Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

УДК: 616.714-0015-053-073-089

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора

медицинских наук

Тяжелая черепно-мозговая травма у детей

(клиника, диагностика, лечение, исходы)

14.00.28 - нейрохирургия

Ахмедиев Махмуд Мансурович

Ташкент - 2006

Работа выполнена в Ташкентской медицинской академии и Республиканском научном центре нейрохирургии Минздрава Республики Узбекистан

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Кариев Гайрат Маратович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Мамадалиев Абдурахмон Маматкулович

доктор медицинских наук, профессор Мухамеджанов Носир Закирович

доктор медицинских наук, профессор Шамансуров Шоанвар Шамуратович

Ведущая организация: Ташкентский педиатрический медицинский институт

Защита диссертации состоится « 26 » января 2006 года в 14.00 час. на заседании Специализированного совета Д 087.01.02. при Ташкентской медицинской академии по адресу: 700047, г. Ташкент, ул. Мусаханова, 103.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентской медицинской академии.

Автореферат разослан «______» ________________ 2005 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

д.м.н., профессор Ш.Ю. Абдуллаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность работы. Несмотря на значительные достижения в развитии медицинской науки, нейротравма остается одной из наиболее трудных и нерешенных задач здравоохранения (Непомнящий В.П. и др., 2001; Махкамов К.Э., Мурадов Ж.М., 2002; Gamer A. et al., 2000). Пострадавшие с черепно-мозговой травмой (ЧМТ) составляют 30-60% от всех травм (Алексеева Н.С., 1999; Гайдар Б.В., 2002; Culotta V.P. et al., 1996). Детский травматизм в общей структуре ЧМТ составляет 21-75% (Егунян М.А., 1998; Артарян А.А. и др., 2001; Hsiang J.H. et al., 1997). Среди госпитализированных детей по поводу ЧМТ летальность колеблется от 0,35 до 38% (Егунян М.А., 1999; Fearnside M.R., Simpson D.A., 1997; Steudel W., Cortbus F., Strowitzki M., 2001), а половина выживших детей, перенесших тяжелую ЧМТ, становятся инвалидами (Коновалов А.Н. и др., 1998; Берснев В.П., 1999).

Так, через год после закрытой ЧМТ у 80% детей обнаруживаются ее последствия, и при этом примерно 20% пострадавших в дальнейшем не могут приступить к нормальной обычной учебе и школьному режиму (Лихтерман Л.Б. и др., 1996). Это обусловливает необходимость углубленного изучения тяжелой ЧМТ у детей как основной причины летальности и инвалидизации, выработки адекватных подходов в диагностике, лечении, прогноза исходов (Цибизов А.И., 2003; Бабаи Ф., Корчевский С.А., 2003; Mamadaliev A.M., Mamadalieva S.A., 2003).

В отличие от взрослых, у детей существуют дополнительные сложности в диагностике тяжелой ЧМТ только на основании клинических проявлений. Большинство исследователей (Пельц Б.А., 1980; Ормантаев К.С., 1982; Банин А.В., 1983; Мирсадыков А.С., 1995; Артарян А.А., 2003; Гридасова Н.А., 2003; Орлов Ю.А., 2003, Мидленко А.И., 2004) подчеркивают вариабельность клинического течения ЧМТ у детей, что обусловлено возрастными особенностями организма. Причем, чем младше ребенок, тем обычно больше трудностей в диагностике структурных травматических повреждений черепа и головного мозга. Появление таких информативных методов обследования больных, как компьютерная и магнитно-резонансная томография (КТ и МРТ), коренным образом улучшили диагностику ЧМТ (Коновалов А.Н. и др., 1994; Гайтур Э.И., 1999; Телегина А.А., Берснев В.П., 2003; Мидленко А.И., 2005). Однако в силу ряда проблем, возможности широкого внедрения этих аппаратов в регионах ограничены.

В этих условиях значительно возрастает интерес к поиску методов диагностики и лечения, которые могли бы нивелировать эти недостатки, и их широкому внедрению в нейрохирургию. В основе поиска новых путей и методов адекватного лечения находится прогноз исходов тяжелой ЧМТ у детей. Анализ состояния проблемы прогнозирования исходов ЧМТ показал отсутствие всестороннего углубленного исследования многих её аспектов (Мамадалиев А.М., 1988; Егунян М.А., 1999; Кариев М.Х., Акмалов А.С., Тулаев У.Б., 2001). Нет исследований, посвященных прогнозированию исходов ЧМТ в динамике с момента получения травмы до выписки из стационара, комплексному изучению информативности клинических симптомов у пострадавших с ЧМТ с применением ЭВМ (Мамадалиев А.М. и др., 1991). Не изучены вопросы прогнозирования исходов с целью оптимизации методов лечения ЧМТ в различных звеньях практического здравоохранения.

Нейротравма, как одна из наиболее актуальных проблем нейрохирургии, требует привлечения наиболее совершенных и эффективных методов диагностики и лечения при использовании принципов доказательной медицины. В решении медицинских проблем, возникающих при оказании помощи пострадавшим с ЧМТ, могут помочь программно-вычислительные методы исследования (Семисалов С.Я. и др., 2001; Раимжанов А.А. и др., 2005). Новый концептуальный и современный методический уровень достигается комплексной системой диагностики с использованием методов нейровизуализации и информационных технологий, которые открывают широкие возможности для улучшения результатов лечения тяжелой ЧМТ и ее последствий у детей. Вышеизложенное обусловило проведение настоящего исследования.

Цель работы: на основании комплекса современных исследований тяжелой ЧМТ у детей установить информативные критерии для прогнозирования исходов, проведения оптимального метода лечения и улучшения его результатов.

Задачи исследования:

1. Раскрыть вид, характер и многообразие структурных изменений черепа и головного мозга при тяжелой ЧМТ у детей с помощью современных методов нейровизуализации и их место в комплексе диагностических мероприятий.

2. Установить информативные прогностические критерии тяжелой ЧМТ у детей на основе многофакторного анализа клинических данных.

3. Прогнозировать исходы тяжелой ЧМТ у детей с помощью информативных признаков и современных методов интеллектуального анализа.

4. Обосновать наиболее приемлемый метод лечения тяжелой ЧМТ при помощи достоверных прогностических критериев и современных информационных технологий.

5. Улучшить результаты хирургического лечения тяжелых последствий ЧМТ у детей на основе малоинвазивных вмешательств.

6. Провести анализ результатов лечения тяжелой ЧМТ и её последствий у детей.

7. Разработать оптимальные лечебно-диагностические стандарты для повышения эффективности лечения детей с тяжелой ЧМТ.

Научная новизна. Впервые расширены возможности неинвазивной диагностики показателей объема травматических внутричерепных субстратов сложной конфигурации по результатам КТ головного мозга, вычисляемые с помощью программы «Объем».

Впервые применены новейшие технологии интеллектуального анализа клинических проявлений тяжелой ЧМТ у детей, установленные с их помощью информативные критерии использованы при создании программного комплекса для прогнозирования исходов и выбора метода лечения.

Установлено, что одним из наиболее информативных критериев тяжести ЧМТ является глубина и длительность нарушения сознания, в значительной степени определяющая особенности течения и исходы лечения. Грубые формы нарушения сознания, их длительность, клинические признаки нарастающего сдавления головного мозга, являлись определяющими для прогноза неблагоприятного исхода.

Установлено влияние информативных диагностических критериев на развитие внутричерепных осложнений и формирование неблагоприятных исходов тяжелой ЧМТ у детей, в результате чего стало возможным их прогнозирование при помощи программы «Prognosis». Прогнозирование исходов позволило предупредить осложнения тяжелой ЧМТ у детей и оценить эффективность проводимого лечения.

Установлено влияние сроков госпитализации после получения травмы и выраженности дислокационно-стволовых симптомов при поступлении на развитие ранних осложнений ЧМТ. На ближайшие исходы лечения детей с тяжелой ЧМТ оказывали влияние: выраженность дислокационно-стволовых симптомов, степень угнетения сознания при госпитализации, наличие диффузного аксонального повреждения мозга.

Обоснован наиболее приемлемый метод лечения пострадавшего ребенка на достоверных прогностических критериях, что позволяет, при помощи программы «Expert», аргументировано принимать решение о неотложном нейрохирургическом вмешательстве, или проведении интенсивной терапии тяжелых форм ЧМТ.

Применение современных технологий и малоинвазивных хирургических вмешательств позволило уменьшить неврологические и функциональные нарушения поврежденного мозга, способствовало ранней реабилитации пострадавших детей с тяжелыми последствиями ЧМТ.

Объективная оценка структурных и функциональных изменений черепа и головного мозга позволила разработать оптимальные диагностические стандарты для повышения эффективности лечения детей с тяжелой ЧМТ.

Практическая значимость. Уточнены показания к адекватным хирургическим вмешательствам ЧМТ и её последствий применением методов визуализации структурных изменений головного мозга и программы «Объем» для расчета объема сдавления головного мозга сложной конфигурации.

Установлены достоверные прогностические критерии тяжелой ЧМТ у детей, основанные на оценке структурных и функциональных изменений черепа и головного мозга, при помощи современных технологий и на этой основе оптимизированы лечебно-диагностические мероприятия. Полученные данные позволяют объективно оценивать динамику травматического процесса, судить о прогнозе исходов и проводить адекватное лечение.

Прогнозирование исходов лечения при помощи программы «Prognosis» позволило проводить ранние профилактические мероприятия, предотвращающие развитие осложнений и улучшить результаты лечения тяжелой ЧМТ у детей.

Применение новых технологий интеллектуального анализа клинических данных для выявления сложных закономерностей течения способствует более эффективному лечению детей с тяжелой ЧМТ. Программа выбора метода лечения «Expert», позволила врачу аргументировано принимать решение о неотложном нейрохирургическом вмешательстве или проведении интенсивной терапии тяжелых форм ЧМТ у детей.

Разработан дифференцированный подход и комплекс диагностических и лечебных мероприятий при тяжелой ЧМТ у детей в зависимости от тяжести состояния пострадавших, сроков после получения травмы, характера, локализации и выраженности вторичных патологических изменений.

Формирование структуры тяжелой ЧМТ и ее последствий находится под воздействием факторов, изучение которых позволяет целенаправленно разрабатывать мероприятия по снижению уровня осложнений, неврологических расстройств и остаточных явлений после травмы.

Комплекс лечебных и диагностических мероприятий, с учетом информативных критериев, применение комплекса программ «Объем», «Prognosis» и «Expert», внедрение оптимальных лечебно-диагностических стандартов повысили эффективность лечения, позволили уменьшить число неблагоприятных исходов у детей с тяжелой ЧМТ.

Внедрение оптимальных лечебно-диагностических стандартов, соответствующих современному уровню нейрохирургии, улучшит исходы лечения детей с тяжелой ЧМТ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В структуре тяжелой ЧМТ у детей установлены достоверные прогностические критерии, оказывающие влияние на течение, прогноз и исходы лечения.

2. Прогнозирование исходов позволило провести ранние профилактические мероприятия и улучшить результаты лечения тяжелой ЧМТ у детей.

3. Выбор метода лечения тяжелой ЧМТ у детей обоснован на ранней диагностике структурных изменений черепа и головного мозга с применением новых информационных технологий.

4. Применение новейших технологий интеллектуального анализа и программного комплекса лечебно-диагностических мероприятий улучшило результаты лечения тяжелой ЧМТ и её последствий у детей.

5. Оптимальные лечебно-диагностические стандарты для улучшения исходов лечения детей с тяжелой ЧМТ.

Внедрение. Результаты исследования внедрены в практику Республиканского научного центра нейрохирургии МЗ РУЗ и в учебный процесс кафедры нейрохирургии, военно-полевой хирургии, травматологии и ортопедии Ташкентской медицинской академии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: Республиканской научно-практической конференции c международным участием «Актуальные проблемы нейрохирургии» (Ташкент, 2000), 4 съезде педиатров Республики Узбекистан (Ташкент, 2000), Республиканской научно-практической конференции "Медико-социальные и организационные вопросы в педиатрии" (Ташкент, 2001), 1 Республиканской научно-практической конференции «Актуальные проблемы организации экстренной медицинской помощи» (Фергана, 2001), Республика семинар-кенгаши «Бош мия жарохатлари» (Бухара, 2002), 1 школа-семинар «Основы организации экстренной медицинской помощи при сочетанных травмах» (Наманган, 2003), Республиканской научно-практической конференции «Вахидовские чтения» (Андижан, 2003), Республика семинар кенгаши «Нейрожаррохлик хизматининг долзарб муаммолари» (Навои, 2004), V съезде ассоциации педиатров Узбекистана (Ташкент, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2005), обществе нейрохирургов Узбекистана (Ташкент, 2005), II Республиканской научно-практической конференции c международным участием «Актуальные проблемы нейрохирургии» (Ташкент, 2005).

Апробация проведена на Ученом Совете Республиканского научного центра нейрохирургии с участием сотрудников кафедры нейрохирургии с курсом военно-полевой хирургии Первого ТашГосМИ (2004); межкафедральном заседании кафедры травматологии и ортопедии, кафедры неврологии с курсом медицинской генетики, кафедры детской хирургии, кафедры нейрохирургии с курсом военно-полевой хирургии Первого ТашГосМИ (2004); научном семинаре с участием сотрудников Республиканского научного центра экстренной медицинской помощи, Республиканского научного центра нейрохирургии, Первого и Второго ТашГосМИ (2005); научном семинаре с участием сотрудников кафедры медицинской биофизики, информатики и информационных технологий, кафедры общественного здоровья и организации здравоохранения с курсом гигиены, кафедры нейрохирургии с курсом военно-полевой хирургии, травматологии и ортопедии Первого ТашГосМИ, Республиканского научного центра нейрохирургии МЗ РУз (2005).

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 64 работы в научных медицинских изданиях, из них 14 журнальных статей, 46 тезисов, 4 методические рекомендации. Получены патенты на: 1) прикладную программу вычисления объема внутричерепных субстратов сложной конфигурации «Объем» DGU № 00837; 2) программу выбора метода лечения тяжелой ЧМТ у детей «Expert» DGU № 00971; 3) программу прогнозирования исходов лечения детей с тяжелой ЧМТ «Prognosis» DGU № 00972.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, указателя литературы, приложений. Диссертация изложена на 235 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков и 51 таблицу. Указатель литературы включает 233 русскоязычных и 206 иностранных источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Материал и методы исследования. Работа основана на анализе течения тяжелой ЧМТ и её последствий у 480 детей в возрасте от 2 месяцев до 14 лет, госпитализированных в Республиканский научный центр нейрохирургии МЗ РУз. в период с 1992 по 2004 гг. В числе наших наблюдений было 432 ребенка, находившихся на лечении в остром периоде тяжелой ЧМТ, 48 детей с тяжелыми последствиями ЧМТ в виде хронических оболочечных гематом и гидром, гидроцефалии, застарелых вдавленных переломов. Пациенты разделены на следующие возрастные группы: грудной (до 1 года), ясельный (1-3 года), дошкольный (4-6 лет), младший школьный (7-10 лет), средний школьный (11-14 лет) (табл.).

Таблица.

Распределение детей с ЧМТ по полу и возрастным группам.

Из таблицы следует, что наименьшее число пострадавших дети до 1 года (8,7%), в тоже время преобладают дети младшего школьного возраста (34,2%). Проведенный корреляционный анализ выявил следующую зависимость, чем старше ребенок, тем чаще у него возможна тяжелая ЧМТ (прямая средняя корреляционная связь, r = +0,61). У мальчиков ЧМТ встречалась в 2 раза чаще, чем у девочек. Среди видов ЧМТ у детей доминировали бытовая (69,6%), дорожно-транспортная травма (27,9%), меньше было случаев с дошкольно-школьной. Больше всего бытовая и дорожно-транспортная ЧМТ встречалась у детей младшего школьного возраста (19,6% и 13,1% соответственно). Преобладала изолированная ЧМТ 380 (79,2%), меньше было сочетанных - 96 (20,0%) и комбинированных - 4 (0,8%) повреждений. Во всех возрастных группах доминирует изолированная ЧМТ. У детей грудного возраста наблюдалась только изолированная ЧМТ. Сочетанная (15,6%) и комбинированная (0,8%) ЧМТ была больше всего у школьников. С увеличением возраста детей уменьшаются случаи изолированной ЧМТ.

Тяжелая ЧМТ включала в себя ушибы мозга тяжелой степени, диффузное аксональное повреждение мозга, сдавление головного мозга. Среди клинических форм ЧМТ у детей доминировало сдавление головного мозга (67,5±2,1%), меньше встречались очаговые ушибы мозга тяжелой степени (18,75±1,8%) и диффузное аксональное повреждение мозга (13,75±1,5%). Наибольшее количество случаев 267 (55,6%) составила закрытая ЧМТ, открытая непроникающая - 150 (31,3%), а проникающая - 63 (13,1%) случая. У детей грудного возраста закрытая ЧМТ (7,3%) значительно преобладала над открытыми формами (1,4%). Противоположное соотношение наблюдается у детей школьного возраста, где доминирует открытая ЧМТ (9,0%) над закрытой (7,5%).

Методы исследования. Для решения намеченной цели поставлен ряд задач, которые сгруппированы по следующим основным научным направлениям: методические, клинические. По группе методических задач нами проделано следующее:

- определен основной круг изучаемых явлений (тяжелая ЧМТ у детей и ее последствия);

- определен перечень необходимых аналитических показателей для изучения структуры тяжелой ЧМТ и ее последствий у детей;

- применены методы интеллектуального анализа клинических факторов, оказывающих влияние на течение, прогноз и исходы лечения ЧМТ у детей.

При верификации вида, объема, локализации повреждения мозга, определяющего особенности течения ЧМТ, первостепенное значение отводилось результатам совокупного анализа клинико-неврологического исследования с подтверждением данными современной нейровизуализации. Методы исследования разделены на:

а) устанавливающие травматическое повреждение мозга и внутричерепную гипертензию (офтальмологическое, отоневрологическое и ликворологическое исследования);

б) уточняющие локализацию структурно-функциональных повреждений черепа и головного мозга (рентгенография черепа, Эхо-ЭГ, нейросонография, КТ, МРТ).

Эхо-ЭГ проводилась аппаратами «ЭХО-11» и «ЭХО-12» (СССР). Нейросонография проводилась аппаратом «Sono Diagnost 360» фирмы «Philips». Компьютерную томографию осуществляли на аппаратах СРТ 1010 (Киев) с шириной сканирования 10 мм, Siemens «Somatom CR», Siemens «Somatom SR.AX» Siemens «Somatom AR.TX» (Германия) с шириной сканирования 2-10 мм, матрицей 266 х 266. Магнитно-резонансная томография проводилась на аппарате «General electric medical systems «Signa MRT» (США). нейровизуализация внутричерепной травма мозг

При проведении КТ учитывались локализация объемного образования, его величина, наличие отека головного мозга, дислокация срединных структур, внутричерепных гематом, вдавленных переломов и очагового ушиба мозга. Степень деструкции мозговой ткани оценивали на основе КТ классификации (В.Н. Корниенко, Л.Б. Лихтерман, 1998) очаговых ушибов мозга. КТ приобрела ключевое значение в диагностике ЧМТ, однако, вычисление некоторых показателей структурных изменений мозга в ряде современных томографов не предусмотрено. Одним из необходимых параметров является объем травматического внутричерепного субстрата вычисляемый при помощи предложенной нами компьютерной программы «Объем» (DGU № 00837).

Проведен анализ исходов острого периода ЧМТ у 432 (90,0%) детей. Из них выжило 377 (87,3%) и умерло 55 (12,7%) детей. Морфологический субстрат повреждения мозга подтвержден результатами нейровизуализации, оперативных вмешательств. Исходы оценивали по шкале исходов Глазго (В.Jennett, N.Bond, 1975) и шкале исходов НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко РАМН (Доброхотова Т.А. и др., 1998). В ходе исследования на одной и той же совокупности пострадавших детей изучались случаи острой ЧМТ и ее тяжелых последствий. Это позволило получить ряд характеристик и органически связать результаты с клиническим анализом острого периода ЧМТ. В практическом плане изучение тяжелых последствий ЧМТ необходимо для улучшения нейрохирургической помощи, анализа причин инвалидизации. Причины смерти верифицированы при судебно-медицинском исследовании.

Статистическая обработка данных проводилась вычислением средних величин (М), относительных показателей (Р), ошибки их представительности (±m), с оценкой достоверности результатов исследования (t), коэффициента корреляции и регрессии, дисперсионного анализа. Вычисления проводились при помощи графической системы «Biostat» (Microsoft, 1990-1995). Традиционная медицинская статистика, которая длительное время претендовала на роль основного инструмента анализа данных, не всегда подходит при решении задач такой сложной патологии, как ЧМТ. Она оперирует усредненными характеристиками выборки, которые оказываются малообъяснимыми величинами. Разнообразие полученных нами данных детей с ЧМТ, трудности их интерпретации при помощи традиционных статистических методов, обусловили выбор достоверного метода анализа и прогнозирования исходов. Технологии интеллектуального анализа клинических данных являются оригинальными авторскими разработками и впервые нами применены для прогноза исходов ЧМТ у детей (Ахмедиев М.М., 2005; Ахмедиев М.М. и др., 2005).

Клинические проявления ЧМТ у детей в разные ее сроки не однотипны. Варианты клинического течения ЧМТ разделены на 7 основных синдромов: общемозговой, очаговый, вестибулярный, вегетативный, астенический, менингеальный и стволовой. Каждый из них в нашем исследовании имеет совершенно определенное количественное, а значит и объективное выражение. ЧМТ представляет собой многокомпонентный диагноз, включающий в себя широкий спектр патологий, таких как диффузное аксональное повреждение, очаги ушиба мозга, внутричерепные гематомы. Поэтому мы применили новейшие технологии анализа данных на базе методов классификации для выявления правил и закономерностей знание, которых может способствовать более эффективному лечению детей с ЧМТ. Ключом к применению новых методов интеллектуальных вычислений ЧМТ явилось создание ее математической модели на основе достоверных информативных признаков.

Нейронные сети представляют собой нелинейные системы, позволяющие гораздо лучше классифицировать многомерные данные, чем обычные статистические методы и способны принимать решения, основываясь на выявляемых ими скрытых закономерностях. Отличительное свойство нейронных сетей состоит в том, что они не программируются, а обучаются на примерах, обобщая прежний опыт автоматически благодаря своей структуре и применяя его в новых случаях.

Нами преимущества искусственных нейронных сетей (ИНС) использованы для выбора метода лечения и прогноза ЧМТ. Синтез ИНС основан на 79 разнотипных (качественных и количественных) показателях, которые по нашему мнению, могли оказать существенное влияние на исход ЧМТ. В его основу положен анализ изучаемых показателей, таких как клинические проявления, диагностика, лечебная тактика, определяющих посттравматические реакции детского организма.

Суть математического эксперимента выражалась в задании различных классификаций на выборке и медицинской интерпретации результатов обучения ИНС применительно к детям с ЧМТ. Вес каждого качественного показателя (признака) определялся путем вычисления комбинаторного сочетания его градаций как внутри, так и между классами и выражался значением в интервале от нуля до единицы, чем больше этот показатель приближался к единице, тем более он был достоверен. Для численных расчетов использовались программы, впервые разработанные на кафедре: «Методы вычисления в параллельных технологиях» Национального Университета Узбекистана им. М. Улугбека в виде ИНС (Игнатьев Н.А., Мадрахимов Ш.Ф., 2003; Игнатьев Н.А., 2004; 2005). Написание работы и художественное оформление осуществлено с использованием персонального компьютера и программ Microsoft®Office.

Результаты и их обсуждение. Одним из критериев тяжести повреждения головного мозга у взрослых является потеря сознания и ее длительность. Наши наблюдения свидетельствуют, что факт потери сознания и, особенно, у детей раннего возраста установить не всегда возможно. У 297 (61,9%) детей установлена первичная потеря сознания после травмы. У 226 (47,1%) детей с ЧМТ в момент госпитализации было ясное сознание. У детей грудного возраста потеря сознания при ЧМТ отсутствовала, или было кратковременное его расстройство, поэтому 30 (71,4%) из них поступили в ясном сознании. Дисперсионный анализ позволил нам сделать вывод о том, что чем меньше возраст ребенка, тем реже у него нарушается сознание после ЧМТ (F_ф > F_T , т.е. 14,208 > 3,26).

Ушиб головного мозга тяжелой степени наблюдался у 90 (18,75%) детей. Чаще всего очаги ушиба мозга локализовались в лобной и теменной долях (25,6% и 23,3% соответственно), меньше в полушариях мозжечка (3,3%). Характерно сочетание общемозговых и очаговых симптомов поражения мозга с длительной потерей сознания. Клиническая картина ушибов головного мозга обусловлена количеством очагов ушиба, их размерами, формой и локализацией, выраженностью перифокального отека, сдавлением и смещением желудочковой системы. В наших наблюдениях доминировали очаговые ушибы 3 вида (35,6%). Преобладали одиночные очаги ушиба мозга - 81 (90,0%) случай. Очаговые ушибы мозга были больше всего у детей 7-10 лет (31,1%). Очаги ушиба мозга каждого вида локализовались в основном в месте удара у 78 (86,6%), меньше в зоне противоудара (6,7%). Если очаги ушиба охватывали базальные ядра, внутреннюю капсулу и желудочковую систему, это свидетельствовало об особой тяжести ЧМТ и неблагоприятном прогнозе.

Диффузное аксональное повреждение головного мозга (ДАП). ДАП головного мозга являлось результатом ЧМТ у 66 (13,75%) детей. Во всех наблюдениях ДАП кома развивалась непосредственно с момента травмы с выраженными нарушениями стволовых функций. Анализ ближайших исходов ДАП установил, что по мере удлинения комы возрастает удельный вес неблагоприятных исходов, соответственно уменьшается вероятность хорошего восстановления, то есть выраженность остаточных явлений прямо пропорциональна продолжительности комы. По мере удлинения комы характерным в исходах является грубая инвалидизация (16,2%) c последующим формированием транзиторного или стойкого вегетативного состояния (24,3%). Благоприятные исходы характеризовались положительной динамикой психических и неврологических нарушений до уровня умеренной инвалидизации (29,7%).

Перелом костей черепа является фактором риска повреждения твердой мозговой оболочки, подлежащего вещества мозга, сосудов с формированием внутричерепных гематом. Сдавление головного мозга обнаружено при переломах черепа в 87,0% (207 вдавленных и 75 линейных переломов), без перелома черепа в 13,0% (42 случая). Преимуществом КТ исследования при переломах черепа является возможность визуализации костных отломков, скопления крови и воздуха, очагов ушиба в веществе мозга. Переломы костей черепа чаще всего были причиной образования эпидуральных гематом.

Травматическое сдавление головного мозга чаще всего наблюдалось у детей 7-10 лет (32,1%) и меньше в возрастной группе до 1 года (10,8%). Среди причин сдавления мозга превалировали вдавленные переломы (55,9%) и эпидуральные гематомы (21,6%). Немаловажное значение для установления тяжести повреждения мозга имел объем травматических внутричерепных субстратов установленный с помощью программы «Объем», больше всего они составили 20-40 и 41-60 мл (32,4% и 28,5% соответственно). КТ исследование является ценным методом диагностики внутричерепных гематом. В большинстве случаев (131-71,6%) острые и подострые внутричерепные гематомы имели интенсивное гомогенное повышение плотности от +64 до +75 ед.Н. и состояли из сгустков крови. В динамике в контуре гематомы обнаружены зоны с пониженной или равной мозговому веществу плотностью, которые на операции соответствовали разжиженной части гематомы, то есть кровоизлияние характеризовалось разнородной плотностью в 14 (7,7%) случаях. Со временем в результате разжижения содержимого гематом происходит постепенное снижение ее плотности, затрудняющее диагностику этих кровоизлияний (изоплотные гематомы). После изоплотной следует фаза пониженной плотности, выявленная больше всего при субдуральных гематомах в 6 (3,3%) и гидромах в 27 (14,8%) случаях. Феномен седиментации наблюдался в 3 (1,6%) случаях при хронических субдуральных гидромах. Среди КТ признаков внутричерепных гематом преобладали двояковыпуклая (44,3%) и серповидная (32,8%) формы. Форма эпидуральных гематом при КТ чаще всего визуализировалась двояковыпуклой (41,0%).

Характерной КТ особенностью эпидуральных гематом является:

1. Эпидуральная гематома обычно охватывает две смежные мозговые доли.

2. Сужение желудочковой системы сочетается с односторонней локализацией их в противоположную от эпидуральной гематомы сторону.

3. Наблюдается отчетливое сужение и деформация ликворных цистерн на уровне гематомы.

Течение эпидуральных гематом имеет следующие особенности:

1. Сравнительно быстро возникает синдром дислокации, способствующий развитию окклюзионной гидроцефалии с вклинением мозга.

2. Очаги ушиба в сочетании с нарастающим отеком мозга усугубляют течение травмы.

Если в процесс вовлекаются стволовые структуры, состояние больного резко ухудшается и прогноз становится неблагоприятным. Сдавление базальных цистерн, IV желудочка, что является прямым показанием к операции. Сочетание эпидуральной гематомы с внутримозговыми и внутрижелудочковыми гематомами сопровождалось особенно тяжелым клиническим течением и заканчивалось летальным исходом. Субдуральные гематомы и гидромы были чаще серповидными (10,4% и 21,3% соответственно), а внутримозговые гематомы эллипсовидными (5,5%). Особенность КТ при субдуральных гематомах заключается в одностороннем сдавлении и смещении бокового желудочка, грубой деформацией базальных цистерн с неблагоприятным прогнозом.

Для субдуральных гидром характерно одновременное сужение базальных цистерн и субарахноидального пространства. Зона сдавления мозга субдуральной гидромой имеет серповидную форму с понижением плотности. К дислокации при внутримозговых гематомах приводила и сама гематома, и перифокальный отек, а также их сочетание. Перифокальный отек охватывал поврежденное полушарие, затем распространялся к противоположному. Нарастание полушарного отека приводит к ассиметричному сдавлению нижневисочных извилин и ствола на уровне тенториального отверстия с вклинением мозга. Характер деформации и смещения желудочковой системы зависел от локализации внутримозговой гематомы. Метод лечения внутримозговых гематом зависел от тяжести состояния больных, объема гематомы, смещения срединных структур мозга и сдавления базальных цистерн. Адекватная терапия внутримозговых гематом (до 30 мл) нормализовала состояние больного без оперативного вмешательства.

Технологии интеллектуального анализа клинических данных и вычислений ЧМТ. Процесс принятия решения в медицине во многом опирается на интуицию и опыт врача. Одним из современных подходов моделирования процесса принятия решения является использование ИНС. ИНС находят широкое применение там, где необходимо моделировать подобие человеческой интуиции и, как правило, трудно построить явные алгоритмы (Игнатьев Н.А., 2003; Игнатьев Н.А., Мадрахимов Ш.Ф., 2003). Дело в том, что человеческий ум сам по себе не приспособлен для восприятия больших массивов разнородной информации и не способен улавливать более двух-трех взаимосвязей, даже в небольших выборках. На уровне мышления человек плохо строит корреляционные зависимости между разными показателями, и для моделирования процесса интуитивного принятия решения лучше всего подходят методы и алгоритмы классификации теории распознавания образов. Традиционные прогностические системы, отражая тяжесть повреждения, выживаемость, не имели педиатрическую направленность. Для решения этих проблем мы впервые применили новейшие технологии интеллектуального анализа клинических проявлений тяжелой ЧМТ у детей (Ахмедиев М.М., 2005).

Многие системы в живых организмах работают по принципам, сходным с алгоритмами нейронных сетей (либо наоборот нейронные сети работают по принципам живых организмов). Медицинские аспекты приложения ИНС для практического здравоохранения направлены на прогнозирование исходов лечения. Особое место среди ИНС занимают математические модели прогнозирования исходов ЧМТ у детей. Ценность применения ИНС заключается в том, что она позволяет оценить динамику изменения состояния больного, незаметную "на глаз". Так, при ДАП мозга изменение общего состояния, из-за выраженности признаков поражения мозга, клинически характеризующихся длительностью коматозного состояния, наличием грубых стволовых и общемозговых симптомов, нарушением витальных функций организма, иногда не удается обнаружить в течение нескольких дней и даже недель. Обучение ИНС производилось через вычисление весов входных сигналов (признаков). По аналогии с физиологическим нейроном эти веса численно характеризуют торможение или усиление поступающих в ИНС сигналов.

Наряду с определением класса, к которому принадлежит произвольный допустимый объект, ИНС позволяют объяснить на основе чего это решение принято. Объяснение происходит на основе отбора информативных разнотипных признаков и их комбинаций для решения задач ИНС в форме вычисления вклада каждого показателя либо группы показателей в процесс классификации. Исходные признаки сами по себе могли быть малоинформативными, но, объединяясь в комбинации между собой, дали высокие значения.

В математической модели установлены группы прогностических критериев, оказывающих существенное влияние на исходы лечения тяжелой ЧМТ у детей:

1. Дислокационно-стволовые симптомы и сроки проведения оперативного вмешательства с момента получения ЧМТ (вес 0,99).

2. Клинические признаки перелома основания черепа, очаговые полушарные симптомы и их выраженность (вес 0,92).

3. Объем травматического внутричерепного субстрата установленный при КТ и МРТ исследовании (вес 0,83).

4. Компьютерно-томографическая характеристика очага ушиба мозга и перелома костей черепа (вес 0,60).

5. Результаты традиционной краниографии и Эхо-ЭГ (вес 0,59).

В ходе КТ исследования выделены следующие группы детей: 1) латеральная дислокация при выраженном смещении срединных структур головного мозга (более 5мм); 2) аксиальная дислокация при смещении срединных структур до 5мм, генерализованный отек мозга со сдавлением желудочковой системы, цистерн основания; 3) полушарный или долевой отек-набухание мозга без выраженного латерального или аксиального смещения.

Из выявленных КТ признаков латеральной дислокации на исходы ЧМТ оказывали достоверное влияние следующие показатели: смещение прозрачной перегородки, сдавление желудочковой системы, наличие переломов свода и основания черепа. При отсутствии латеральной дислокации исходы зависели от степени сдавления базальных цистерн и субарахноидальных пространств. При умеренном и грубом смещении срединных структур мозга имеющийся при поступлении грубый неврологический дефицит, как правило, не регрессировал.

Прогностическое значение при латеральной дислокации головного мозга имеет величина смещения срединных структур и характер сдавления желудочковой системы. Кроме того, прогноз зависит и от степени выраженности отека головного мозга, а также наличия признаков аксиальной дислокации, основным признаком которой является отсутствие визуализации охватывающей (поперечной) цистерны. При поджатии охватывающей цистерны возможен регресс грубых неврологических расстройств, при грубом сдавлении следует ожидать глубокий гемипарез или гемиплегию. При умеренном поражении ствола неврологический дефицит может полностью регрессировать, при грубом поражении - полного восстановления не происходит, возможен регресс до легких или умеренных неврологических нарушений.

Наряду с клиническими проявлениями травмы, мы учитывали возможность развития ранних осложнений ЧМТ. На развитие ранних осложнений тяжелой ЧМТ оказывали большее влияние такие факторы как время госпитализации после получения травмы (вклад 0,25), выраженность стволовой симптоматики при поступлении (0,19) и очаговых полушарных симптомов (0,14), локализация перелома основания черепа (0,12), КТ признаки структурных изменений головного мозга (0,10). На ближайшие исходы лечения детей с ЧМТ оказывали влияние следующие прогностические критерии: выраженность стволовой симптоматики при поступлении (вклад 0,23), наличие ДАП мозга (вклад 0,22), уровень сознания при госпитализации (вклад 0,20).

Выбор метода лечения детей с тяжелой ЧМТ. При постановке диагноза и планировании лечения от нейрохирурга требуется принятие правильного решения, от которого зависит жизнь больного, оно должно быть принято как можно в более сжатые сроки, причем в условиях, зачастую не позволяющих получить развернутые данные клинико-инструментальных исследований. Наиболее опасными проявлениями тяжелой ЧМТ являются сдавление и отек головного мозга, дифференциальная диагностика которых представляет в ряде случаев значительные сложности для клинициста.

В математической модели ЧМТ, составленной на основе 79 разнотипных признаков, мы выбрали 24 наиболее информативных показателя. Причем 9 из них характеризуют клинические проявления травмы (потеря сознания, общее состояние, головная боль, рвота, уровень сознания, стволовые симптомы, пирамидная симптоматика, сроки госпитализации после получения травмы, общее состояние в динамике). Другие 15 признаков характеризуют результаты нейровизуализации структурных повреждений черепа и головного мозга (вид, форма, плотность, латерализация, размеры, количество и объем внутричерепного субстрата, вид травматического поражения мозга, состояние желудочковой системы, состояние субарахноидального пространства, отек головного мозга, локализация, вид, сторона перелома черепа, место перелома основания черепа). На основе отобранных 24 информативных признаков построена математическая модель и обоснован выбор наиболее приемлемого метода лечения тяжелой ЧМТ при помощи программы «Expert» (DGU № 00971) составленная на алгоритмическом языке TURBO PASCAL версии 5.5 для реализации на обычных IBM совместимых компьютерах. Это позволяет устанавливать программу в региональные лечебные учреждения с разным уровнем медико-технического оснащения. Исследователь, на основании осмотра и обследования пациента, вносит данные в персональный компьютер, который выдает на мониторе результат в виде решения выбора метода лечения по одному из вариантов: а) хирургическое лечение, б) консервативное лечение, в) динамическое наблюдение и дообследование.

Уровень сознания при госпитализации в стационар оказывал существенное влияние на принятие решения хирургического лечения (0,36), чем консервативного (0,16). Несмотря на довольно высокий коэффициент различия клинические признаки перелома основания черепа (0,77) и перелома костей черепа (0,78) не оказывали особого влияния на проведение консервативного или оперативного лечения. Вид травматического сдавления головного мозга, установленный при КТ исследовании, имеет высокий коэффициент различия (0,60), в то же время он больше влиял на принятие решения консервативного метода лечения (0,55), чем хирургического (0,31). Среди результатов КТ исследования на принятие решения проведения консервативного лечения детей оказывали большее влияние объем гематомы или гидромы (0,62), чем при принятии хирургического лечения (0,37), коэффициент различия (0,55).

Прогнозирование исходов лечения тяжелой ЧМТ у детей. Для прогноза исходов лечения ЧМТ значение имеет характер внутричерепного повреждения, динамика неврологических симптомов, уровень нарушения сознания, витальных функций, данные методов нейровизуализации мозга.

Прогнозирование осуществлялось при обращении больного в стационар, сразу же после проведения методов обследования и продолжалось в процессе наблюдения по мере поступления новых данных о его состоянии. При прогнозировании исходов лечения ЧМТ, мы стремились к всесторонней оценке каждого симптома ЧМТ (наличие, структура, выраженность, очередность и фон проявления, динамика признаков и их сочетания). Значение имели состояние сознания, длительность комы, зрачковые и глазодвигательные нарушения, двигательные реакции, характер структурных травматических изменений черепа и головного мозга. Не установлено достоверного влияния на исход следующих показателей: сторона компрессии, локализация гематом.

Главной целью прогноза исходов мы считали коррекцию и управление лечебным процессом. Прогнозирование позволит врачу целенаправленно проводить профилактику, усилить наблюдение за больным. Прогноз может определять более длительное и интенсивное лечение при угрозе или профилактике осложнений.

В вышеуказанной математической модели травмы мы выбрали 24 наиболее информативных признака. Причем 10 из них характеризуют клинические проявления травмы (потеря сознания, общее состояние, головная боль, рвота, уровень сознания, стволовые симптомы, пирамидная симптоматика, психический статус, сроки госпитализации после получения травмы, общее состояние в динамике). Остальные 14 признаков характеризуют данные нейровизуализации структурных повреждений черепа и головного мозга (вид, форма, плотность, латерализация, количество и объем внутричерепного субстрата, вид травматического поражения мозга, состояние желудочковой системы, субарахноидального пространства, отек головного мозга, локализация, вид, сторона перелома черепа, место перелома основания черепа).

На основе этих критериев разработана программа прогнозирования исходов лечения детей с тяжелой ЧМТ «Prognosis» (DGU № 00972). Она составлена на алгоритмическом языке TURBO PASCAL версии 5.5 для применения на IBM совместимых компьютерах. Результат прогноза выдается по одному из вариантов: «выздоровление», «заметное улучшение», «вегетативное состояние», «летальный исход», что позволяет оценить эффективность проводимых лечебных мероприятий, объективно отслеживать состояние больного в динамике и повлиять на лечебную тактику. Следует отметить, что программа «Prognosis» предназначена для пользования врачебным персоналом. При этом, прогнозирование крайне неблагоприятных исходов ЧМТ как «вегетативное состояние» или «летальный исход» определяет более длительное и интенсивное лечение при угрозе осложнений. То есть, чем выше риск неблагоприятного исхода, тем энергичнее предпринимаются лечебные мероприятия для спасения жизни пострадавшего и восстановления функциональной активности головного мозга.

В процессе анализа клинического материала при реализации алгоритма метода итеративной группировки нами установлено, что для прогноза благоприятных исходов (выздоровление, заметное улучшение) ЧМТ необходимо минимальное число максимально независимых признаков, чем у группы детей с неблагоприятными исходами (вегетативное состояние, летальный исход), где прогностических критериев было больше при меньшей однотипности показателей. Поэтому между наиболее информативными признаками существует тесная корреляционная связь, сильно выраженная при благоприятном исходе ЧМТ. Так, на прогнозирование неблагоприятного исхода оказывали влияние клинические формы сдавления головного мозга, уровень сознания и выраженность дислокационно-стволовой симптоматики при госпитализации, глубина травматического шока, ДАП головного мозга.

Таким образом, выделение групп тесно связанных между собой разнотипных показателей, определение границ интервалов количественных показателей, представляют теоретический и практический интерес при прогнозировании исходов лечения тяжелой ЧМТ. Интеллектуальные технологии обнаружения сложных закономерностей в базах клинических данных позволяет лучше понять патофизиологические процессы при моделировании ЧМТ у детей. Предлагаемая нами методика прогнозирования исходов ЧМТ соответствует таким критериям как: чувствительность, специфичность, корректность, гибкость, информативность в реальном масштабе времени и может быть эффективно использована в специализированных стационарах и региональных профильных лечебных учреждениях для определения объема необходимой экстренной медицинской помощи.

Лечение клинических форм тяжелой ЧМТ у детей. После уточнения клинической формы тяжелой ЧМТ решался вопрос метода лечения. При этом учитывались тяжесть состояния ребенка, причины сдавления головного мозга и применялся наиболее приемлемый для каждого больного метод лечения. В нашем исследовании хирургическое лечение тяжелой ЧМТ проведено 366 (76,2%) детям, консервативное 114 (23,8%). В зависимости от клинических проявлений сдавления мозга, данных инструментальных методов обследования нами избирался тактический вариант операции. При анализе количества произведенных операций установлено, что 366 детям с ЧМТ было произведено 402 операции. В том числе в 11 (2,7%) случаях проведены внечерепные операции (9 операций остеосинтеза длинных трубчатых костей конечностей и 2 операции по поводу закрытой травмы органов брюшной полости).

Повреждения мягких покровов головы при ЧМТ требовали серьезного внимания в связи с угрозой развития гнойно-воспалительных местных и внутричерепных осложнений. В структуре повреждений мягких покровов головы меньше всего было детей возраста до 1 года (6,2%), чем старше становятся дети, тем больше увеличивается число повреждений головы. Лечением раны являлась первичная хирургическая обработка. Изолированные раны головы у 9 (2,5%) детей требовали только первичной хирургической обработки, из этого числа у 6 (66,7%) детей при ревизии раны головы выявлены вдавленные переломы с глубиной погружения костных отломков менее чем на толщину кости, что не требовало интракраниального вмешательства. Первичная хирургическая обработка раны 82 (78,8%) детям произведена до 6 часов после получения травмы, поэтому динамика её заживления была благополучной у 76 (92,7%) детей, у 6 (7,3%) - отмечалось вторичное заживление.

Среди видов сдавления головного мозга доминировали эпидуральные гематомы у детей 7-10 лет (16,5%), подострые эпидуральные гематомы равномерно распределены во всех возрастных группах. Острая субдуральная гематома больше встречалась в возрасте 4-6 лет (3,7%), подострая и субдуральная хроническая гематома равномерно встречалась во всех группах. Острая и хроническая субдуральная гидрома преобладала у детей 7-10 лет - (по 6,8%), подострая форма не наблюдалась у детей до 1 года, у старших детей встречалась с одним постоянством.

Хирургические вмешательства при ЧМТ преследовали различную цель, и в зависимости от этого определялся объем их выполнения. В структуре произведенных нами операций доминировали костесохраняющие способы - репонирование вдавленного перелома костей и костно-пластическая трепанация черепа. Удаленные во время оперативного вмешательства внутричерепные субстраты чаще всего составляли объем 41-60 мл (35,9%).

В числе наших наблюдений было 36 (8,9%) случаев интракраниальных осложнений оперативных вмешательств, среди них оболочечная гематома составила 15 (3,7%) случаев и вторичное заживление раны 12 (3,0%) случаев. У всех больных с рецидивом кровоизлияния гематома располагалась в области хирургического вмешательства. Объем повторного кровоизлияния не превышал исходный. Гематомы удалены после реоперации с благоприятным исходом. Максимальное число улучшений наблюдалось при однофакторном сдавлении мозга (204 - 94,3%). 66 (18,0%) детей оперированы на фоне клиники нарастающего сдавления головного мозга и крайне тяжелого состояния с дислокационным синдромом, 25 (6,8%) детей из этого числа умерли. Среди исходов оперированных со сдавлениием головного мозга в состоянии комы (40 наблюдений) преобладали тяжелая инвалидизация у 18 (45,0%), умеренная у 16 (40,0%) детей, с хорошим восстановлением выписан один ребенок. Мы проследили динамику общего состояния детей к моменту выписки (шкала исходов Глазго) из стационара. Хорошее восстановление после хирургического лечения ЧМТ получено в 10 (2,7%) случаев, умеренная инвалидизация 236 (64,5 %) случаев, глубокая инвалидизация 84 (23,0%) случаев, летальный исход составил 36 (9,8 %) случаев. Среди факторов определяющих исходы лечения сдавления головного мозга, значение имеет выраженность структурных повреждений, дислокации мозга, а также сроки оперативного лечения. Раннее оперативное вмешательство после получения ЧМТ снижает летальность и увеличивает число пациентов с хорошими функциональными исходами в виде полного регресса или сохранения легкого неврологического дефицита.

Возникшие после первичного повреждения головного мозга изменения приводят к вторичным повреждениям (ишемии, отеку мозга, внутричерепным кровоизлияниям, внутричерепной гипертензии). Интенсивная терапия при ЧМТ преследует цель не допустить вторичного повреждения головного мозга. Адекватные лечебные мероприятия улучшают исход лечения ЧМТ.

Консервативное лечение получили 114 (23,8%) детей с ЧМТ, в их числе было 24 (34,3%) ребенка с сочетанной травмой. Оно проведено при супратенториальных внутримозговых (5 случаев) и оболочечных гематомах (16 эпидуральных, 2 субдуральные гематомы) «малого» объема (до 40 мл). При поступлении в стационар нет признаков дислокации и ущемления ствола мозга. По данным КТ, смещение срединных структур отсутствует, желудочки прослеживаются; базальные цистерны визуализируются. В 7 (33,3%) случаях верифицировано субарахноидальное кровоизлияние. В числе наших наблюдений было 4 ребенка с не напряженной пневмоцефалией объемом 20-40 мл после перелома основания черепа. У 17 (14,9%) детей установлено наличие очага ушиба головного мозга глубинной локализации. Исходами лечения в 15 случаях явилось значительное улучшение к моменту выписки, в одном случае - заметное улучшение и в одном вегетативное состояние. В результате консервативного лечения ЧМТ значительное улучшение получено у 70 (61,4%) детей, заметное улучшение у 18 (15,8%) детей, вегетативное состояние отмечено у 5 (4,4%) детей. Нейровизуализация последствий ЧМТ выявила расширение субарахноидального пространства, желудочковой системы, а также кистозные изменения в оболочках мозга.