аспирант Н.А. Щукин

Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Украина

к.т.н. Е.В. Высоцкая

Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Украина

к.м.н. В.В. Седак

Городская клиническая больница №2, Украина

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ ПРЯМОЙ КИШКИ ПОСЛЕ РАДИКАЛЬНОЙ ОПЕРАЦИИ

Рак прямой кишки — одна из наиболее частых злокачественных опухолей, которая занимает четвертое место в мире в структуре онкологической заболеваемости. Сегодня в мире ежегодно регистрируется 510 000 новых случаев рака толстой кишки, из которых рак прямой кишки составляет не меньше 30-40%. По современным представлениям, наиболее перспективными для большинства локализаций злокачественных опухолей являются комбинированные и комплексные методы лечения.

Наиболее распространённый комбинированный метод лечения онкологического заболевания прямой кишки – назначение химиотерапии после радикальной операции для предупреждения развития метастазов (адъювантная химиотерапия) или при наличии метастазов. Актуальным вопросом является прогноз течения онкологического заболевания прямой кишки после радикальной операции с целью своевременного определения адекватного комплекса реабилитационных восстановительных мероприятий и иммунокоррекции перед химиотерапией.

На сегодняшний день существует интегральный маркер совокупности патологических процессов в организме в реальном времени – показатель процента электроотрицательных ядер (ПЭОЯ) клеток букального эпителия, позволяющий прогнозировать течение онкологического заболевания прямой кишки после радикальной операции [1].

На основании показателя ПЭОЯ можно не только контролировать, но и регулировать гомеостатическую активность организма и его систем в процессе лечения онкологических заболеваний [2]. Однако методы, использующие данный показатель слабо формализованы и не изучены до конца.

Прогнозирование течения онкологических заболеваний без привлечения современных информационных технологий является трудоемкой задачей. А применение математического аппарата и информационных технологий с использованием вычислительной техники позволит дополнительно изучить и формализовать методы прогнозирования, основанные на показателе ПЭОЯ. А так же позволит повысить качество диагностики и прогнозирования протекания онкологических заболеваний [3].

Целью исследования является разработка математической модели для прогнозирования течения онкологического заболевания прямой кишки по показателям ПЭОЯ, которая направлена на повышения точности прогноза и своевременного определения адекватного комплекса реабилитационных восстановительных мероприятий и иммунокоррекции перед химиотерапией.

Нами были проанализированы данные 41-го пациента в возрасте 55-65 лет с онкологическим заболеванием прямой кишки третей стадии до и после радикальной операции. Исследования проходили в Харьковской городской клинической больнице №2, под руководством заведующего проктологического отделения В.В. Седака.

У пациентов каждый день в 9-00 неинвазивно брались пробы клеток буккального эпителия на протяжении 2-х дней до операции и 12 дней после операции. В сумме пробы ПЭОЯ брались на протяжении 14 дней, что является средним сроком пребывания пациентов в Харьковской городской клинической больнице №2 с данным диагнозом в стационаре. По пришествию 21 дня после радикальной операции пациентам необходимо было пройти химиотерапию, но поскольку в стационаре они находились всего 12 дней, то необходимо было провести прогнозирование с использованием математических моделей на 9 дней.

где t – независимая переменная (время), 1,2,…n;

Y_t – фактическое значение показателя ПЭОЯ для момента времени t;

S_t - сглаженное значение фактического значения показателя Y_t;

b_t - сглаженное значение тренда для момента времени t;

ε_t – значение остатков .

Полученная математическая модель является адекватной, ее точность составила 93,5%, она позволила для каждого пациента прошедшего радикальную операцию индивидуально определить адекватный комплекс реабилитационных восстановительных мероприятий перед химиотерапией, учитывая степень морфо-функциональных изменений вызванных как собственно онкопатологией, так и последствиями радикального лечения.

Прогноз показал, что для 34-х пациентов, прошедших радикальную операцию, значения показателя ПЭОЯ динамических кривых состояния организма за 21 день приблизились к норме гомеостатической активности, что говорит о готовности пациента к химиотерапии. Тогда как для 7-и пациентов значения показателя ПЭОЯ были далеки от нормы, что говорило о нежелательном применении химиотерапии, а требовались дополнительные лечебно-профилактические мероприятия для улучшения состояния организма пациентов.

Таким образом, разработанная математическая модель позволяет прогнозировать течение онкологического заболевания прямой кишки по показателю ПЭОЯ и может быть использована в качестве дополнения к существующим методикам прогнозирования и направлена на оптимизацию их функционирования, а также позволяет своевременно определять адекватный комплекс реабилитационных восстановительных мероприятий после радикальной операции и провести имунокоррекцию перед химиотерапией.

Литература:

1. Колупаева, Т.В. Новые диагностические подходы к оценке уровня здоровья человека [Текст] / Т.В. Колупаева // Биоэлектрические свойства клеточного ядра и состояние организма. – № 2 – 1989. – С 18-21.

2. Колупаева, Т.В. Изменения биоэлектрических свойств клеточных ядер как показатель возраста и физиологического состояния организма [Текст] / Т.В. Колупаева, В.Г. Шахбазов // Молекулярные и функцион. механ. онтогенеза: Всесоюзн. симпоз. - 1987. – С. 93-94.

3. Чайковский, Г.Н. Основные направления развития информационных технологий в онкологии [Текст] / Г.Н. Чайковский, Р.М. Кадушников, Ю.Р. Яковлев, С.А. Ефремов, С.В. Сомина // Свердловский областной медицинский научно-практический центр «Онкология». – 2008. – С.215-217.