Актуальность исследования

В настоящее время благодаря совершенствованию методов выхаживания и развитию службы интенсивной терапии и реанимации неуклонно увеличивается выживаемость глубоко недоношенных детей [5]. Ежегодно в России рождается около 100 тыс. недоношенных детей. По данным выборочных научных исследований, из этих детей около 70% относится к группе риска по развитию заболеваний органа зрения. Примерно у 25-37% формируется ретинопатия недоношенных, терминальные стадии которой являются одной из наиболее частых причин слепоты [3,4].

Ретинопатия недоношенных является тяжелым мультифакториальным заболеванием, на частоту и степень которого влияет ряд факторов: масса и гестационный возраст ребенка, наличие соматических и инфекционных заболеваний у матери, гипероксигенация.

Однако причины прогрессирующей ретинопатии недоношенных и патогенез заболевания полностью не изучены. В прошлом многие факторы, такие как применение кислородотерапии, чрезмерное воздействие света и гипоксия, рассматривались как возможные причины [1,6].

В связи с этим появились работы, направленные на изучение влияния воздействия солнечного света на сетчатку недоношенных детей.

Несмотря на то, что работы по исследованию влияния солнечного света на развитие ретинопатии недоношенных единичны, многие авторы сходились во мнении, что уменьшение воздействия на сетчатку недоношенных детей яркого света не влияет на частоту развития заболевания.

В других же экспериментальных исследованиях было показано, что яркое освещение может приводить к необратимому повреждению сетчатки. Однако проведенные до настоящего времени клинические исследования показали противоречивые результаты влияния света на развитие болезни у доношенных детей [7].

В 2019 г группой авторов из Ростовского государственного медицинского университета выявлена сезонная взаимосвязь возникновения РН. Авторами выявлено, что наибольшее количество РН с наибольшим числом неблагоприятных исходов и оперативных вмешательств приходится на сезонный период май-август, в котором наблюдалась наибольшая солнечная активность. Наименьшее проявление РН, применение лазерного оперативного лечения и развитие неблагоприятных исходов выявлено в период январь-апрель и сентябрь-декабрь [2].

В работах Yang MB et al 2013 г установлена взаимосвязь длины дня во время ранней гестации и риска развития РН. Методом множественной логистической регрессии авторами была получена прогностическая модель РН и показано, что продолжительность светового дня в течение первых 90 дней после предполагаемого зачатия ассоциируется с развитием РН, следовательно, число случаев ретинопатии недоношенных в весенне-летний период было значительно выше, чем в осенне-зимний [8].

Таким образом, есть основания полагать возможность проведения математического прогноза риска развития РН в зависимости от солнечной активности.

Цель исследования

Цель исследования – проанализировать и спрогнозировать исход ретинопатии у недоношенных детей, рожденных в различные сезоны солнечной активности.

Материал и методы исследования

Произведена случайная выборка 229 карт недоношенных детей, рожденных в Перинатальном центре г.Тамбов в период с 2017 по 2019 г.

Все исследуемые были разделены на 2 группы: 1 группа – дети с ретинопатией недоношенных (1, 2 и 3 степени): средний срок гестации 27,1±2,3 недель; средний вес при рождении 1008±390 г. и 2 группа-недоношенные дети без ретинопатии (преретинопатия), средний срок гестации составил 30,3±2,12 недель; средний вес при рождении 1614±380 г. У пациентов с ретинопатией недоношенных учитывался исход заболевания: дети с проведенной лазерной коагуляцией (ЛК) и самопроизвольным регрессом. Также, в соответствии с датой рождения все дети были распределены по сезонам (зима, весна, лето, осень) и по периодам согласно солнечной активности: с пониженной (зима-осень) и повышенной (весна-лето) инсоляцией.

Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась с помощью пакета программ "Statistica 10.0" (DellInc., США). Групповые данные представлены в абсолютных (число человек) и относительных (%) величинах, оценка значимости различий осуществлялась по критерию Пирсона. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.

Для решения задачи прогнозирования благоприятного исхода (самопроизвольный регресс ретинопатии) был применен метод бинарной логистической регрессии. Вероятность самопроизвольного регресса кодировалась как бинарный признак (регресс − "1", ЛК − "0"), независимые переменные ─ инсоляция и гестационный возраст. Оценка работоспособности математической модели проводилась по критерию согласия χ² и методом "скользящего экзамена".

Результаты и обсуждение

Был проведен анализ наличия и исходов ретинопатии у детей, рожденных в разные сезоны года (табл. 1). Распределение детей с преретинопатией по сезонам рождения выглядело следующим образом: рожденных осенью − 61,3%, зимой − 55,6%, весной − 63,3%, летом − 58,4%. Следовательно, у детей с преретинопатией существенных различий по сезонам рождения не выявлено.

Таблица 1. Распределение рожденных в разные сезоны года детей по признаку ретинопатии

В группе детей с РН: рожденных осенью 38,7%, из них − 9,7% с самопроизвольным регрессом, 29% была проведена ЛК; у рожденных зимой − соответственно 44,4% (29,6% − регресс, 14,8% − ЛК). У детей, рожденных весной и летом, процент самопроизвольного регресса был значительно ниже, чем у детей, рожденных осенью и зимой, и составил 15% весной, 13,2% летом, 29% осенью и 29,6% зимой. Доля проведенной ЛК наоборот, составила 21,7%-28,3 % в весенне-летний период и 9,7%-14,8% в осеннее-зимний. На основании этого можно заключить, что у рожденных весной и летом детей процент самопроизвольного регресса ретинопатии существенно ниже, чем у детей, рожденных в период зима-осень. Соотношение количества произведенных ЛК с сезонами рождения детей имеет противоположный характер.

На основании полученных результатов было сделано предположение, что важное влияние на исход ретинопатии недоношенных оказывает солнечная инсоляция, соответствующая времени рождения.

Для решения задачи математического прогнозирования исхода ретинопатии новорожденных был применен метод бинарной логистической регрессии. На основании морфофункциональных параметров ребенка и уровня инсоляции после рождения нами была рассчитана бинарная зависимая переменная, равная единице при благоприятном исходе заболевания и нулю при неблагоприятном. Мы отнесли к "неблагоприятным исходам" необходимость проведения лазеркоагуляции, а к "благоприятным" самопроизвольную регрессию. В качестве независимых переменных были выбраны уровень инсоляции и гестационный возраст ребенка. Параметр веса ребенка был исключен из числа предикторов, так как он сильно коррелирует с гестационным возрастом (r=0,804).

Уравнение для оценки вероятности исхода методом логистической регрессии выглядит следующим образом:

Предсказываемые значения для зависимой переменной больше или равны 0 и меньше или равны 1 при любых значениях независимых переменных, причем при у>0,5 – высока вероятность самопроизвольной регрессии. Результаты математического моделирования представлены в табл. 2 и табл. 3.

Таблица 2. Коэффициенты регрессионной функции прогноза благоприятного исхода ретинопатии новорожденных методом логистической регрессии

Клинический пример № 1

Клинический пример № 2

Анализ результатов прогнозирования благоприятного исхода ретинопатии новорожденных (табл. 4) показывают, что построенная нами модель имеет удовлетворительный уровень точности и может применяться в процессе принятия врачебных решений.

Таблица 3. Результаты прогнозирования благоприятного исхода ретинопатии новорожденных

Таким образом, нами была построена математическая модель, которая позволяет прогнозировать вероятность благоприятного исхода ретинопатии новорожденных. Статистическая значимость модели оказалась достаточно высокой: p=0,001 для критерия согласия χ²=13,65, что указывает на ее работоспособность. Кроме того, для полученной модели была осуществлена проверка на предмет ее устойчивости и эффективности на разных выборках данных. В связи с относительной малочисленностью выборки (общее число случаев составило 92 глаза), оценка работоспособности модели осуществляли методом "скользящего экзамена" ("jack-knife") – поочередно временно удаляли 20% объектов исследования из набора данных и пересчитывали параметры модели, а затем сопоставляли их. Отличия полученных результатов (по параметру точности прогноза) не превышали 5%.

Выводы

1. При анализе исходов ретинопатии у недоношенных детей, выявлены их различия в зависимости от сезонной инсоляции.

2. У детей, рожденных весной и летом, процент самопроизвольного регресса составил 15% весной, 13,2% летом, у рожденных в осенне-зимний период процент регресса значительно выше и составляет 29% осенью и 29,6% зимой. Доля проведенной ЛК наоборот, составила 21,7%-28,3 % в весенне-летний период и 9,7%-14,8% в осеннее-зимний.

3. Построена математическая модель прогноза исхода ретинопатии новорожденных, определяющая вероятность самопроизвольной регрессии заболевания на основании таких независимы переменных как уровень инсоляции и гестационный возраст ребенка. Согласно полученной формуле, вероятность самопроизвольной регрессии ретинопатии возрастает с увеличением гестационного возраста и снижением солнечной активности в период рождения. Вероятность необходимости лазеркоагуляции, напротив, возрастает при уменьшении гестационного возраста и увеличении интенсивности инсоляции.