к левой границе, а именно к значению ДЧ = -2.

Рис. 4.10. Распределение обследованных детей в зависимости от полученного ими диагностического числа на этапе использования диагностической таблицы С (%).

На основании разработанной нами схемы построения диагностического процесса и результатов построения дискриминаторов по каждой диагностический таблицы нами был разработан алгоритм оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у детей (рис. 4.11). Остановимся на его работе. При поступлении ребенка проводится клинико-анамнестические и объективное обследование ребенка с заполнением анкеты (элемент 2).

Рис. 4.11. Алгоритм оценки риска осложненного течения хирургической патологии коленного сустава у детей.

Далее анкета обрабатывается по диагностической таблице, А (элемент 3). Если сумма баллов, набранная по диагностической таблице А, меньше 0 баллов, то ребенок исключается из дальнейшего обследования (элемент 5). В ином случае процесс диагностики продолжается и мы используем диагностическую таблицу В (элемент 6). Если сумма баллов, набранная по диагностической таблице В, меньше 0 баллов, то ребенок должен быть отнесен в группу детей наблюдения — низкая вероятность осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (элемент 8). Если ребенок набирает больше 0 баллов, то используется диагностическая таблица С (элемент 9). Если сумма баллов, набранная ребенком превышает -2 балла, то у данного ребенка диагностируется высокая вероятность осложненного течения хирургической патологии коленного сустава — группа коррекции (элемент 11). В противном случае ребенок должен быть отнесен в группу профилактики — средняя вероятность осложненного течения хирургической патологии коленного сустава (элемент 12).

Таким образом, на основании корреляционного анализа нами были выделены клинико-анамнестические, анатомо-физиологические и клинико-функциональные признаки связанные с наличием у ребенка осложненного течения хирургической патологии коленного сустава. А именно: приведение переднего отдела, ПМК 1−2 степени, клинодактилия, отягощенные биологический и генеалогический анамнезы, гипермобильность суставов, гипертелоризм глаз, полая стопа, отягощен только генеалогический анамнез, наличие порока сердца в целом, отягощенные генеалогический, социально-средовой и биологический анамнезы, наследственная отягощенность по линии отца, антенатальная отягощенность по трофическим и эндокринным нарушениям, наличие асоциальных форм поведения у родителей ребенка, стрии на коже, антенатальная отягощенность по порокам развития, отклонения в нервно-психическом развитии, в интеллектуальной и когнитивной сфере. На основании полученных данных была проведена неоднородная последовательная статистическая процедура распознавания с расчетом информативности и диагностической ценности каждого значимого признака. Полученные результаты были сведены в три диагностические таблицы. Был разработан алгоритм их применения, который может быть использован для создания диагностической компьютерной программы.