Этапы прогнозирования здоровья ребенка с определением группы риска
Статья является результатом научных исследований сотрудников кафедры Прикладной математики Томского политехнического университета, работающих в коллективе научной школы «Разработка физических основ программного обеспечения энерго- информационного представления функциональных особенностей организма в задачах лечебно- профилактической медицины» и посвящена применению математических методов для прогнозирования здоровья детей. Дан краткий обзор использующихся для этих целей методов. Изложены основные этапы разработки комплексного прогноза с определением степени риска наиболее частых заболеваний у детей раннего возраста. Особое внимание уделено: разработке прогностических моделей состояния здоровья детей с использованием методов выявления: скрытых закономерностей; типов магистрального поведения организма ребенка на основе построения и анализа магистральных траекторий, определяющих для каждой однородной группы прогноз развития; исследованию видов адаптации с учетом индивидуальных особенностей.
Большое значение имеет прогностический подход в педиатрии, главной задачей которой является не только охрана жизни ребенка, но и поддержание его здоровья на высоком уровне. Ежегодно до 38 % детей рождаются больными или заболевают в период новорождённости. При этом общая заболеваемость новорождённых снизилась с 6020,6 (2006 г.) до 5396,9 (2012 г.) на 10000 новорождённых [3].
В настоящее время наибольшее число исследований в сфере биомедицинского прогнозирования посвящено исходу течения заболевания. Значительно меньше изучены вопросы прогнозирования состояния здоровых новорожденных детей при воздействии тех или иных факторов. Однако решение данных задач представляет собой наиболее актуальную часть проблемы, поскольку открывается возможность профилактики не только заболеваний, но и состояний на гране нормы и патологии, что особенно актуально для детей раннего возраста, когда малейшие изменения оказывают огромное влияние на состояние здоровья новорожденных.
В статье показан комплексный подход оценки состояния здоровья ребенка в будущем. Для решения поставленных прогностических задач предполагается использовать разработанные и реализованные авторами подходы и методы:
1) комплексного прогнозирования функционального состояния ребенка;
2) получения адаптационных характеристик на основе интегрально-информационных критериев;
3) выявления закономерностей в структуре данных.
Статистическая обработка исходных данных. Для того чтобы получить достаточно надежную оценку и прогноз здоровья детей, необходимо выбрать признаки, которые не только описывали бы состояние организма в прошлом и настоящем, но и отражали особенности его реактивности и адаптационные возможности. В качестве таких признаков авторами исследуются анамнестические данные, позволяющие выявить наследственно-генетический фон, дающие представление о действии неблагоприятных факторов во антенатальном, интра- и перинатальном периодах; данные лабораторных и инструментальных исследований (показатели крови, кариометрии, кардиоинтервалографии), позволяющие проводить оценку состояния организма ребенка и выявить взаимосвязь систем организма. Для успешного решения задачи прогнозирования на первом этапе исследований выявлены и удалены аномальные наблюдения в данных. Для решения этой задачи использовался метод Ирвина. При использовании этого метода вычисляется величина λt:
где 
Если полученное λt превышает табличное значение (находимое в зависимости от числа наблюдений во временном ряде и уровня значимости), то элемент yt считается аномальным наблюдением. Аномальные наблюдения необходимо исключить из временного ряда, заменив на расчетные значения (например, на среднее из двух соседних значений). Результаты для показателя «Васкулоэндотелиальный ростовой фактор VEGF» приведены на рис. 1.
Рис. 1. Результат применения метода Ирвина на временном ряде показателя VEGF
На втором этапе исследований все полученные данные были ранжированы по информативности и степени влияния на результирующие показатели с помощью построения диаграммы Парето [4]. Основными достоинствами данного метода являются: визуальное представление результатов; хорошая достоверность выделения информативных показателей; сохранение исходных данных в неизменном виде, что ускоряет и облегчает интерпретирование полученных результатов. Согласно правилу построения диаграммы Парето, по исходным данным определяется частота отклонений каждого показателя от нормы [4]:
где bi – число отклонений i-го показателя; хi – значение i-го показателя конкретного пациента; (xiн, xiв) – нижняя и верхняя граница нормы i-го показателя; n – количество показателей.
Полученные отклонения располагаются в порядке их значимости и вычисляется кумулятивный процент.
Диаграмма Парето, построенная по показателям исследования, представлена на рис. 2.
Большинство решающих правил используют методы статистики, основанные на применении прогностических коэффициентов и обучающих выборок, составленных из группы детей с известным состоянием здоровья. Для формирования прогностических коэффициентов была произведена оценка степени тесноты связей: для количественных признаков с помощью выборочного коэффициента корреляции, а для качественных признаков – рангового коэффициента парной корреляции [5].
Рис. 2. Диаграмма Парето
Комплексное прогнозирование здоровья детей
Естественно-научной основой предвидения является способность организма опережающе отражать действительность, как механизм адаптации к изменяющимся условиям жизнедеятельности. Одним из принципов, который необходимо реализовать при построении математической модели прогноза состояния здоровья детей, является оценка адаптационных возможностей организма, формирование характера напряжения и декомпенсации всех систем организма, возникших в неонатальном периоде у детей с различным сроком гестации, опираясь на данные исследований.
Оценивая адаптационные возможности детей, можно установить уровень функционирования и функциональные резервы организма, выявить пограничные состояния, т.е. состояние здоровья на гране нормы и патологии (например, при слабой адаптации организм ребенка не справляется с воздействием изменяющихся факторов внутренней и внешней среды, что приводит к срыву и как следствие к заболеваниям). При этом использовался обобщенный интегральный критерий, основанный на использовании информационной меры Кульбака, в рассмотрении меры Кульбака, как меры «предпочтительности» поведения биообъекта:
где n – количество информативных признаков; P0(хj) – вероятность, характеризующая «предпочтительную» вероятность состояния объекта, т.е. случай, когда отклонения j переменной от «нормы» равно 0. В работе при оценке адаптационных возможностей организма ребенка за «норму» («эталонное» состояние) принято считать состояние, при котором значения всех переменных равны среднестатистическим значениям (для однородных групп обследуемых).
P1(хj) – вероятность того, что значение признака хj соответствует «норме».
В качестве «предпочтительного» поведения в интегральном критерии выбираются фоновые значения показателей крови, соответствующие индивидуальной норме. Полученная интегральная мера, позволяет оценить только суммарное отклонение всех количественных признаков, измеренных однократно в некоторый момент времени. Поскольку исследования проводятся в некоторый период времени, то полученная дискретная функция рассматривается как некоторая адаптационная характеристика (адаптационная стратегия). Выделение эталонных типов функций (адаптационных стратегий) осуществлялось при помощи кластерного анализа. В результате было получено 5 эталонных типов [1].
Распределение типов адаптационных стратегий, полученных при обследовании детей, представлено в табл. 1. На рис. 3 представлен график адаптивно-компенсаторного типа адаптационной кривой.
Распределение типов адаптационных стратегий в зависимости от однородной группы
Источник
Группы риска новорождённых
Группы риска
Критерии распределения новорождённых детей по группам риска.
Дородовый патронаж.
Патронаж — регулярное оказание лечебно-профилактической помощи на дому беременным женщинам, новорождённым детям.
•Выявление факторов риска (сбор и оценка данных генеалогического, биологического и социального анамнезов);
•Прогноз состояния здоровья и развития будущего ребенка (группы риска);
• Проведение прогноза и профилактики гипогалактии;
•Информирование беременной о выявленном у будущего ребенка риске;
•Подбор рекомендаций по профилактике реализации выявленного риска (санитарно-гигиенические условия, режим дня и питание беременной женщины);
•Гигиеническое обучение и воспитание будущих родителей (пропаганда здорового образа жизни, положительный психологический настрой на рождение ребенка, формирование мотивации на длительное грудное вскармливание, посещение занятий в “Школе будущих родителей”);
•Определение срока второго дородового патронажа беременной.
•Второй дородовый патронаж осуществляется участковым педиатром и медсестрой на 32-34-й неделе беременности в период начала декретного отпуска женщины.
•Цель второго патронажа – контроль выполнения назначений врача женской консультации и педиатра, переоценка факторов и направленности риска, коррекция рекомендаций.
•Особое внимание уделяется посещению беременной “Школы матерей” и занятиям по психопрофилактической подготовке к родам.
Задачи второго патронажа
•Переоценка факторов и направленности риска (получение информации о течении беременности, перенесенных заболеваниях, применении медикаментов, изменении условий труда, быта, уточнение предполагаемого срока родов);
•Контроль выполнения предшествующих назначений и их эффективности;
•Проведение повторного прогноза гипогалактии и ее профилактика;
•Коррекция рекомендаций в соответствии с выявленным риском;
•Гигиеническое обучение и воспитание будущих родителей (подготовка молочных желез к лактации, подготовка семьи к встрече новорожденного).
•Окончательно группы риска для ребенка выставляются после первого патронажа участкового педиатра к новорожденному.
•Патронаж новорожденного ребенка в течение первого месяца жизни проводится врачом-педиатром и медицинской сестрой педиатрического участка. Кратность посещений определяется региональными нормативами.
•Патронаж детей первого года жизни осуществляется медицинской сестрой не реже одного раза в месяц, второго года жизни – ежеквартально, третьего года жизни – два раза в год.
•Цель такого патронажа состоит в оказании помощи матери при организации и проведении ухода за новорожденным. Важно научить ее правильно выполнять манипуляции по уходу за ребенком. Во время проведения первичного патронажа новорожденного медицинская сестра получает от врача ряд конкретных указаний по особенностям наблюдения за данным ребенком
Распределение новорождённых детей по группам риска.
Новорождённые дети из групп риска дополнительно к стандартным обследованиям (проводящимся всем здоровым детям) проходят следующие обследования и профилактические мероприятия:
I Группа риска – дети с риском заболевания ОРВИ
•Срок наблюдения до — 3-х лет.
II Группа риска — дети с риском патологии ЦНС
•Осмотр невролога в 1; 3; 6; 9; 12 месяцев
•Массаж, гимнастика, плавание
•Срок наблюдения — до 1 года.
III Группа риска – дети с риском метаболических нарушений: рахит, анемия, гипотрофия, паратрофия
•ОАК в 1; 3; 6; 12 месяцев (контроль уровня гемоглобина)
•Контроль массо-ростовых показателей
•Профилактика нутритивной недостаточности (рациональное вскармливание, своевременное введение прикорма, профилактика белковой – энергетической недостаточности, рахита и анемии)
•Срок наблюдения — до 1 года.
IV Группа риска – дети с риском врождённых пороков органов и систем
V Группа риска – дети с риском гнойно – септических заболеваний в период новорождённости
•После выписки из род.дома до 10 дня жизни ежедневный осмотр педиатра, затем 1 раз в неделю до 1 мес.
•Наблюдение за пупочной ранкой, кожными высыпаниями, характером стула, активностью ребёнка, прибавкой в весе
•Ежедневно 3 р/д измеряется температура тела ребёнка
•ОАК в 1; 3 месяца
•Соблюдение санитарно-противоэпидемического режима в домашних условиях (при ОРВИ у членов семьи — проветривание, влажная уборка, при заболеваниях матери – ношение ею марлевой маски, при ГСИ – кипячение, проглаживание белья, купание в кипячёной воде)
•Госпитализация при гнойничковых кожных высыпаниях
•Срок наблюдения — до 3-х месяцев
VI Группа риска – дети с риском аллергических заболеваний
•Аллерголог – иммунолог в 3 месяца, далее по показаниям
•ОАК в 3; 12 месяцев, для выявления эозинофилии
•Гипоаллергенная диета кормящей матери
•Лекарственные препараты, фитопрепараты (лекарственные средства, получаемые исключительно из растительного сырья), лечебное питание (специализированные смеси), введение прикорма – только по назначению врача
•Исключение бытовых аллергенов
•Срок наблюдения до – 3-х лет
VII Группа риска – дети с неблагополучными социальными условиями
•До 10 дня жизни ежедневный осмотр педиатра, затем в 20 дней и 1 месяц, далее 2 раза в месяц
•Контроль за вскармливанием, гигиеной, прибавкой в весе, физическим и нервно – психическим развитием
•Обеспечение бесплатными медикаментами и питанием
•При заболеваниях – госпитализация в стационар
•ОАК; ОАМ; Копрограмма – ежегодно
•С 7 лет контроль АД
•Медосмотры с участием специалистов ( педиатр, ЛОР, хирург, окулист, стоматолог) в 1; 3; 5; 7; 10; 12; 14 – 15; 17 – 18 лет.
•Флюорография с 14 лет
•Наблюдение бессрочное: до того момента, как обстановка в семье и условия жизни ребёнка улучшатся.
VIII Группа риска – дети с риском развития тугоухости и глухоты
•Осмотр ЛОРа в 1; 4; 6; 12 месяцев, проведение звукореактотеста, при необходимости консультация сурдолога
•Избегать назначение аминогликозидов, ототоксичных препаратов.
•Срок наблюдения – до 18 лет.
После истечения срока наблюдения:
•Если у ребёнка не обнаружились отклонения в состоянии здоровья, он снимается с наблюдения по этой группе риска
•Если патология проявилась определёнными симптомами, то после обследования ребёнку выставляется конкретный диагноз и назначается лечение.
Источник