Том 7, № 2 (2025)

Обложка

Весь выпуск

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Возможности машинного обучения в прогнозировании ранних функциональных исходов у пациентов с инсультом

Черных Е.М., Хасанова Н.М., Карякин А.А., Джафарова З.Э., Клюкас А.А.

Аннотация

Обоснование. Задача создания универсального прогностического инструмента для пациентов с инсультом до конца не решена.

Цель исследования ― на основе алгоритмов машинного обучения разработать модели, способные с первых суток от дебюта инсульта прогнозировать функциональный исход с оценкой по шкале инсульта Национального института здоровья США (NIHSS) и модифицированной шкале Рэнкина (mRs) при выписке из стационара на основании клинико-анамнестических предикторов.

Методы. На основе базы данных, созданной из 5225 записей о пациентах с инсультом, выписанных из неврологических отделений, разработаны модели на основе алгоритмов Artificial Neural Network (ANN) и Random Forest (RF). Использовали 21 переменную, включая демографические данные пациентов, исходные баллы по NIHSS и mRS, тип инсульта, время от начала заболевания до госпитализации, сведения о сопутствующих заболеваниях и выполненной экстренной реваскуляризации. Прогнозировали исходы с оценкой в баллах по шкалам NIHSS и mRs. Алгоритмы решали задачу классификации по множественному набору значений исхода: 26 классов для модели I (0–25 баллов по NIHSS) и 6 классов для модели II (0–5 баллов по mRs). Качество моделей оценивали с помощью метода площади под кривой операционной характеристики приёмника (ROC-AUC). Вклад каждого предиктора в результат прогнозирования оценивали с помощью метода SHapley Additive exPlanations (SHAP).

Результаты. Определены результаты прогностической эффективности ANN по AUC-ROC: 0,771 для модели I и 0,844 для модели II. RF AUC-ROC составила 0,778 для модели I и 0,845 для модели II. Для дальнейшей работы выбран алгоритм RF ввиду его лучшей интерпретируемости. Наиболее значимыми признаками, влияющими на прогнозируемые исходы, стали исходные значения NIHSS и mRs, возраст пациента, время доезда до стационара от начала инсульта, тип инсульта. При проверке эффективности алгоритма RF на внешней валидационной выборке из 783 записей показатели ROC AUC cоставили 0,786 для модели I и 0,774 для модели II. Для практического применения создан калькулятор.

Заключение. Разработанные модели на основе алгоритма RF способны в течение первых суток от начала инсульта достоверно прогнозировать ранний функциональный исход с оценкой по NIHSS и mRs на основании клинико-анамнестических предикторов. Полученный инструмент полезен для формирования персонифицированных терапевтических и реабилитационных стратегий в острый период инсульта. Универсальность использования моделей позволяет их применение в удалённых сельских медицинских учреждениях с дефицитом или отсутствием профильных специалистов и диагностического оборудования.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):82-94
pages 82-94 views

Этиологическая структура возбудителей инфекций нижних дыхательных путей у пациентов в хроническом критическом состоянии, проходящих лечение и реабилитацию в отделениях реанимации и интенсивной терапии

Каменева Т.Р., Базанович С.А., Юрьев М.Ю., Жданова М.А., Голубева М.А., Лугинина Е.В., Петрова М.В.

Аннотация

Обоснование. Хроническое критическое состояние представляет синдром, в который входят зависимость от аппарата искусственной вентиляции лёгких, системная воспалительная реакция, полиорганная недостаточность, вторичная саркопения, синдром гиперметаболизма-гиперкатаболизма, белково-энергетическая недостаточность. Инфекции нижних дыхательных путей у данной категории пациентов в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) остаются одной из существенных причин неблагоприятных исходов, удлинения сроков госпитализации и увеличения финансовых затрат на лечение. Адекватная эмпирическая антимикробная терапия инфекций нижних дыхательных путей невозможна без знаний об этиологической структуре и уровне резистентности ведущих возбудителей данной нозокомиальной инфекции в конкретном отделении медицинской организации.

Цель исследования ― определить этиологическую структуру инфекций нижних дыхательных путей у пациентов в хроническом критическом состоянии, находящихся в ОРИТ, за период с 2020 по 2023 год, и их чувствительность к антибиотикам; выявить наиболее распространённые механизмы резистентности ведущих возбудителей и сформулировать рекомендации по оптимизации антимикробной терапии для данных пациентов.

Методы. В исследование включены пациенты с подтверждённой инфекцией нижних дыхательных путей, преимущественно в продлённом и хроническом критическом состоянии. Идентификацию микроорганизмов проводили на автоматическом анализаторе BD Phoenix 100. Для интерпретации чувствительности использовали критерии EUCAST.

Результаты. У 1007 пациентов в хроническом критическом состоянии в топ-10 ведущих возбудителей инфекций нижних дыхательных путей вошли преимущественно грамотрицательные микроорганизмы, при этом в динамике за указанный период отмечен рост Acinetobacter baumannii с 13,22% до 21,40% (р < 0,001) и уменьшение Escherichia coli с 7,90% до 2,98% (р < 0,001). Устойчивость Klebsiella pneumoniae, A. baumannii к карбапенемам за этот период времени значительно увеличилась ― с 80,50% до 91,64% (р < 0,001) и с 89,89% до 98,14% (р < 0,001) соответственно. У продуцентов карбапенемаз K. pneumoniae выросла устойчивость к колистину с 4,95% до 9,00% (р < 0,001) и тигециклину с 48,76% до 71,28% (р < 0,001), к цефтазидиму/авибактаму ― с 33,06% до 47,73% (р = 0,041).

Заключение. Преобладающими возбудителями инфекций нижних дыхательных путей у пациентов в хроническом критическом состоянии, находящихся в ОРИТ, были грамотрицательные бактерии с высоким уровнем антибиотикорезистентности, включая устойчивые к карбапенемам K. pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, A. baumannii. Анализ этиологической структуры инфекций нижних дыхательных путей и их чувствительности к антибиотикам у данной категории пациентов необходим для создания локальных протоколов эффективной эмпирической антимикробной терапии в каждом конкретном ОРИТ медицинской организации.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):95-108
pages 95-108 views

Тренировка с биологической обратной связью по амплитуде коленного сустава у больных ишемическим церебральным инсультом: пилотное исследование

Скворцов Д.В., Худайгулова А.Р., Кауркин С.Н., Гребенкина Н.В., Иванова Г.Е.

Аннотация

Обоснование. Нарушение сгибания коленного сустава паретичной конечности у больных, перенёсших инсульт, является одной из частых проблем при ходьбе. Метод биологической обратной связи (БОС) по кинематике суставов стал доступен для применения относительно недавно, и его возможности требуют исследования.

Цель исследования ― определить возможность использования метода БОС для увеличения амплитуды сгибания коленного сустава у больных с гемипарезом в раннем восстановительном периоде после ишемического церебрального инсульта.

Методы. Пациенты основной группы (n = 11; гемипарез; ранний восстановительный период после ишемического церебрального инсульта) выполняли курс тренировок с БОС по амплитуде сгибания коленного сустава и индивидуальную программу реабилитации. Группа сравнения (n = 11) с теми же критериями отбора получала только стандартную реабилитацию. Биомеханическое исследование ходьбы и клиническую оценку с помощью шкал выполняли до и после курса лечения. В группу контроля вошли практически здоровые добровольцы (n = 34).

Результаты. Клиническая оценка по используемым шкалам показала достоверное улучшение (p < 0,05) состояния, как и два домена Международной классификации функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья. Функционально наблюдаются общие закономерности, характерные для гемипаретической походки: уменьшение опороспособности паретичной конечности, нарушение реципрокности, асимметрия шага; также наблюдается снижение амплитуды сгибания суставов вследствие относительного удлинения конечности на стороне пареза. Мышечная активность снижена практически во всех группах, особенно в мышцах голени, что отражает уменьшение амплитуды сгибания голеностопного сустава и синдром отвисающей стопы; отсутствие высокоамплитудного сгибания обусловлено слабостью задней группы мышц бедра. Анализ фаз цикла шага в основной группе выявил достоверное снижение (p < 0,05) периода опоры на контралатеральной стороне и уменьшение величины суммарного периода двойной опоры. Результатом уменьшения периода опоры на здоровой стороне является снижение нагрузки на неё из-за более равномерной опороспособности обеих конечностей. Результатом эффективности БОС при данном типе тренировки является достоверное увеличение (p < 0,05) маховой амплитуды коленного сустава на стороне пареза в период переноса (именно эта амплитуда и была целью БОС-тренировки). В группе сравнения данная амплитуда достоверно не изменилась.

Заключение. БОС-тренировки продолжительностью 20 минут в течение 10 дней способствуют уменьшению асимметрии шага, повышению выносливости и безопасности при ходьбе. Метод БОС является неинвазивным, немедикаментозным способом лечения с минимальными противопоказаниями, что делает его перспективным в реабилитации постинсультных нарушений, в частности восстановлении амплитуды сгибания коленного сустава и улучшении опороспособности паретичной конечности у пациентов в раннем восстановительном периоде после ишемического инсульта.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):109-124
pages 109-124 views

Лечение спастического синдрома в программе комплексной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой

Попова О.В., Новоселова И.Н., Понина И.В., Львова Е.А., Мещеряков С.В., Валиуллина С.А.

Аннотация

Обоснование. Позвоночно-спинномозговая травма на сегодняшний день представляет собой серьёзную проблему. У 60–78% пациентов уровень жизни ухудшается с появлением спастико-болевого синдрома, лечение которого требует комплексного подхода.

Цель исследования ― оценить коррекцию спастико-болевого синдрома у детей с последствиями позвоночно-спинномозговой травмы в программе комплексной реабилитации.

Методы. В исследовании приняли участие 23 ребёнка в возрасте от 10 до 17 лет включительно с последствиями позвоночно-спинномозговой травмы, поступившие в НИИ неотложной детской хирургии и травматологии. Реабилитация по разработанной методике проводилась на протяжении 6 месяцев: в ранний (от 3 суток до 4 месяцев), промежуточный (от 1 до 3 месяцев) и восстановительный (после 3 месяцев) периоды. Для определения неврологического дефицита применялась шкала ASIA (оценка повреждений при травме спинного мозга), для оценки спастического синдрома ― шкалы Эшфорта и Тардье, инструментальный тест с маятником. Для оценки мышечной силы использовалась модифицированная шкала Рэнкина (шкала MRS), для оценки функциональной активности в повседневной жизни ― шкала SCIM III, для оценки психоэмоционального статуса пациентов ― методика Спилбергера–Ханина, шкала депрессии Бека, госпитальная шкала HADS. Оценка выраженности болевого синдрома проводилась по визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ) для детей от 8 лет и старше.

Результаты. Использование комплексной программы реабилитации детей с индивидуальным режимом позиционирования и ортезирования, нутритивной поддержкой, медикаментозной терапией спазмолитиками, анальгетиками и адъювантами, а также преформированных физических факторов и современной лечебной гимнастики с постепенным расширением режима двигательной нагрузки и механотерапией на локомоторных роботизированных комплексах, в том числе с психологическим сопровождением пациента и его семьи, показало достоверный положительный клинический эффект у большинства пациентов со спастическим синдромом разной степени выраженности.

Заключение. В последнее десятилетие для лечения спастического синдрома активно применяется роботизированная терапия. Наиболее изученными и перспективными являются роботизированные комплексы Erigo и Lokomat. Использование комплексной программы реабилитации у детей с последствиями позвоночно-спинномозговой травмы со спастическим синдромом показало достоверный положительный клинический эффект.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):125-133
pages 125-133 views

НАУЧНЫЙ ОБЗОР

Виртуальная реальность в медицинской реабилитации

Щербак С.Г., Вологжанин Д.А., Макаренко С.В., Голота А.С., Камилова Т.А.

Аннотация

Пациентам с двигательными и/или когнитивными расстройствами, перенёсшим инсульт, травму головного или спинного мозга, пациентам с хроническими болевыми синдромами, нейродегенеративными заболеваниями и неврологическими последствиями тяжёлой формы COVID-19 не всегда и недостаточно эффективно помогают фармакотерапия и традиционные методы реабилитации. Одним из инновационных терапевтических подходов для восстановления утраченных функций является вмешательство с использованием виртуальной реальности ― комбинированной интерактивной технологии, которая создаёт виртуальный мир посредством компьютерного моделирования, обеспечивает мультисенсорную стимуляцию у пациентов, активирует восстановительные нейронные механизмы и оказывает анальгезирующий эффект. Использование виртуальной реальности в неврологии возросло за последние годы, продемонстрировав её эффективность в улучшении как двигательных, так и когнитивных результатов лечения широкого спектра неврологических и нейропсихологических дисфункций за счёт нейропластичности и нейрогенеза в повреждённых областях мозга. Реабилитация на основе виртуальной реальности применяется либо отдельно, либо в сочетании с другими формами терапии. Наиболее эффективно комбинированное лечение, включающее в себя лечебную физкультуру, физиотерапию, психологическое консультирование, стандартную когнитивную тренировку и упражнения с применением иммерсивной виртуальной реальности, создающей ощущение присутствия в трёхмерной цифровой среде, которая позволяет пользователю погружаться в виртуальную среду и натуралистически взаимодействовать с виртуальными объектами с помощью головных дисплеев и датчиков мониторинга тела. Согласно результатам систематических обзоров и метаанализов, у многих или большинства пациентов в зависимости от исходного состояния наблюдается повышение объёма произвольных движений, улучшение равновесия, когнитивных функций, настроения и качества жизни, снижение тревожности и интенсивности боли. Таким образом, применение терапии на основе виртуальной реальности является перспективным подходом в реабилитации пациентов с неврологической симптоматикой. Неврологическая реабилитация на основе виртуальной реальности позволяет индивидуально определить сложность и интенсивность упражнений, повысив комплаентность пациентов за счёт геймификации (игрофикации). Тем не менее необходимы дальнейшие исследования для стандартизации тестируемых методов виртуальной реальности, уточнения критериев включения/невключения пациентов, участвующих в клинических исследованиях, а также для оптимизации протоколов и изучения долгосрочных эффектов.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):134-153
pages 134-153 views

КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ

Интервальная гипокси-гиперокситерапия как метод лечения пациентов в хроническом критическом состоянии, обусловленном тяжёлым повреждением головного мозга

Ильина А.А., Петрова М.В., Гречко А.В., Ильин Д.В., Спирина Г.К.

Аннотация

Термин «хроническое критическое состояние» впервые введён в 1985 году исследователями медицинского факультета Стэнфордского университета в статье с провокационным заголовком «Спасти или дать умереть?» Авторы описали категорию пациентов, выделяющуюся среди общей популяции больных отделений реанимации и интенсивной терапии. Эти пациенты, получившие полный спектр интенсивной терапии, не погибали, но и не достигали выздоровления в течение недель, месяцев или даже лет после острого критического события. Вместе с тем исследователи заложили основу для дальнейшего изучения этого феномена.

По данным отечественных и зарубежных источников, пациенты в хроническом критическом состоянии составляют 5–20% от общего числа больных в реанимационных отделениях. Несмотря на интенсивное лечение и реабилитационные мероприятия, у большинства таких пациентов со временем развиваются нарушения гомеостаза и осложнения, приводящие к полиорганной недостаточности и летальному исходу.

В данной статье группа авторов представила опыт применения интервальной гипокси-гипероксической терапии в реабилитации пациента с хроническим нарушением сознания в хроническом критическом состоянии. В условиях реанимационного отделения на базе Научно-исследовательского института реабилитологии им. проф. Пряникова И.В. ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии» пациенту был проведён двухнедельный курс терапии. Использование дозированных гипоксических тренировок способствовало улучшению адаптационных возможностей его организма и в рамках комплексной реабилитации привело к регрессу неврологического дефицита.

Представленный клинический случай наглядно показывает, что внедрение интервальной гипокси-гиперокситерапии в лечебно-реабилитационный процесс на этапе пребывания пациентов в условиях реанимации обладает определённым потенциалом.

Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2025;7(2):154-163
pages 154-163 views


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».