Общая характеристика работы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дегенеративно-дистрофические заболевания позвоночника относятся к хроническим заболеваниям, часто ведущим к ограничению активности лиц трудоспособного возраста. В современном мире данная патология является наиболее частым заболеванием, поражающим до 90 – 97% взрослого населения. По данным ряда исследователей, до 90% радикулопатий обусловлено грыжами межпозвонковых дисков (ГМПД). Поэтому одним из наиболее значимых проявлений процесса дегенерации является формирование грыжи межпозвонкового диска, и более чем в 80% случаев патология выявляется в поясничном отделе. В нашей стране на дегенеративные заболевания позвоночника приходится до 76% всех случаев и 72% дней временной нетрудоспособности в амбулаторно-поликлинической сети, а в неврологических стационарах 56% и 48% соответственно. Как правило, пациенты, страдающие болями в спине, – это активно работающие люди.

Значительная продолжительность заболевания, клинические проявления в виде невозможности трудиться, самостоятельно передвигаться, обслуживать себя, невысокая эффективность существующих методов лечения - все это ведет к колоссальным затратам на лечение данной патологии.

Хронический, рецидивирующий характер течения ГМПД, нередко ведущий к инвалидизации больных, а также нарастание частоты и «омоложение» данной патологии, наблюдающееся во всем мире, ставит решение проблем выбора метода лечения и повышения его эффективности на первый план медицинской науки и практики. Консервативные методы лечения этого заболевания сводятся в основном к симптоматическому лечению, физиотерапии и/или мануальной терапии, причем значительная часть больных (19%) через 1-3 месяца требует хирургического лечения из-за неэффективности консервативного лечения. Частота госпитализации больных с ГМПД для оперативного лечения за последние 10 лет выросла втрое и продолжает неуклонно расти. Ежегодно 50% операций в нейрохирургических стационарах проводится пациентам с дискогенной патологией.

С ростом количества проводимых оперативных вмешательств растет и число пациентов, которым операция не принесла избавления от боли и даже усилила имевшуюся клиническую симптоматику. Выраженные клинические проявления этих заболеваний в 70% случаев ведут к временной утрате трудоспособности, и значительная часть пациентов становятся инвалидами.

В России самым распространенным методом хирургического лечения ГМПД остается дискэктомия (интерламинэктомия, расширенная интерламинэктомия, гемиламинэктомия, ламинэктомия, ламинофасет-эктомия). Такой вид хирургического лечения достаточно травматичен для позвоночника, что отрицательно сказывается на послеоперационном течении заболевания.

В последнее время в хирургии четко прослеживается тенденция к выбору щадящих, малоинвазивных методик: микродискэктомия, пункционные методики, лазерная вапоризация, перкутанная эндоскопическая нуклеотомия. Данные методы позволяют уменьшить операционную травму, сократить время пребывания больного в стационаре, улучшить послеоперационные результаты и повысить качество жизни пациентов.

Однако даже при самых современных методах оперативного вмешательства количество неудовлетворительных результатов хирургического лечения пациентов с дискогенной патологией достигает 28,3 – 53 % (по данным мировой литературы). В последние годы появился обобщающий термин неудачных операций при грыже диска – постдискэктомический синдром, в англоязычной литературе – FBSS (failed back surgery syndrome), одной из основных причин которого является рецидив грыжи межпозвонкового диска (до 25 %), требующий повторного хирургического вмешательства.

Таким образом, актуальным является рациональный выбор объема оперативного лечения при ГМПД для снижения количества рецидивов.

Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка алгоритма предоперационного планирования объема оперативного вмешательства при ГМПД и метода оценки риска развития рецидивов ГМПД у больных с дегенеративными заболеваниями пояснично-крестцового отдела позвоночника на основе данных магниторезонансной томографии и математического моделирования.

Задачи исследования:

1.  Проанализировать отдаленные результаты хирургического лечения больных с грыжами межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника.

2.  Провести оценку данных магниторезонансной томографии у пациентов с грыжами межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника с выделением наиболее информативных признаков, являющихся предвестниками развития рецидива межпозвонковых грыж.

3.  Разработать алгоритм предоперационного планирования на основе данных магниторезонансной томографии для выбора оптимального объема оперативного вмешательства.

4.  Проанализировать различные методы и алгоритмы принятия решений, учитывающих выбор оптимального варианта решения на основе экспертных оценок, статистического и многокомпонентного представления медицинской информации.

5.  Разработать модели риска возникновения рецидива межпозвонковых грыж межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника на основе дискриминантного анализа.

6.  Изучить результат применения разработанного алгоритма и моделей риска развития рецидивов при оперативном лечении грыж межпозвонковых дисков.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы данные магниторезонансной томографии пациентов до оперативного вмешательства и после, классификации дегенеративных изменений дисков поясничного отдела позвоночника, теории управления в медицинских и биологических системах, логики и семиотики, математической статистики, имитационного моделирования, экспериментальных исследований.

Научная новизна. В работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

методика анализа данных магниторезонансной томографии, позволяющая определить предвестники развития рецидивов грыж дисков поясничного отдела;

алгоритм предоперационного планирования, разработанный на основе данных магниторезонансной томографии, позволяющий обосновывать выбор оптимального объема оперативного вмешательства при грыжах дисков поясничного отдела позвоночника;

метод диагностического клинико-инструментального обследования пациентов с дегенеративными изменениями пояснично-крестцового отдела позвоночника, на основе дискриминантных функций, позволяющий оценить риск возникновения рецидива межпозвонковых грыж на предоперационном этапе;

модели риска возникновения рецидива грыж дисков, основанные на дискриминантных функциях, обеспечивающие достоверность предложенного диагностического метода.

Практическая значимость и результаты внедрения.

Разработаны и внедрены алгоритм предоперационного планирования (на основе данных магниторезонансной томографии) и модели оценки риска развития рецидива грыж (на основе дискриминантного анализа), что позволило снизить количество рецидивов грыж межпозвонковых дисков в раннем и отдаленном послеоперационных периодах с 6,89% ( гг.) до 2,9% ( гг.).

Использование технологии объективной оценки позволило уже на этапе первичного обращения разделять пациентов по степени выраженности дегенеративных изменений пояснично-крестцового отдела позвоночника, и тем самым способствовало рациональному выбору объема оперативного вмешательства.

Разработанные алгоритм и математические модели определения вероятности возникновения рецидивов ГМПД апробированы в нейрохирургическом отделении МУЗ «Городская больница № 11».

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедры госпитальной хирургии ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. » и в лечебный процесс нейрохирургических отделений МУЗ «Городская больница №11» и НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Воронеж-1» . Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийском конгрессе лучевых диагностов (Москва, 2007), III Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2009» (Москва, 2009), нучно-тематическом семинаре кафедры системного анализа и управления в медицинских системах ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» (2008, 2009), научно-тематическом семинаре кафедры управления в социальной сфере и медицине ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» (2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, соискателем сформирована база данных для анализа состояния заболеваний дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника [1,2]; рассмотрены наиболее информативные методы исследования пациентов с данной патологией [3,4]; обоснованы методы интеллектуальной поддержки принимаемых решений при выборе оптимальной тактики диагностики и лечения пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника [2,5].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы из 208 наименований. Основная часть работы изложена на 126 страницах, содержит 30 таблицу, 27 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе приводится краткий обзор современного состояния проблем заболеваемости дегенеративными заболеваниями позвоночника. Представлена эпидемиология и актуальность проблемы, современные представления о патогенезе грыж межпозвонковых дисков. Рассмотрены особенности диагностики грыж межпозвонковых дисков по данным магниторезонансной томографии. Приведены различные классификации степени зрелости грыж межпозвонковых дисков поясничного отдела. Приведены традиционные и современные концепции хирургического лечения больных межпозвонковыми грыжами, в частности открытые доступы, микрохирургическая дискэктомия, эндоскопические транскутанные вмешательства. Рассмотрены показания и методики проведения декомпрессионных и стабилизирующих вмешательств, дополняющих дискэктомию.

Вторая глава посвящена рассмотрению методов, использованных в обследовании пациентов, включенных в исследование. Рассмотрены вопросы дифференциальной диагностики грыж межпозвонковых дисков с рядом заболеваний. Приведены методы, использованные в ходе нашего исследования, в частности физикальные и лабораторные методы исследования, лучевые методы исследования, включающие спондилографию, рентгенокомпьютерную томографию, магниторезонансную томографию. Даны классификации дегенеративно-дистрофических изменений поясничного отдела позвоночника на основе данных магниторезонансной томографии. Внедрен протокол обследования больных с ГМПД:

1. Общеклиническое обследование.

2. Изучение неврологической симптоматики по методу стандартной неврологической оценки.

3. Функциональная спондилография.

4. Оценка состояния позвоночника, спинного мозга и его корешков с помощью МРТ с возможным контрастированием.

5. Оценка степени дегенерации межпозвонковых дисков поясничного отдела.

В третьей главе приводятся результаты проведенных собственных исследований. Схема исследования представлена на рис. 1.

Нами был проведен ретроспективный анализ случаев рецидивов грыж межпозвоночных дисков в нейрохирургическом отделении МУЗ ГБ №11 за периоды гг. и гг. В данном исследовании рецидивом мы считали возникновение ГМПД у ранее оперированных пациентов с локализацией на том же уровне и на той же стороне.

За период гг. было проведено 2495 операций по поводу грыж межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника. Данные распределения по годам представлены в табл. 1.

Рис. 1. Дизайн исследования

В основное исследование вошел анализ 172 случаев рецидивов грыж межпозвонковых дисков. Большинство пациентов с рецидивами грыж дисков во временном интервале гг. составили мужчины (59,3%). При исследовании социального статуса пациентов нами было выявлено, что большинство пациентов (51,2%) составляли работающие. По остальным социальным группам состав был примерно одинаков и составил для инвалидов II группы - 13,4 %, пенсионеров - 12,7%, неработающих - 11,6%, инвалидов III группы - 11,1%.

Таблица 1

Ранжирование оперативных вмешательств по годам

Год	Проведено операций
1991	74
1992	102
1993	215
1994	226
1995	263
1996	245
1997	322
1998	345
1999	395
2000	308
Итого за гг.	2495

Далее нами был проведен анализ распределения пациентов по уровню возникновения рецидива грыж межпозвонковых дисков. Нами был выделен дополнительный уровень L5L6, это связано с достаточно редкой аномалией развития поясничного отдела – люмбализацией первого крестцового позвонка и выделением диска L5L6. Так как количество пациентов с наличием уровня L5L6 оказалось незначительным, рецидивы грыж дисков на этом уровне включены в группу рецидивов на уровне L5S1. При распределении пациентов по уровню возникновения рецидива грыж межпозвонковых дисков, подавляющее большинство рецидивов приходилось на уровень L4-L5 и L5-S1 (89 %). Так на уровень L4-L5 приходилось 49,5 %, а на уровень L5-S1 35,5 % от общего числа рецидивов. Наименьшее число рецидивов было зафиксировано на уровне L2-L3 - 1,7 % от общего числа рецидивов.

При анализе временного интервала, в котором наступил рецидив, нами было установлено, что самым высоким по числу возникновения рецидива оказался временной интервал 4 года после оперативного вмешательства. На него пришлось 22 % от общего числа рецидивов. Довольно большой процент составили рецидивы, возникшие во временном интервале 5 и более лет. Однако если объединить временные интервалы в группы до 1 года, 1-3 года, 4-6 лет и более 7 лет, то мы увидим, что большинство рецидивов приходится на временной интервал 1-3 года 37%.

При изучении распределения пациентов по возрастным группам нами отмечено, что большинство пациентов пришлось на возрастной интервал от 30 до 49 лет и составило 76,9 % (пациенты в возрастном интервале 30-39 лет - 40,4 % и пациенты в возрасте 40-49 лет 36,5 %). Наименьшую группу составили молодые пациенты в возрасте 20-29 лет – 14,53% от числа пациентов обследованных за период гг.

Распределение пациентов по объему первичного и повторного оперативного вмешательства представлено в табл. 2.

Таблица 2

Распределение пациентов по объёму первичного и повторного оперативного вмешательства ( года)

Первая операция	Повторная операция	гг.
Расширенная интерламинэктомия	Расширенная интерламинэктомия	92 (53%)
Расширенная интерламинфасетэктомия	Расширенная интерламинфасетэктомия	39 (23%)
Интерламинэктомия	Расширенная интерламинэктомия	14 (8%)
Ламинэктомия	Ламинэктомия	12 (7%)
Расширенная интерламинэктомия	Ламинэктомия	9 (5%)
Расширенная интерламинэктомия	Ламинофасетэктомия	6 (4%)

Таким образом, большинство случаев составили пациенты, перенесшие первично расширенную интерламинэктомию – 62 % от общего числа пациентов. В большинстве случаев повторная операция также сводилась к расширенной интерламинэктомии – 53%.

Далее нами был проведен ретроспективный анализ для определения возможности использования магниторезонансной томографии пояснично-крестцового отдела позвоночника для прогнозирования рецидивов грыж. Мы провели наблюдение за 112 больными в возрасте от 21 до 62 лет (средний возраст 42,87 ± 3,63 лет), которым в течение 1999 года в нейрохирургическом отделении городской больницы №11 было произведено хирургическое удаление ГМПД поясничного отдела позвоночника. В течение указанного времени, помимо рутинного клинического исследования, этим пациентам проводили магниторезонансную томографию для контроля состояния оперированного отдела позвоночника. В первый год после оперативного вмешательства МРТ выполнялась через 3, 6, 12 месяцев, затем 1 раз в год. МРТ проводилась с использованием быстрых (FSE) спин-эховых импульсных исследований и режима градиентного эхо (GRE) и получением T1-ВИ и Т2-ВИ в сагиттальной и аксиальной плоскостях на аппаратах «Образ-2» (0,14 Тл) и на «Expert Vision Siemens» (1Тл).

При первой дискэктомии полностью подтвердились данные дооперационной МРТ, в соответствии с которыми у 60 % пациентов (n=67) имелись грыжи дисков L3-L4 (n=9) и L4-L5 (n=58), а у остальных 40 % (n=45) имелись грыжи диска L5-S1. У 65 % пациентов (n=73) за весь период наблюдения, составивший семь лет, нами не наблюдалось значительных моторных, трофических, рефлекторных и чувствительных расстройств. Вместе с тем у 11 % пациентов при МРТ был обнаружен рецидив грыжи.

Всего повторная дискэктомия была произведена 39 пациентам, 8 из которых были исключены из исследования, поскольку как уже говорилось ранее, гетеролатеральные грыжи, давшие корешковый синдром с другой стороны или другого диска мы к рецидивам не относили. У 8 пациентов с рецидивом ГМПД, но без выраженной неврологической симптоматики, повторная дискэктомия не проводилась, за ними было установлено динамическое наблюдение. У них, а также у 23 других пациентов (у которых рецидив ГМПД сопровождался прогрессирующим корешковым синдромом) МРТ выполнялась с контрастированием, для дифференциальной диагностики рецидива и эпидурального фиброза.

При оценке дегенеративных изменений дисков проводилась классификация по степеням, предложенная Pfirrmann et al. (2001). В соответствии с данной классификацией у 74 % пациентов (n=23) имелись слабые или умеренные признаки дегенеративных изменений пролабирующих дисков. В то время как IV и V степень (коллапс диска) отмечались только у 26 % пациентов (n=8).

Мы проводили дооперационное определение величины ГМПД и ее процентного соотношения с сагиттальным размером позвоночного канала, однако статистически значимой разницы между этими двумя показателями в обеих группах выявлено не было. Полученные в ходе исследования данные показали, что истинные рецидивы ГМПД возникают гораздо чаще (32%), чем это указывается в литературе, однако не всегда сопровождаются выраженной неврологической симптоматикой. Установлено также, что только слабо и умеренно выраженные дегенеративные изменения (I-III ст.) пролабирующих дисков, а не размеры их грыж являются определяющими факторами для возникновения рецидива последних. Вероятность рецидива ГМПД у больных с MP-томографическими признаками дегенеративных изменений межпозвонкового диска 1-3 степени, в три раза выше, чем у тех, диски которых имеют резко выраженные (IV и V ст.) дегенеративные изменения. Полученные результаты «зрелости» ГМПД были использовании при разработке алгоритма предоперационного планирования.

При одинаковой клинической картине заболевания возможны различные морфологические варианты морфологической картины ГМПД.

Основываясь на данные МРТ и различных классификаций дегенерации дисков, был разработан алгоритм предоперационного планирования (рис. 2).

 

Секвестрированная грыжа, когда собственно грыжа отделилась или минимально связана с «материнским диском»	Значительных размеров протрузия, имеющая широкое основание, связанная с диском	Поздние проявления дегенеративного процесса в виде остеофита (ов), деформирующих корешковый или позвоночный канал
1-3 степень дегенерации по Pfirrmann (2001г.)	2-4 степень дегенерации по Pfirrmann (2001г.)	4-5 степень дегенерации по Pfirrmann (2001г.)
Проводится в «чистом» виде секвестрэктомия, т. е. удаляется выпавшая часть диска, что может быть проведено малоинвазивными методами микродискэктомии или эндоскопически	Проводится удаление части диска, компримирующей корешок, и необходимо провести дискэктомию (кюретаж диска), а при необходимости выполнить межтеловую фиксацию кейжами	Резекция остеофита обязательно должна дополняться реконструкцией позвоночного и радикулярного каналов

Рис. 2. Алгоритм предоперационного планирования

Разработанный алгоритм предоперационного планирования был применен при операциях удаления грыж межпозвоночных дисков в период гг. Следует отметить, что при использовании алгоритма, окончательный объем операции решался интраоперационно. В этот

период было проведено 1494 оперативных вмешательств по поводу ГМПД пояснично-крестцового отдела позвоночника, данные по годам представлены табл. 3.

Таблица 3

Ранжирование оперативных вмешательств по годам

Год	Операции ГМПД
2001	386
2002	364
2003	272
2004	472
Всего за период гг.	1494

В исследование вошел анализ 44 случаев рецидивов грыж межпозвонковых дисков. Из всех случаев 65,9 % пациентов составляли мужчины, работающие пациенты составили 63,6 %, на возрастную группу от 30 до 50 лет приходилось большинство пациентов, составляя 70,44 % от общего числа пациентов, данный факт свидетельствует о высокой социальной значимости адекватного лечения данного контингента пациентов направленного на снижение числа рецидивов ГМПД.

Исследование распределения пациентов по уровню рецидива выявило, что большинство рецидивов отмечено на уровне L4-L5 – 63,6 % от общего числа случаев рецидивов за данный период времени, рецидивы, возникшие на уровне L5-S1, составили 34,1 % от общего числа случаев. Таким образом, рецидивы, возникшие на уровне L5-S1 и L4-L5, составляют в сумме 97,7 % от общего числа рецидивов за период гг. На уроне L3-L4 нами не было зафиксировано ни одного случая развития рецидива ГМПД. Большинство рецидивов развивалось в период 1-2 года, составляя в сумме 42% (по 21% в каждый период) от общего числа развития рецидивов за данный период времени. Затем следуют этап 3 года после оперативного вмешательства – 16%, 4 года – 14%, 6 месяцев – 12 % от общего числа случаев развития рецидивов.

Большинству пациентов проводилось повторное оперативное вмешательство расширенная интерламинэктомия – 48,7% от общего числа оперативных вмешательств. Данные о первичном и повторном оперативном вмешательстве представлены в табл. 4.

Таблица 4

Распределение пациентов по объёму первичного и повторного оперативного вмешательства

Первая операция	Повторная операция
Расширенная интерламинэктомия	Расширенная интерламинэктомия	19 (43,2%)
Расширенная интерламинфасетэктомия	Расширенная интерламинфасетэктомия	2 (4,5%)
Ламинэктомия	Ламинэктомия	3 (6,7%)
Ламинофасетэктомия	Ламинофасетэктомия	1 (2,3%)
Интерламинэктомия	Расширенная интерламинэктомия	8 (18,2%)
Расширенная интерламинэктомия	Гемиламинэктомия	1 (2,3%)
Расширенная интерламинэктомия	Расширенная интерламинфасетэктомия	8 (18,2%)
Ламинэктомия	Ламинофасетэктомия	1 (2,3%)
Расширенная интерламинэктомия	Ламинэктомия	1 (2,3%)

Анализ приведенных данных позволяет сделать заключение о сопоставимости исследованных групп пациентов, оперированных в гг. и гг., в табл. 5.

Таблица 5

гг.	гг.
Проведено 2495 операций	Проведено 1494 операций
мужчины 59,3 %	мужчины 65,9 %
работающие 51,2 %	работающие 63,6 %,
неработающих 11,6 %,	неработающих 9,1 %,
инвалидов II группы 13,4 %,	инвалидов II группы 11,4 %,
пенсионеров 12,7 %,	пенсионеров 15,9 %,
30-39 лет - 34,3%	30-39 лет - 31,8%
40-50 лет 32%	40-50 лет 38,64%
От 30 до 50 лет 67,4 %	От 30 до 50 лет 70,4 %,

Таким образом, использование разработанного нами алгоритма предоперационного планирования на основании магниторезонансного исследования межпозвонковых дисков помогло снизить процент рецидива межпозвоночных грыж с 6,89% () до 2,9% (). Данные представлены в табл. 6.

Таблица 6

Распределение случаев рецидивов грыж межпозвонковых дисков

Год	Количество рецидивов
1991 – 2000 гг.	172 (6,89 %)
2001 – 2004 гг.	44 (2,9 %)

Результаты нашей работы достаточно убедительно показали возможность использования магниторезонансной томографии не только для диагностики грыж межпозвонковых дисков, но и для планирования метода и объема оперативного вмешательства, что снижает количество неудовлетворительных результатов хирургического лечения.

В четвертой главе проведен анализ различных методов и алгоритмов принятия решений, учитывающих выбор оптимального варианта решения на основе экспертных оценок, статистического и многокомпонентного представления медицинской информации. Рассматривается интегрированная процедура интеллектуальной поддержки оценки риска возникновения ГМПД пояснично-крестцового отдела.

Оценка функционального состояния пациентов проводилась на трех условно выделяемых иерархических уровнях: по клиническим показателям на основе опроса пациентов и данным МРТ, включающих в себя 15 показателей на предмет риска возникновения рецидива межпозвоночных грыж. На первом уровне с использованием прогностических таблиц риска развития рецидива грыж, основанных на изучении комплексного влияния различных факторов, определялся показатель риска, на втором – оценка выраженности симптомов заболевания; на третьем – оценка степени дегенерации позвоночного диска методами МРТ диагностики.

В табл. 7 представлены признаки для оценки состояния пациентов на предмет заболеваемости грыжами межпозвоночных дисков, а также весовые коэффициенты признаков (относительная диагностическая ценность), полученные в результате опроса экспертов в данной области. Обобщенный показатель риска развития рецидива межпозвоночных грыж (Rоб) оценивается следующим образом:

(1)

где - диагностическая ценность признаков,

Экспериментальным путем было установлено, что при у пациентов наблюдается развитие рецидива межпозвоночной грыжи.

Для выбора объема оперативного лечения пациентов с грыжами межпозвонковых дисков поясничного отдела в своем исследовании мы решили использовать процедуру дискриминантного анализа.

Информативность симптомов содержащихся в матрице наблюдений, оценивается по F-критерию Фишера:

, (2)

где – межгрупповая дисперсия симптомов; - внутригрупповая дисперсия симптома.

В модель включались симптомы, для которых уровень значимости по F-критерию p ≤ 0,05.

Таблица 7

№	Наименование признака	Диагностическая ценность для ДДЗП
1	Возраст	3
2	Длительность нетрудоспособного периода (месяцы)	3
3	Длительность заболевания (месяцы)	2
4	Выраженность корешкового болевого синдрома (ВАШ)	4
5	Боли в поясничном отделе позвоночника (ВАШ)	3
6	Качество жизни (Osvestry)	4
7	Длительность консервативного лечение (месяцы)	5
8	Двигательные нарушения (парез по 5-балльной шкале)	2
9	Высота вышележащего диска (мм)	2
10	Размер корешкового канала (мм)	5
11	Размер грыжи диска (мм)	5

Продолжение табл. 7

12	Диаметр позвоночного канала (мм)	5
13	Высота межпозвонкового диска (мм)	5
14	Степень дегенерации диска по данным МРТ (1-5 степень)	3
15	Отношение размера грыжи к диаметру позвоночного канала	5

Для проверки статистической значимости чаще всего используют понятие остаточной дискриминантной способности (способность переменных различать классы до определения функции, если исключить информацию, полученную с помощью ранее вычисленных функций). Для этого используется L-статистика Уилкса:

, (3)

где к – число функций; li – собственное значение матрицы коэффициентов функции.

L-статистика Уилкса может принимать значения в диапазоне [0; 1], причем при L = 0 имеем высокую дискриминацию, то есть классы хорошо различаются, соответственно L = 1 говорит о низкой дискриминации.

Дискриминантные функции риска развития рецидива грыж межпозвонковых дисков имеют следующий вид:

V1=-41,130+6,838*P1+4,857*P2+3,385*P3+2,648*P4+0,032*P5-1,660*P6+

+0,582*P7+0,811*P8-0,133*P9;

V2=-48,063+8,777*P1+1,456*P2+1,411*P3+3,541*P4+0,805*P5-0,065*P6+

+1,129*P7+0,738*P8-0,831*P9;

V3=–32,326-1,036*P1-0,461*P2-1,037*P3-1,024*P4-0,607*P5-0,849*P6+

+2,985*P7+1,974*P8+2,165*P9;

V4=86,000+11,129*P1+6,007*P2+4,231*P3+4,991*P4+0,751*P5-1,425*P6+

+1,098*P7+1,214*P8-0,513*P9;

V5=–87,089+8,447*P1+1,474*P2+0,800*P3+3,046*P4+0,043*P5-1,628*P6+

+3,729*P7+2,750*P8+1,390*P9,

где V1 – очень высокий риск развития; V2 – высокий риск развития; V3 – средний; V4 – низкий риск развития; V5 – очень низкий риск развития; P1 – длительность консервативного лечения; P2 – размер корешкового канала; P3 – размер грыжи диска; P4 – диаметр позвоночного канала; P5 – высота межпозвонкового диска; P6 – отношение размера грыжи к диаметру канала; P7 – выраженность болевого синдрома; Р8 – качество жизни; Р9 – длительность периода нетрудоспособности.

Значение критерия Уилкса: L=0,0010 стремится к нулю, что говорит о хорошем различии между классами.

В случае, когда риск развития ГМПД определяется как низкий (V4, V5), может быть выполнена только секвестрэктомия методом микродискэктомии или эндоскопически.

В случае высокого риска развития ГМПД (V1, V2), кроме удаления части диска, необходимо провести дискэктомию и при необходимости выполнить межтеловую фиксацию.

На основе полученных дискриминантных функций принадлежности были протестированы 100 пациентов. Из всех пациентов, для которых была применена данная методика, лишь у пяти был неправильно определен риск развития рецидива грыжи межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела позвоночника. Таким образом, достоверность определения по дискриминантным функциям составила 95%.

В приложении помещены акты внедрения результатов диссертационного исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.  Проанализированы отдаленные результаты хирургического лечения больных с дегенеративными заболеваниями пояснично-крестцового отдела позвоночника, проходивших лечение по поводу грыж межпозвонковых дисков в МУЗ ГБ № 11 в период с 1991 года по 2004 год.

2.  Проведена оценка данных магниторезонансной томографии у пациентов с грыжами дисков поясничного отдела позвоночника с выделением наиболее информативных морфологических признаков. Использованные классификации степени «зрелости» ГМПД и дегенеративных изменений дисков позволили разработать алгоритм предоперационного планирования объема оперативного вмешательства при грыжах дисков.

3.  Разработан алгоритм предоперационного планирования на основе данных магниторезонансной томографии, выделены три группы пациентов, в которых в зависимости от степени «зрелости» ГМПД использованы различные виды оперативных вмешательств.

4.  Проанализированы различные методы и алгоритмы принятия решений, учитывающих выбор оптимального варианта решения на основе экспертных оценок, статистического и многокомпонентного представления медицинской информации.

5.  Разработаны модели оценки риска развития рецидива межпозвонковых грыж пояснично-крестцового отдела позвоночника на основе дискриминантного анализа. Получены пять дискриминантных функций, характеризующих очень высокий риск, высокий риск, средний риск, низкий риск и очень низкий риск развития рецидива ГМПД поясничного отдела.

6.  Изучены результаты применения разработанного алгоритма предоперационного планирования и моделей риска развития рецидива ГМПД в клинических условиях в отделении нейрохирургии МУЗ ГБ №11 в период с 2001 года по 2004 год. Использование разработанного алгоритма предоперационного планирования на основании магниторезонансного исследования межпозвонковых дисков и моделей риска развития помогло снизить процент рецидива межпозвоночных грыж с 6,89% ( гг.) до 2,9% ( гг.).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1.  Антипко грыж межпозвонковых дисков поясничного отдела на основе данных магниторезонансной томографии / // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М. 2009. Т. 8. №3. С. 664-667.

2.  Антипко грыж межпозвонковых дисков поясничного отдела на основе количественных статистических критериев / // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М. 2009. Т. 8. №3. С. 738-740.

Статьи и материалы конференций

3.  Прогнозирование рецидива грыжи диска на основе данных магниторезонансной томографии / , , // Материалы Всероссийского конгресса лучевых диагностов. М., 2007. С. 408-409.

4.  Возможности магниторезонансной томографии в прогнозировании результатов консервативного лечения грыж межпозвоночных дисков / , , // Материалы Всероссийского конгресса лучевых диагностов. М., 2007. С. 409-410.

5.  Применение МРТ для выбора методов хирургического лечения грыж межпозвонковых дисков – статистические аргументы / , , //Материалы III Всероссийского национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология – 2009». М., 2009. С. 481-482.

Подписано в печать 14.09.2009.

Формат 60×84/16. Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 85 экз. Заказ №

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14