Введение к работе
Актуальность проблемы
Сенсоневральная глухота является тяжелым инвалидизирующим
заболеванием. За 10 лет показатель распространенности сенсоневральной
тугоухости увеличился в 1,5 раза [Загорянская М. Е.с соавт., 2006,
Таварткиладзе Г. А. с соавт., 2006, Таварткиладзе Г. А. с соавт., 2011]. Среди
новорожденных, находящихся в палатах интенсивной терапии и
недоношенных, количество детей с тугоухостью возрастает до 20-40 детей на 1000 новорожденных [Гарбарук Е. С. с соавт., 2009, Королева И. В., 2010].
Выявление тугоухости у детей должно начинаться с периода новорожденности, что дает возможность немедленно приступить к реабилитационым мероприятиям. В противном случае интеграция детей в речевую среду становится более сложной [Таварткиладзе Г. А., 2011]. Единственным методом реабилитации больных с тотальной глухотой является кохлеарная имплантация (КИ) [Таварткиладзе Г. А., 2011].
В России аудиологический скрининг новорожденных и детей первого года жизни начал проводиться в рамках реализации приоритетного Национального проекта «Здоровье» с 2008 года [Приказ МЗ и СР РФ от 28.04.2007 № 307, письмо МЗ и СР РФ от 01.04.2008 №2383 - РХ].
Ранняя диагностика глухоты позволила уменьшить возраст производимой КИ. Однако, как показала практика, в последние годы увеличилось количество пользователей систем КИ и среди пациентов с долингвальной глухотой, оперированных после 7-летнего возраста. Целесообразность проведения КИ у подростков и у детей со сложными сочетанными заболеваниями является спорной [Кириллова И. П., Шамаржинова Т. Д., 2002, И. В. Королева, 2009].
До настоящего времени нет единого алгоритма по отбору пациентов на
КИ. Установление заключения о необходимости выполнения КИ на территории
России регламентируется Приказом Федерального агентства по
здравоохранению и социальному развитию от 13.10.2005 № 494 «Об
утверждении критериев и состава рабочей группы по отбору пациентов на
проведение операции по кохлеарной имплантации» (приложение 2). Не
определены единый стандарт оценки эффективности и критерии
прогностической значимости КИ.
Существуют различные способы оценки эффективности слухоречевой реабилитации: проведение тональной пороговой и речевой аудиометрии в свободном звуковом поле; использование сурдопедагогических тестов, шкал клинико-аудиологического профиля и количественной оценки факторов, наиболее важных для реабилитации [Альтман Я. А., Таварткиладзе Г. А. , 2003, Королева И. В., 2009, Щербакова Е. В., 2009,Таварткиладзе Г. А., 2011].
В современном мире для решения трудноформализуемых задач медицины используются нейросетевые технологии, которые имеют ряд преимуществ перед стандартными статистическими методами [Розенблатт Ф., 1965, Беребин М. А. с соавт., 2006]. Например, с задачей поиска структуры данных в медицине эффективно справляются самоорганизующиеся нейронные сети [Хайкин С., 2006].
Анализ современного состояния проблемы отбора и прогнозирования результатов после КИ показал, что в литературе отсутствуют данные об использовании искусственных нейронных сетей в сурдологии. В тоже время широкое их применение в различных отраслях медицины показало свою эффективность.
Цель исследования
Повышение эффективности отбора кандидатов на кохлеарную
имплантацию и улучшение качества реабилитации проимплантированных пациентов посредством использования метода математического моделирования - системы искусственных нейронных сетей
Задачи исследования
1. Изучить структуру сенсоневральной тугоухости по этиологическому фактору у кандидатов на кохлеарную имплантацию.
-
Оценить слухоречевую функцию у детей разных возрастных групп до КИ и через 3, 6 , 12, 18, 24 месяца после операции.
-
Применить математическую модель искусственных нейронных сетей для стандартизации, классификации и прогнозирования отдаленных результатов кохлеарной имплантации.
-
Определить влияние совокупности факторов на качество реабилитации пациентов после кохлеарной имплантации.
5. Сравнить прогностическую значимость критериев отбора на
кохлеарную имплантацию у пациентов различных возрастных групп.
Научная новизна полученных результатов
Проведенное исследование впервые показало, что проведение кохлеарной имплантации у детей от 5 до 17 лет с прелингвальной глухотой может быть эффективным.
Разработана математическая модель в виде искусственных нейронных
сетей (слой Кохонена), которая позволяет оценить результаты и определить
прогноз на различных этапах реабилитации у пациентов после кохлеарной
имплантации, оценить влияние совокупности факторов на качество
реабилитации проимплантированных пациентов, выделить классы,
характеризующие степень эффективности проведенного лечения.
С помощью системы нейронных сетей автором выявлена зависимость результатов кохлеарной имплантации от этиологии глухоты и опыта слухопротезирования.
Практическая значимость работы
Разработанный автором метод математического моделирования (система искусственных нейронных сетей) позволяет прогнозировать результаты кохлеарной имплантации, особенно в спорных случаях у детей старшего возраста или пациентов с комплексными заболеваниями центральной нервной системы, облегчает контакт с родителями, способствует повышению мотивации в семье. На этапе реабилитации становится возможным достоверно оценить
динамику развития слухового восприятия, своевременно применить
дополнительные методы лечения и психолого–педагогической коррекции в трудных случаях.
Внедрение основных результатов работы в практику.
Результаты проведенной работы внедрены в практику отдела кохлеарной
имплантации ФГБУН «Российский научно-практический центр аудиологии и
слухопротезирования» ФМБА России; в сурдологопедическом кабинете БУЗ
Воронежской области «Воронежская областная детская клиническая больница
№1», АУ Воронежской области Областной Центр реабилитации детей и
подростков «Парус надежды», Медицинского Центра «Эребуни» (Ереван,
Армения), в учебный процесс кафедры производственной медицины института
дополнительного профессионального образования Воронежского
Государственного медицинского университета им. Н. Н. Бурденко МЗ РФ на циклах «Избранные вопросы сурдологии и аудиологии».
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VIII Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2011), 2 и 3 Всероссийском конгрессе по слуховой имплантации с международным участием (Санкт–Петербург, 2012, 2014), V и VI Национальном Конгрессе аудиологов и IX, X Международном Симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2013, 2015), на научно–практической конференции «Современные методы диагностики нарушений слуха и реабилитации больных с различными формами тугоухости» (Москва, 2014), Научно–практической конференции оториноларингологов Воронежской области «Современные проблемы оториноларингологии» (Воронеж, 2015), XIX съезде оториноларингологов России (Казань, 2016).
Апробация диссертации состоялась на научно-практической конференции сотрудников ГБУЗ "НИКИО им. Л. И. Свержевского" ДЗМ 10.03.2017 года, протокол № 7.
Личный вклад автора
Автор лично участвовал в реализации всех этапов научно-
исследовательской работы. Самостоятельно проводил обследование и
подготовку к операции всех пациентов. Проводил аудиологическое
обследование, интраоперационное тестирование систем кохлеарной
имплантации и последующие настройки речевых процессоров,
сурдопедагогическое тестирование пациентов. Провел статистическую
обработку и анализ полученных результатов и оформил полученные результаты в самостоятельный законченный научный труд.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 20 печатных работ, из них – 7 в научных журналах, рецензируемых ВАК.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Этиология сенсоневральной тугоухости влияет на результаты кохлеарной имплантации.
-
Проведение кохлеарной имплантации у детей подросткового возраста с долингвальной глухотой может рассматриваться как перспективное и принести положительный результат в случае предварительного опыта слухопротезирования более 6 месяцев, отсутствия сопутствующих неврологических или соматических заболеваний, наличия мотивации в семье, способности к обучению.
-
Использование системы искусственных нейронных сетей возможно и целесообразно для определения прогноза и оценки эффективности кохлеарной имплантации.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, который включает
110 источников, из них 49 отечественных и 61 иностранный и 2 приложения. Работа иллюстрирована 17 рисункам и 18 таблицами.