Способ определения степени тяжести ишемического поражения анатомических зон нижних конечностей

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей, включая ее злокачественную форму – критическую ишемию нижних конечностей (КИНК). Предложен способ определения степени тяжести ишемического поражения анатомических зон нижних конечностей, заключающийся в том, что используя общепринятые медицинские лабораторные методики определяются такие реологические показатели, как: D-димер (D), лейкоциты (L), тромбоциты (T), фибринаген (F). С использованием аппаратов для ультразвуковых допплеровских исследований определяются показатели объемов скорости кровотока V и регионального систолического артериального давления для четырех зон нижних конечностей. Изобретение обеспечивает повышение точности определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей путем контроля показателей гемостаза и кровенаполнения сосудов в различных анатомических зонах нижних конечностей с расчетом степени тяжести ишемического поражения при использовании нечетких моделей принятия решений.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей, включая ее злокачественную форму – критическую ишемию нижних конечностей (КИНК). Высокая частота ампутаций у пациентов с КИНК нижних конечностей в настоящее время делает проблему современной и точной оценки степени тяжести названного заболевания по различным зонам нижних конечностей особенно актуальной.

Точная и своевременная оценка степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей позволяет своевременно начать лечебно-профилактические мероприятия, планировать индивидуальную тактику ведения больных за счет этого повысить качество оказания медицинских услуг пациентам с исследуемой патологией.

Известен способ определения степени тяжести ишемии тканей нижних конечностей у больных с облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей (патент РФ №1473082). Способ определения степени тяжести ишемии у больных с облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей. Захарова Н.Б, Никитина В.В., Бурев Ю.А. МПК 61N 33/48, опубликовано 20.01.2013бюл. №2.

Известный способ заключается в том, что в сыворотке крови больного определяют фактор роста эндотелия сосудов и моноцетарный хемотаксический белок - 1, рассчитывают отношение фактора эндотелия сосудов к моноцитарному хемотаксическому белку 1 и при значении его 0,89- 0,7 диагностируют I степень облитерирующего атеросклероза сосудов нижних конечностей, при значении коэффициента 0.69- 0,6 - II степень, при значении коэффициента 0,59- 0,5 – III степень, при значении коэффициента ниже 0,5 диагностируют IV степень облитерирующего атеросклероза сосудов нижних конечностей, однако этот способ имеет ограничение в рамках клинических ситуаций, когда на фоне хронической ишемии нижних конечностей происходит стимуляция фактора роста эндотелия сосудов (VGF) прогрессирующим опухолевым процессом, сердечно-лёгочной недостаточностью, скомпенсированным сахарным диабетом, что делает этот метод неспецифическим в рамках рассматриваемой патологии.

В качестве ближайшего аналога выбран способ оценки степени тяжести ишемического процесса нижних конечностей по показаниям гемеостаза описанный в работе - Быков А.В., Кореневский Н.А., Бойцова Е.А., Пархоменко С.А. «Синтез нечёткой математической модели оценки степени тяжести клинического процесса нижних конечностей по показаниям гамеостаза» //Системный анализ и управление в биомедицинских системах, 2018. – Т.17. - №1. - с 92- 100.

Суть известного способа заключается в том, что известным методом лабораторного анализа измеряются такие показатели гемостаза как Х1- протромбиновый индекс; Х2- гемоцестиин; Х3- фибриноген; Х4- активированное частичное протромбиновое время; Х5- D- димер; Х6- тромбоциты. Для этих показателей определяются функции принадлежности к понятию критическая степень тяжести ишемического поражения нижних конечностей- ,(i=1,…,6), а интегральная оценка степени тяжести нижних конечностей определяется по итерационной формуле вида:

(1)

где q = номер итерации; .

Недостатки этого метода заключаются в следующем:

1. Выбранная система признаков является избыточной, что приводит к увеличению стоимости и времени проведения лабораторных анализов.

2. Авторы указывают на то, что уверенность в принятии решений превышает 0,9, однако показатель уверенности характеризует субъективное мнение экспертов, участвующих в выборе формы и параметров функций принадлежности. Проведенные статистические исследования качества классификации, обеспечиваемые моделью (1), позволяют сделать вывод о том, что при достаточно высокой специфичности известная модель обладает низкой чувствительностью, что снижает классификационное качество в целом.

3. Непрерывная шкала ST хотя и позволяет оценивать степень тяжести ишемического поражения, но не формирует различные классы исследуемого параметра, что не позволяет дифференцировать степени тяжести оптимальные для различных схем лечебно-оздоровительных мероприятий.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение точности определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей путем контроля показателей гемостаза и кровенаполнения сосудов в различных анатомических зонах нижних конечностей с расчетом степени тяжести ишемического поражения при использовании нечетких моделей принятия решений.

Сущность изобретения состоит в том, что используя общепринятые медицинские лабораторные методики определяются такие реологические показатели как:D-димер (D), лейкоциты (L), тромбоциты (T), фибринаген (F). С использованием аппаратов для ультразвуковых допплеровских исследований определяются показатели объемов скорости кровотока V и регионального систолического артериального давления для четырех зон нижних конечностей.

В ходе проведенных исследований было установлено, что показатели объемной скорости кровотока и регионального систолического артериального давления целесообразно измерять для четырех () зон нижней конечности.

Учитывая что кровоснабжение каждой из исследуемых зон обеспечивается магистральными и коллатеральными сосудами, вводится характеристика общего кровоснабжения зоны , определяемая по формуле:

(2)

где - объемная скорость кровотока, определяемая в магистральном сосуде на «входе» в зону ; - объемные скорости кровотока коллатеральных сосудов с номерами на входе в зоны.

В соответствии с общей методологией синтеза гибридных нечётких решающих правил, описанной в работах Кореневский, Н.А. Использование нечеткой логики принятия решений для медицинских экспертных систем [Текст] / Н.А. Кореневский //Медицинская техника, 2015, №1 (289) С.33-35.

Прогнозирование появления и развития гангрены нижних конечностей с использованием нечетких интеллектуальных технологий: монография /А.В. Быков, С.Н. Кореневекая, СА. Пархоменко, JLB. Стародубцева, И.И. Хрипина. - Курск: «Издательский дом ВИП», 2017. - 420 с.

Синтез искомых математических моделей реализуется следующим образом:

На первом этапе определяются нормированные функции кровоснабжения, сегментов, принимающие значение «1», если кровоснабжение сегментов достаточно для их полноценного функционирования и «0», если недостаток кровоснабжения сегмента приводит к катастрофическим последствиям для этого сегмента (стопа для последнего сегмента). Аналитически все четыре функции описываются выражением:

С учетом влияния регионального систолического артериального давления на входе в сегмент, на степень тяжести ишемического поражения вводится поправочный коэффициент ,определяющий «вклад» этого давления в уровень ишемического поражения.

(3)

Размерность - см3/сек.

(4)

С учетом свойства показателей истепень тяжести ишемического поражения каждого из сегментов определяется выражением:

(5)

Максимальное значение соответствует критическому состоянию сегмента j, порождающему критическое состояние последующих сегментов и стопы.

На втором этапе синтеза определяются функции степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей по группе реологических показателей:

Анализ свойств функций показал, что и увеличением численных значений растет степень тяжести исследуемого заболевания. С учётом этого свойства, в соответствии с общей методологией синтеза гибридных нечётких решающих правил, оценку степени тяжести ишемического поражения по группе реологических показателей STR целесообразно производить используя выражение:

(6)

где q – номер итерации.

В ходе экспертного оценивания и математического моделирования было показано, что роль показателя в финальной (интегральной) оценке степени тяжести ишемического поражения для сегмента j возрастает по мере роста . Например, если близко к нулю величина практически не влияет на оценку степени тяжести ишемического поражения, наоборот, если стремится к единице, что соответствует критическим стадиям развития болезни, указывая на необходимость срочного принятия адекватных мер лечения, роль возрастает и его необходимо учитывать пи выборе тактики ведения пациента. С учетом этого для оценки влияния на был введен поправочный коэффициент , определяемый выражением:

(7)

С учетом поправочного коэффициента получено выражение для расчета величины ISTj

(8)

Оценка степени тяжести ишемического поражения всей нижней конечности ISTV производится в соответствии с выражением

(9)

Таким образом, анализу, прежде всего, подвергается сегмент с максимальной величиной IST.

Удобно для выбора тактики ведения пациента на шкалах ISTj, и (или) ISTV выделить четыре класса степени тяжести, каждому из которых ставится в соответствии индивидуальная тактика профилактики и лечения: - легкая; - средняя; - тяжелая; - критическая степень тяжести (стадия) ишемического поражения.

В соответствии с общей методологией синтеза гибридных нечетких решающих правил введенные классы состояний определяются соответствующими функциями принадлежностей: ;; ; :

Решение о принадлежности пациента к одному из классов принимается по максимальной функции принадлежности . При равенстве двух функций принадлежности решение принимается в пользу класса с большей степенью тяжести. Уверенность в классификации определяется величиной соответствующей функции принадлежности.

Ориентируясь на выделяемые классы целесообразно в выбираемые схемы лечения вводить соответствующие контрагентные медикаментозные составляющие: антиагреганты + сулодексид и (или) НМГ, антиагреганты + НМГ + солкосерил, что позволяет снизить количество ампутаций при КИНК на 65 % и для 80 % больных обеспечить социальную адаптацию с выполнением желаемых функций.

Полученные математические модели следует использовать в медицинской практике сосудистых хирургов и ангиологов как в виде программного обеспечения смартфонов и планшетных компьютеров так и в составе мощных систем поддержки принятия решений, включая телемедицинские системы.

Конкретные примеры реализации способа:

Пациент А

Исходные значения признаков

31; 31; 31; 30.
85; 85; 85; 84.
D=0,51; T=380; L=5; F=3.

Рассчитываемые показатели

0; 0; 0; 0; STR=0;
0; 0; 0; 0;
0; =0; 0; =0; =0;

Результаты: Пациент А либо не имеет гангрены нижних конечностей, либо он имеет легкую степень тяжести, которая может быть подтверждена или опровергнута дополнительными исследованиями, либо повторным наблюдением.

Пациент Б

Исходные значения признаков

30; 251; 24; 23.
85; 65; 60; 55.
D=0,71; T=400; L=12; F=3,7.

Рассчитываемые показатели

0; 0,13; 0,2; 0,27; STR=0,04;
0; 0,13; 0,2; 0,271;
0,271; =0,8; 0,2; =0; =0;

Результаты: Пациент Б либо имеет легкую степень тяжести ГНК, но появляются предпосылки перехода в класс средней тяжести.

Пациент В

Исходные значения признаков

35; 20; 15; 14.
90; 54; 50; 40.
D=1,1; T=420; L=13; F=4,3.

Рассчитываемые показатели

0; 0,38; 0,63; 0,72; STR=0,25;
0; 0,4; 0,66; 0,75;
0,75; =0; 0; =1; =0;

Результаты: Пациент В имеет тяжелую степень тяжести ГНК.

Пациент Г

Исходные значения признаков

31; 31; 15; 140.
85; 85; 40; 20.
D=1,5; T=440; L=15; F=5,1.

Рассчитываемые показатели

0; 0; 0,68; 0,91; STR=0,44;
0; 0; 0,74; 0,93;
0,93; =0; 0; =0; =1;

Результаты: Пациент Г находится в критическом состоянии.

Способ определения степени тяжести ишемического поражения анатомических зон нижних конечностей, заключающийся в том, что у пациента определяются такие лабораторные показатели, как: D-димер (D), лейкоциты (L), тромбоциты (Т) и фибриноген (F), отличающийся тем, что для четырех зон нижних конечностей определяются:

«входная» объемная скорость кровотока магистрального сосуда ,

объемные скорости кровотока по коллатеральным «входным» сосудам , подходящим к зоне , доступным для измерения, и региональное систолическое артериальное давление на входе в исследуемую зону ,

для каждой зоны нижней конечностей определяется её кровоснабжение и нормированные функции кровоснабжения по формулам:

,

далее определяется степень поражения для каждой из зон по формуле

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на степень ишемического поражения, определяемый по формуле:

по группе реологических показателей D, L, T и F определяются функции степени тяжести по формулам:

по которым определяется частная степень тяжести ишемического поражения в соответствии с выражением:

,

где ,

q – номер итерации, причем оценка степени тяжести всей конечности определяется выражением

,

где для каждой зоны j вычисляется по формуле:

,

в которой - поправочный коэффициент, вычисляемый в соответствии с выражением:

на шкале определяются четыре класса степени тяжеcти: - легкая; - средняя; - тяжелая; - критическая степень тяжести ишемического поражения, для которых определяются соответствующие функции принадлежности , , , по формулам:

решение о принадлежности пациента к одному из классов принимается по максимальной функции принадлежности , причем при равенстве двух функций принадлежности решение принимается в пользу класса с большей степенью тяжести, а уверенность в классификации определяется величиной соответствующей функции принадлежности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к общей и гнойной хирургии, и может быть использовано для прогнозирования эффективности антибактериальной терапии инфицированных ран голеней после вторичной хирургической обработки у лиц среднего возраста.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и педиатрии, и может быть использовано при прогнозировании развития детского церебрального паралича (ДЦП) у доношенных детей первых трех месяцев жизни.
Изобретение относится к медицине, а именно к терапевтической стоматологии и нейростоматологии, и может быть использовано для лечения синдрома «пылающего рта». Определяют уровень боли по шкале Verbal Descriptor Scale.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам определения формы для вычисления фракционного резерва кровотока в медицинских применениях. Медицинская система для реконструирования геометрии просвета при моделировании фракционного резерва кровотока содержит медицинский инструмент, выполненный с возможностью интервенционного разворачивания, систему определения формы, смонтированную на или в медицинском инструменте и выполненную с возможностью измерения формы медицинского инструмента во время интервенционного разворачивания и сбора данных о форме во множестве моментов времени и положений, устройство визуализации, смонтированное на или в медицинском инструменте и выполненное с возможностью визуализации просвета, в котором разворачивают устройство визуализации, одновременно с измерением формы медицинского инструмента, и модуль совмещения, выполненный с возможностью вычисления опорной формы на основании движения просвета из данных о форме для совмещения опорной формы медицинского инструмента с изображением просвета в заданный момент времени для обеспечения объединенных данных, с помощью которых реконструируют трехмерную геометрию просвета с учетом движения просвета во время измерения.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, онкологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для оценки жизнеспособности желудочного трансплантата.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам оптического анализа. Система оптического анализа для измерения частоты сердечных сокращений и насыщения крови кислородом содержит источник света для освещения анализируемого образца, драйвер для управления источником света, фотодетектор для приема света, отраженного анализируемым образцом или прошедшего через него, и генерирования сигнала датчика, первую схему обработки сигнала для обработки сигнала датчика, содержащую трансимпедансный усилитель, вторую схему обработки сигнала для обработки электрического сигнала, поступающего от драйвера и характеризующего сигнал управления, подаваемый на источник света, причем вторая схема обработки сигнала содержит фильтр с частотной характеристикой фильтра, соответствующей частотной передаточной характеристике трансимпедансного усилителя, и схему компенсации для последующей обработки сигнала датчика для улучшения соотношения сигнал-шум с использованием обработанного электрического сигнала.

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для прогнозирования эффективности антибактериальной лекарственной терапии простой и токсико-аллергической форм хронического тонзиллита у лиц 18-35 лет.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам функциональной диагностики, нейрохирургии и неврологии, и может быть использована для вычисления скорости кровотока в сосудах.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения вазоконстрикторной микроциркуляторной сосудистой реактивности на инсулин.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам ухода за полостью рта. Устройство ухода за полостью рта, выполненное с возможностью оценивать показатель здоровья ткани десны пользователя, содержит модуль генерирования усилия, выполненный с возможностью прикладывать кратковременное усилие к ткани десны посредством подачи на ткань десны импульса сжатого воздуха или импульса жидкости, датчик, выполненный с возможностью принимать множество оптических сигналов от ткани десны с течением времени после приложения кратковременного усилия, контроллер, выполненный с возможностью количественно оценивать, по меньшей мере частично на основе анализа множества оптических сигналов, показатель здоровья ткани десны, причем показатель здоровья по меньшей мере частично основан на промежутке времени, который необходим ткани десны для восстановления после приложения усилия, и модуль обратной связи, выполненный с возможностью обеспечивать для пользователя информацию в отношении количественно оцененного показателя здоровья.

Изобретение относится к медицинской технике. Тонометр механический с жидкостно-пневматическим измерительным устройством включает манжету с двумя гибкими воздушными трубками, ручной нагнетатель воздуха, который имеет регулируемый стравливающий клапан, измерительное устройство и фонендоскоп.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство для определения состояния здоровья человека-субъекта содержит модуль управления и средство для предоставления данных пульсовой волны, отражающих сердечный ритм человека-субъекта.

Изобретение относится к медицине, а именно к ангиологии, и может быть использовано для прижизненной оценки анатомо-физиологических особенностей поверхностных лимфатических сосудов нижних конечностей в норме и при хронической венозной недостаточности.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для определения вероятности отсроченного развития феномена «ускользания» эффективности антигипертензивной терапии (АГТ).

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской генетике, акушерству и гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин с хронической артериальной гипертензией, русской национальности, уроженок Центрального региона России.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам оценки артериального давления по результатам непрерывного неинвазивного измерения артериального давления на каждом цикле сердечного сокращения и периодической фиксации тонов Короткова в плече.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содействия сердечно-легочной реанимации (СЛР) содержит датчик, выполненный с возможностью измерения физиологического параметра для выработки сигнала датчика, передающего данные, касающиеся момента времени, в который завершен венозный возврат.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, гематологии и кардиологии, и может быть использовано для ведения пациентов с хроническим миелолейкозом при назначении ингибиторов тирозинкиназы (ИТК).

Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения вазоконстрикторной микроциркуляторной сосудистой реактивности на инсулин.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для прогнозирования возникновения осложнений после открытой репозиции и внутренней фиксации (ORIF) перелома пяточной кости.

Настоящее изобретение относится к упаковке и, в частности, к стерильной упаковке, которая выполнена самоскладывающейся и стыкующейся. Стерилизуемая упаковка (100) для хранения медицинских устройств содержит: a) ячейку (120) упаковки, выполненную с возможностью вмещения и хранения содержимого упомянутой упаковки, причем ячейка (120) упаковки имеет корпус, образующий внешнюю поверхность и внутренний открытый объем для вмещения упакованного содержимого, причем упомянутый корпус имеет одну открытую сторону, через которую упомянутая ячейка (120) может быть заполнена упаковываемым содержимым, b) стерилизуемая изолирующая поверхность, выполненная с возможностью изоляции посредством стерильной мембраны и ее вмещения; c) упомянутая ячейка (120) продолжается вперед от изолирующей поверхности, а упомянутая внешняя поверхность содержит по меньшей мере две опорные поверхности (130), которые продолжаются вперед от упомянутой изолирующей поверхности, причем каждая опорная поверхность имеет передний край (136) и задний край (132), причем упомянутые по меньшей мере две опорные поверхности (130) выполнены таким образом, чтобы быть длиннее, чем глубина упомянутой ячейки (120) упаковки; d) упомянутые по меньшей мере две опорные поверхности (130) имеют по меньшей мере одну соединительную область сопряжения, имеющую соединительные элементы с охватываемой или охватывающей частями, для обеспечения соединения двух соседних упаковок передней стороной к задней стороне путем сцепки, при этом соединение путем сцепки обеспечивает защитную буферную зону для защиты стерильной мембраны упаковки.

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей, включая ее злокачественную форму – критическую ишемию нижних конечностей. Предложен способ определения степени тяжести ишемического поражения анатомических зон нижних конечностей, заключающийся в том, что используя общепринятые медицинские лабораторные методики определяются такие реологические показатели, как: D-димер, лейкоциты, тромбоциты, фибринаген. С использованием аппаратов для ультразвуковых допплеровских исследований определяются показатели объемов скорости кровотока V и регионального систолического артериального давления для четырех зон нижних конечностей. Изобретение обеспечивает повышение точности определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей путем контроля показателей гемостаза и кровенаполнения сосудов в различных анатомических зонах нижних конечностей с расчетом степени тяжести ишемического поражения при использовании нечетких моделей принятия решений.

Наверх