CC BY
46
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Стоматология
ORiGiNAL RESEARCH
^^^^^^^ Stomatology
tava u lyudey pozhilogo i starcheskogo vozrasta. SPb.: «Nordmedizdat»; 2012.
7. lordanishvili A. K., Tolmachev I. A, Serikov A. A. Sudeb-no-meditsinskaya ekspertiza. - Forensic-medical examination. 2011;54(5):18-22.
8. Kozitsina S. I. Professional'nyye oshibki I otvetstvennost' meditsinskogo personala na stomatologicheskom priyome. SPb.: «SpetsLit»; 2008.
9. Tolmachev I. A. Stomatologiya v sudebnoy meditsine. SPb.: «SpetsLit»; 2008.
10. Ahn S. J., Lee S .J., Kim T. W. Angle Orthod. 2007;77(2):288-295.
11. Farman A. G. Scarfe W. C. Seminars in Orthodontics, 2009;15(1):2-13.
12. Slade G. D. Seminars in Orthodontics. 2008;14(2):146-156.
Сведения об авторах:
Иорданишвили Андрей Константинович, доктор медицинских наук, профессор кафедры ортопедической стоматологии Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова и кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова; тел.: 88122751847; e-mail: [email protected]
Сериков Антон Анатольевич, кандидат медицинских наук, старший преподаватель; тел.: 89818978358;e-mail: [email protected]
© Коллектив авторов, 2018
УДК 617.85:297.54+11.312(454):271.46
DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2018.13018
ISSN - 2073-8137
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ФЛЕГМОН ПРИ ОСТРОМ ОДОНТОГЕННОМ ОСТЕОМИЕЛИТЕ ЧЕЛЮСТИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КРОВИ И СИСТЕМНОГО ИММУНИТЕТА
Н. М. Агарков \ С. Н. Гонтарев \ В. А. Зеленский 2, Д. А. Доменюк 2, К. Ф. Макконен 3, Е. П. Афанасова 4, А. В. Иванов 4, Т. И. Субботина 5
1 Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия
2 Ставропольский государственный медицинский университет, Россия
3 Белгородский государственный университет, Россия
4 Курский государственный медицинский университет, Россия
5 Тульский государственный университет, Россия
MATHEMATICAL PREDICTION OF PHLEGMON DEVELOPMENT IN ACUTE ODONTOGENIC OSTEOMYELITIS OF JAWS IN TERMS OF BLOOD AND SYSTEMIC IMMUNITY
Agarkov N. M. 1, Gontarev S. N. 1, Zelenskiy V. A. 2, Domenyuk D. A. 2, Makkonen K. F. 3, Afanasova E. P. 4, Ivanov A. V. 4, Subbotina T. I. 5
1 South-West State University, Kursk, Russia
2 Stavropol State Medical University, Russia
3 Belgorod State University, Russia
4 Kursk State Medical University, Russia
5 Tula State University, Russia
У 72 больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей изучены показатели периферической крови и системного иммунитета. Установлено увеличение показателей сдвига абсолютного количества лимфоцитов, процентного содержания палочкоядерных нейтрофилов, уровня СОЭ на фоне снижения абсолютного числа Т-лимфоцитов, Т-хелперов, Т-супрессоров и относительного числа Т-супрессоров в периферической крови. На основе регрессионного метода и показателей сдвига параметров периферической крови разработана математическая модель, прогнозирующая развитие флегмоны на фоне острого одонтогенного остеомиелита челюстей.
Ключевые слова: одонтогенный остеомиелит челюстей, математическое прогнозирование, показатели крови, показатели системного иммунитета
Parameters of peripheral blood and systemic immunity were studied in 72 patients with an acute odontogenic osteomyelitis of jaws. An increased shift in the absolute number of lymphocytes, percentage of band neutrophils, erythrocyte sedimentation rate on the background of decreased absolute number of T-lymphocytes, T-helper cells,
медицинский вестник северного кавказа
2018. Т. 13. № 1.1
medical news of north caucasus
2018. Vоl. 13. Iss. 1.1
T-suppressors and the relative number of T-suppressors in peripheral blood have been detected. A mathematical model predicting the development of phlegmon in acute odontogenic osteomyelitis of the jaws was created by the regression method using the indicators of the shift in the parameters of peripheral blood.
Keywords: odontogenic osteomyelitis of jaws, mathematical prediction, peripheral blood parameters, indicators of systemic immunity
В последние десятилетия наблюдается тенденция роста частоты и распространенности острых одонтогенных воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области при существенном увеличении числа повторных осложнений [8, 11]. Наиболее встречаемыми формами данных осложнений являются острый одонтоген-ный остеомиелит челюстей (1,41 случая на 1000 населения) и острый одонтогенный остеомиелит, осложненный флегмоной (1,01 случая на 1000 населения) [1]. В экономически развитых странах Западной Европы и Северной Америки заболеваемость остеомиелитом челюстных костей значительно ниже, варьируя от 3 до 4 случаев на 100 000 населения [13]. Остеомиелит челюстных костей в острой и подострой стадиях течения диагностируется редко [10].
Ключевыми направлениями, определяющими эффективность лечения стоматологической патологии, являются разработка и внедрение в клиническую практику современных, высокоинформативных, не-инвазивных методов изучения биологических жидкостей, расширение фундаментальных медицинских знаний, модификация диагностических панелей, использование новейших инновационных биомедицинских технологий при скоординированности междисциплинарного взаимодействия [3-5, 9, 12].
Цель исследования: разработка математических моделей для прогнозирования развития флегмон у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей на основе анализа параметров периферической крови и системного иммунитета.
Материал и методы. Прогнозирование развития клинической ситуации по анализу показателей периферической крови и системного иммунитета у 72 больных с острым одонтогенным остеомиелитом, осложнённым остеофлегмоной, предусматривало изучение динамики симптомов заболевания и периферической крови. Показатели периферической крови анализировались на автоматическом гематологическом анализаторе «Quiktus» (Швеция). Параметры клеточного иммунитета в периферической крови определялись с помощью моноклональных антител и иммунофлюоресцентного метода. Активность ней-трофилов крови изучалась по реакции восстановления нитросинего тетразолия спонтанного (НСТ сп.) и нитросинего тетразолия стимулированного (НСТ ст.).
Пациентам с острым одонтогенным остеомиелитом, осложнённым остеофлегмоной, проводились хирургическое лечение и комплексная консервативная терапия. Схема медикаментозной консервативной терапии формировалась по результатам математического ранжирования 7 экспертами [2]. При лечении одонтогенного остеомиелита челюстей, осложнённого остеофлегмоной, применяли комбинацию двух антибиотиков (цефи-пим и рифампицин), признанных экспертами наиболее приоритетными. Практически во всех случаях использовались анальгетики, УВЧ-терапия, иммунофен, ци-клоферон или иммунал. Другие препараты включались в схему комбинированной терапии при наличии показаний. Для количественной оценки динамики параметров периферической крови и системного иммунитета опре-
делялся показатель сдвига по методике, предложенной в работе [1]. При построении математических моделей использовали регрессионный метод и пакет статистических программ <^а^йса 6.0».
Результаты и обсуждение. Исследование параметров крови для определения результативности терапии и прогнозирования развития флегмон при остром одонтогенном остеомиелите челюстей, осложнённом остеофлегмоной, свидетельствует о достижении большинством показателей границ реф-ренных значений (табл. 1).
Таблица 1
Регресс показателей общего анализа крови у больных с флегмонами на фоне острого одонтогенного остеомиелита челюстей в динамике терапии (М±m)
Показатель При поступлении После окончания терапии Достоверность различий
Лейкоциты, х109/л 12,4±1,3 6,8±0,7 р<0,001
Лимфоциты, х109/л 4,1±0,5 1,8±0,3 р<0,001
Лимфоциты, % 58,7±1,6 32,5±1,4 р<0,001
Сегментоядерные нейтрофилы, % 65,9±2,3 39,7±2,2 р<0,001
Палочкоядерные нейтрофилы, % 12,3±0,4 1,6±0,5 р<0,001
Моноциты,% 3,6±0,2 3,0±0,1 р>0,05
Базофилы, % 1,1±0,2 1,2±0,2 р>0,05
Эозинофилы, % 2,4±0,2 2,3±0,2 р>0,05
Гемоглобин, г/л 112,5±2,6 115,6±2,1 р>0,05
Эритроциты, х1012/л 4,0±0,5 4,2±0,6 р>0,05
СОЭ, мм/час 32,4±2,1 10,5±0,8 р<0,001
Под влиянием терапии происходило достоверное снижение количества лейкоцитов, абсолютного и относительного количества лимфоцитов. Согласно данным литературы, более выраженные изменения лейкоцитов в крови наблюдались у лиц с одонтогенным остеомиелитом нижней челюсти, вызванным стафилококками (8,32±1,72х109/л), тогда как при стрептококковой инфекции количество лейкоцитов в крови составляло 7,83±2,38х109/л. Количество палочкоядерных нейтрофилов при стрептококковой инфекции не превышало 1,6±0,6 %, в то время как при гнойно-воспалительном процессе, вызванном стафилококком, колебалось в пределах 1,5±0,5 % [6]. Нами установлено значительное снижение содержания процента палочкоядерных нейтрофилов в динамике терапии (более чем в 7,6 раза). Вместе с тем показатели моноцитов, базофилов, эозинофилов, гемоглобина и эритроцитов в периферической крови не претерпели существенных изменений. У отдельных больных общий анализ крови не изменялся, за исключением повышения скорости оседания эритроцитов до 48 мм/час [7].
В процессе лечения осуществлялась оценка динамики показателей крови, наблюдаемый при этом сдвиг величин характеризовал результативность терапии острого одонтогенного остеомиелита челюстей, осложнённого остеофлегмоной (табл. 2).
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Стоматология
ORiGiNAL RESEARCH
Stomatology
Таблица 2
Показатели сдвига общего анализа крови
и системного иммунитета у пациентов с флегмонами при остром одонтогенном остеомиелите челюстей, %
Показатель Исходный Показатель сдвига после лечения
Общий анализ крови
Лейкоциты, х109/л +82,4 +7,8
Лимфоциты, х109/л +227,8 +5,4
Лимфоциты, % +80,6 +12,3
Сегментоядерные нейтрофилы, % +65,9 -6,2
Палочкоядерные нейтрофилы, % +768,8 +4,8
Моноциты, % +20,0 + 1,3
Базофилы, % -9,1 -0,8
Эозинофилы, % +4,3 +0,2
Гемоглобин, г/л -1,2 + 1,6
Эритроциты, х1012/л -4,8 +2,5
СОЭ, мм/час +308,6 +23,4
Сумма сдвига +1543,3 +52,3
Системный иммунитет
СД3+, х109/л +200,0 +13,4
СД3+, % +132,3 +6,8
СД4+, х109/л -350,0 -30,8
СД4+, % -178,6 -10,6
СД8+, х109/л -250,0 -18,2
СД8+, % -191,8 -7,5
НСТ сп., у.е. -128,0 -5,4
НСТ ст., у.е. -154,2 -3,7
НСТ ст/НСТ сп. -121,4 -4,2
Сумма сдвига -1041,7 -60,2
Таблица 3
Состояние параметров системного иммунитета
у пациентов с флегмонами при остром одонтогенном остеомиелите челюстей (М±m)
Показатель Исходный После окончания терапии Достоверность различий
СД3+, x109/л 2,2±0,3 1,1±0,2 р<0,05
СД3+,% 65,2±1,4 49,3±0,8 р<0,001
СД4+, x109/л 0,2±0,08 0,7±0,05 р<0,001
СД4+,% 21,5±1,3 38,4±2,0 р<0,001
СД8+, x109/л 0,2±0,06 0,5±0,04 р<0,001
СД8+,% 12,3±1,2 23,6±1,4 р<0,001
НСТ сп., у.е. 72,8±2,4 93,2±1,5 р<0,001
НСТ ст., у.е. 103,5±2,7 159,6±2,2 р<0,001
НСТ ст/НСТ сп. 1,4±0,2 1,7±0,3 р>0,05
Итоговое значение сдвига гематологических параметров к окончанию терапии снизилось почти в 30 раз. Наибольший сдвиг отмечался в отношении СОЭ, что свидетельствовало о более медленном его восстановлении.
Показатели периферической крови, имевшие наибольшие сдвиги, были использованы при разработке математической модели, прогнозирующей развитие остеофлегмоны при остром одонтогенном остеомиелите. В результате регрессионного анализа получена математическая функция
У1=42,581+4,692х1 + 12,231х2+8,054хз, где у1 - флегмона при остром одонтогенном остеомиелите; х1 - абсолютное количество лимфоцитов; х2 -процент палочкоядерных нейтрофилов; х3 - величина СОЭ.
Математическая модель адекватна по критерию Фишера ^расч=82,7, р<0,001). Согласно полученной модели формирование остеофлегмоны при остром одонтогенном остеомиелите ожидается в случаях величин у1 равных 354,2-473,1, а отсутствие флегмоны - при значениях у! менее 354,1.
Для оценки эффективности лечения и прогнозирования развития остеофлегмоны на фоне острого одонтогенного остеомиелита челюстей изучалась динамика системных иммунологических параметров. Определение средних значений показателей иммунитета позволило установить, что терапия приводит к существенному улучшению компонентов периферической крови и иммунограммы (табл. 3).
Достоверно снизились абсолютное и относительное количество Т-лимфоцитов, однако возросли абсолютные и относительные уровни Т-хелперов и Т-супрессоров, что указывает на положительную динамику заболевания и результативность терапии. Остеомиелит челюстно-лицевой области сопровождался изменениями клеточного и гуморального иммунитета в виде дисбаланса субпопуляций Т-лимфоцитов и уменьшения хелперно-супрессорного индекса до 0,2 (при норме 1,8-2,0). Количество В-лимфоцитов достигало 13,5±0,4 %, но прослеживался недостаток 1дО и циркулирующих иммунных комплексов.
Итоговая величина параметров иммунограммы была значительно ниже после терапии, хотя отрицательное значение величины сдвига сохранилось как для суммы в целом, так и для отдельных кластеров дифференцировки. К окончанию лечения максимальная величина сдвига среди иммунных клеток наблюдалась у абсолютного числа Т-хелперов и Т-супрессоров, имевших в обоих случаях отрицательное значение.
Используя показатели кластеров дифференциров-ки с наибольшими значениями сдвигов построена регрессионная модель
у2=15,397+4,908х4-8,542х5-7,425ха-2,463х7, где у2 - флегмона при остром одонтогенном остеомиелите челюстей; х4 - абсолютное количество Т-лимфоцитов в крови; х5 - абсолютное содержание Т-хелперов в крови; х6 - абсолютные уровни Т-супрессоров в крови; х7 -относительное число Т-супрессоров в крови.
Построенная регрессионная модель адекватна (Ррасч=71,2, Р<0,001). Модель может быть использована для прогнозирования развития остеофлегмон у больных острым одонтогенным остеомиелитом челюстей. Согласно данной модели при значениях у2 от -12,345 до -27,179 вероятно появление флегмоны у больных с одонтогенным остеомиелитом челюстей, тогда как при величинах у2 менее -12,344 прогнозируется отсутствие данного осложнения.
Выводы
1. Развитие острого одонтогенного остеомиелита челюстей сопровождается повышением показателей сдвига абсолютного количества лимфоцитов, процентного содержания палочкоядерных нейтрофилов, уровня СОЭ и снижением абсолютного числа Т-лимфоцитов, Т-хелперов, Т-супрессоров и относительного числа Т-супрессоров в периферической крови.
2. Разработанные математические модели по показателям гемограммы и системного иммунитета позволяют прогнозировать возникновение флегмон при остром одонтогенном остеомиелите челюстей.
медицинским вестник северного кавказа
2018. Т. 13. № 1.1
medical news of north caucasus
2018. Vol. 13. Iss. 1.1
Литература
1. Агарков, Н. М. Рациональные модели диагностики хронического остеомиелита челюсти по параметрам акупунктурных точек / Н. М. Агарков, В. Н. Шамбор-ский, В. Г. Сухотерин // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2014. - Т. 13, № 1. - С. 217-221.
2. Басин, Е. М. Принципы лечения остеонекрозов верхней челюсти у лиц с наркотической зависимостью / Е. М. Басин, Ю. А. Медведев // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2013. - № 1. - С. 87-89.
3. Давыдов, Б. Н. Морфология твёрдой фазы ротовой жидкости как метод диагностики зубочелюстных аномалий (Часть I) / Б. Н. Давыдов // Институт стоматологии. - 2016. - № 3 (72). - С. 52-55.
4. Давыдов, Б. Н. Изменение маркеров метаболизма костной ткани в сыворотке крови и ротовой жидкости у пациентов с зубочелюстными аномалиями (Часть I) / Б. Н. Давыдов, Ф. Н. Гильмиярова [и др.] // Институт стоматологии. - 2015. - № 4 (69). - С. 98-101.
5. Давыдов, Б. Н. Изменение маркеров метаболизма костной ткани в сыворотке крови и ротовой жидкости у пациентов с зубочелюстными аномалиями (Часть II) / Б. Н. Давыдов, Ф. Н. Гильмиярова [и др.] // Институт стоматологии. - 2016. - № 1 (70). - С. 64-66.
6. Кабанова, А. А. Биохимические показатели ротовой жидкости у практически здоровых лиц и больных с гнойно-воспалительными заболеваниями челюстно-лицевой области / А. А. Кабанова // Вестник Витебского государственного медицинского университета. -2009. - Т. 8, № 3. - С. 164-168.
7. Кабанова, А. А. Свободнорадикальное окисление при гнойновоспалительных процессах челюстно-лицевой
области / А. А. Кабанова // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2013. -Т. 12, № 1. - С. 107-111.
8. Лунев, М. А. Коррекция иммунометаболических нарушений при одонтогенном остеомиелите челюстно-лицевой области / М. А. Лунев // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 5. - С. 36-41.
9. Гандылян, К. С. Острые одонтогенные воспалительные заболевания, варианты течения различных клинических форм / К. С. Гандылян, К. Г. Караков,
B. А. Зеленский [и др.] // Медицинский вестник Северного Кавказа. - 2015. - Т. 10, № 4 (40). - С. 394-398.
10. Ткаченко, А. Н. Хирургические технологии замещения дефектов костей при хроническом остеомиелите / А. Н. Ткаченко, Р. В. Марковиченко, Е. С. Хачатрян // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. - 2012. - № 4. - С. 11-13.
11. Карпов, С. М. Челюстно-лицевая травма как фактор нейрофизиологических нарушений ЦНС / С. М. Карпов, К. С. Гандылян, В. А. Зеленский [и др.] // Медицинский вестник Северного Кавказа. - 2015. - Т. 10, № 4 (40). - С. 361-365.
12. Шамборский, В. Н. Математические методы в диагностике и оценке исходов лечения острого одонто-генного остеомиелита челюстей / В. Н. Шамборский,
C. Н. Гонтарев, В. Н. Мишустин // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2014. -Т. 13, № 2. - С. 472-478.
13. Chen, L. Rick factors of recurrence and life-threatening complications for patients hospitalized with chronic suppurative osteomyelitis of the jaw / L. Ch^n, T. Li, W. Tang // BMC Infect Dis. - 2013. - Vol. 11, № 13. - P. 313.
References
1. Agarkov N. M., Shamborskij V. N., Suhoterin V. G. Sistem-nyj analiz i upravlenie v biomedicinskih sistemah. - System analysis and management in biomedical systems. 2014;13(1):217-221.
2. Basin E. M., Medvedev Ju. A. Tihookeanskij medicinskij zhurnal. - Pacific medical journal. 2013;1:87-89.
3. Davydov B. N. Institut stomatologii. - Institute of dentistry. 2016;3(72):52-55.
4. Davydov B. N., Gilmiyarova F. N. Institut stomatologii. - Institute of dentistry. 2015;4(69):98-101.
5. Davydov B. N., Gilmiyarova F. N. Institut stomatologii. - Institute of dentistry. 2016;1(70):64-66.
6. Kabanova A. A. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta. - Vestnik of Vitebsk State Medical University. 2009;8(3):164-168.
7. Kabanova A. A. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta. - Vestnik of Vitebsk State Medical University. 2013;12(1):107-111.
8. Lunev M. A. Sovremennye problemy nauki i obrazo-vanija. - Modern problems of science and education. 2012;5:36-41.
9. Gandylyan K. S., Karakov K. G., Zelensky V. A. Meditsinskii vestnik Severnogo Kavkaza. - Medical News of North Caucasus. 2015;10(4):394-398.
10. Tkachenko A. N., Markovichenko R. V., Hachatrjan E. S. Mediko-biologicheskie i social'no-psihologicheskie problemy bezopasnosti v cherezvychajnyh situacijah. -Medico-biological and socio-psychological problems of safety in emergency situations. 2012;4:11-13.
11. Karpov S. M., Gandylyan K. S., Zelensky V. A. Meditsinskii vestnik Severnogo Kavkaza. - Medical News of North Caucasus. 2015;10(4):361-365.
12. Shamborskij V. N., Gontarev S. N., Mishustin V. N. Sis-temnyj analiz i upravlenie v biomedicinskih sistemah. -System analysis and management in biomedical systems. 2014;13(2):472-478.
13. Chen L., Li T., Tang W. BMC Infect Dis. 2013;11(13):313.
Сведения об авторах:
Агарков Николай Михайлович, доктор медицинских наук, профессор кафедры биомедицинской инженерии; тел.: 89107409613; e-mail: [email protected]
Гонтарев Сергей Николаевич, доктор медицинских наук, профессор; тел.: 89107409613; e-mail: [email protected]
Зеленский Владимир Александрович, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой стоматологии общей практики и детской стоматологии; тел.: 89624460793; e-mail: [email protected]
Доменюк Дмитрий Анатольевич, доктор медицинских наук, доцент; тел.: 89188701205; е-mail: [email protected]
Макконен Кристина Феликсовна, доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней № 1; e-mail: [email protected]
Афанасова Елена Пантелеевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии; тел.: 89283577373; е-mail: [email protected]
Иванов Александр Викторович, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой гистологии; e-mail: [email protected]
Субботина Татьяна Игоревна, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой общей патологии; e-mail: [email protected]
