Моніторинг плода є невід’ємною частиною антенатального догляду, що сприяє покращенню перинатальних наслідків. Згідно з концепцією «плодового програмування», більшість із захворювань людини (серцево-судинних, метаболічних, когнітивних) пов’язана з порушенням стану автономної нервової системи [3]. Вивчення варіабельності серцевого ритму (ВСР) плода дає змогу вивчити вплив автономної нервової регуляції у її проекціях на систему гемодинаміки [3, 4, 6, 7].

  Кардіотокографія (КТГ) є відомим методом оцінки серцевого ритму плода, що базується на ультразвуковій реєстрації тривалості механічних кардіоциклів. На сьогодні відомо, що інтерпретація КТГ має значний рівень хибнопозитивних результатів. Це сприяє надвисокому рівню абдомінального розродження і не має прояву у зниженні частоти виникнення гіпоксично-ішемічної енцефалопатії та дитячого церебрального паралічу [1, 6]. Причиною низької діагностичної значущості КТГ є наявність декількох стаціонарних станів плоду. Ареактивність регуляторних систем плоду під час його спокою – «сну» потребує диференціації з дистресом плоду. Тому необхідним є пошук показників, які є універсальними незалежно від стаціонарного стану.

  Неінвазивна електрокардіографія (ЕКГ) плода є перспективним методом реєстрації серцевої діяльності, що базується на первинних біоелектричних процесах у міокарді. У показниках тривалості кардіоциклів не використовується усереднення, на відміну від КТГ [4, 5, 7]. Тому використання тривалості інтервалів RR для вивчення показників ВСР плода з подальшою обробкою за допомогою нечіткої логіки може бути зручним рішенням проблеми діагностики стану плода. Алгоритми нечіткої логіки дозволяють використовувати можливості лінгвістичної інтерпретації у складних завданнях, коли немає простої моделі рішення або точної математичної моделі [2]. Таким завданням може бути діагностика стану плода.

  Метою дослідження було вивчення точності діагностики дистресу плода за даними ВСР з використанням нечіткої логіки.

 

Матеріали та методи

Робота виконана за підтримки національної ради науки та технологій Мексики. На першому етапі було проведено ретроспективне дослідження записів неінвазивної ЕКГ плода, що були отримані у 49 жінок у ІІІ триместрі вагітності. Серед них було 25 пацієнток, що мали задовільний стан плоду та новонародженого (І група) і 24 жінки, у яких був дистрес плода, який підтверджено народженням немовляти у стані асфіксії. Реєстрацію ЕКГ плоду проводили у абдомінальному відведенні за допомогою електрокардіографічно-програмного модуля Cardiolab Babycard (НТЦ «ХАІ-Медика», Харків, Україна). Тривалість записів – від 10 до 30 хвилин. Для створення системи нечіткої логіки усі отримані записи було розподілено на відрізки тривалістю 2 хвилини.

  Усього було отримано 296 зразків записів ЕКГ плода, що мали достатню якість для подальшої обробки. Раніше було проведено визначення лінійної кореляції між показниками ВСР плода та оцінкою за шкалою Апгар на 1 хвилині життя [4]. У даній роботі було вперше було вперше вивчено чутливість (Se) і специфічність (Sp) показників ВСР за допомогою програми MedCalc.

  На другому етапі було створено алгоритм для діагностики стану плода з використанням нечіткої логіки типу Мамдані з трьома входами (задовільний стан, дистрес плода або невизначений стан) і єдиним виходом. Проведено аналіз обраних показників ВСР плоду у відповідності до їх значень при задовільному стані плоду. Результат оцінювали як задовільний стан, коли всі чотири показника ВСР плоду на вході мали нормальні значення. З іншого боку, невідповідність цих показників задовільному стану плода призводила до діагнозу «дистрес». Дефазифікацію нечіткої множини було проведено за методом центру максимумів. Для задовільного стану плода на виході були значення від 0 до 0,4; дистресу плода – від 0,6 до 1,0; невизначеного стану – від 0,4 до 0,6 [2]. Статистична обробка результатів роботи була проведена за допомогою пакету програм SPSS for Windows Release 19,0 (SPSS Inc. Chicago, Illinois, ліцензія № 15G09207000A), адаптованих для медико-біологічних досліджень.

 

Результати

У ході проведених досліджень було встановлено, що найкращі показники діагностичної точності мали: SI (стресовий індекс), AMo (амплітуда моди RR інтервалів), STV (короткострокові варіації) і LTV (довгострокові варіації). Se і Sp цих показників були максимальними і складали відповідно: 0,99 і 1,0; 0,99 і 0,81; 0,98 і 1,0; 0,99 і 1,0. Тому їх було обрано для подальшої обробки в алгоритмі нечіткої логіки. Аналіз отриманих даних дав змогу встановити наступні значення SI, AMo, LTV і STV при задовільному стані та дистресі плоду (табл. 1).

Проведений аналіз показників ВСР плоду за допомогою нечіткої логіки дозволив встановити, що діагностика стану плода була вірною у 98,0% випадків. Діагноз мав наступні показники точності: Se – 0,99 і Sp – 1,0. Остаточно, з 188 найбільш показових записів дистрес плоду був вірно діагностований у 82 випадках і лише 3 спостереженнях мав місце хибно-позитивний результат. У всіх 103 випадках задовільний стан плоду був підтверджений за допомогою розробленого алгоритму обробки даних. Матриця неточностей результатів оцінки стану плода зображена на рис. 1.

Проведена робота дозволяє вважати, що показники SI, AMo, STV і LTV не залежать від стаціонарного стану плода, а їх використання у алгоритмі нечіткої логіки дозволяє диференціювати спокій – «сон» і дистрес плода.

 

Висновок

Створений алгоритм з використанням нечіткої логіки демонструє точну діагностику стану плода у 98,0% випадків. Це дає змогу вважати перспективним використання даного підходу в перинатології.

 

 

Повний перелік літератури
на сайті extempore.info