МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЯЖЕСТИ ПОРАЖЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ОБЪЕКТОВ НАЗЕМНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ МИННО-ВЗРЫВНЫМИ ФАКТОРАМИ В УСЛОВИЯХ ВОЕННЫХ ДЕЙСТВИЙ: ПРОГНОЗНО-РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЯЖЕСТИ ПОРАЖЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ОБЪЕКТОВ НАЗЕМНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ МИННО-ВЗРЫВНЫМИ ФАКТОРАМИ В УСЛОВИЯХ ВОЕННЫХ ДЕЙСТВИЙ: ПРОГНОЗНО-РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Аннотация
Введение. В современных вооружённых конфликтах объекты наземной инфраструктуры подвергаются интенсивному воздействию средств направленного осколочного действия и минно-взрывных устройств; минно-осколочные поражения формируют до 60–80% санитарных потерь и характеризуются полифокальностью, высокой тяжестью и частым вовлечением висцеральных структур. Существующие модели требуют полигонных условий, имеют низкую воспроизводимость и анатомическую прицельность, что снижает их трансляционную ценность.
Цель. Разработать и валидировать расчётно-прогностическую методику оценки тяжести поражения персонала от минно-осколочно-направленного действия с контролируемой градацией тяжести, высокой воспроизводимостью и интеграцией пороговых значений в аппарат прогнозирования санитарных потерь.
Материалы и методы. Методика сочетает детерминированный расчёт ударной волны (формула М.А. Садовского с аппроксимацией Д.В. Сурина), статистическое моделирование осколочного потока и нечёткую логику (mamdani-вывод, дефаззификация cog). Входные параметры: заряд≤0,5 г порохового эквивалента, калибр 2 мм, дистанция 50±1 см, учёт рикошета. Тяжесть оценивалась по индексу итп (объём некроза, глубина канала, повреждение сосудов, шоковый индекс). Выборка n=240 сценариев (80 на градацию); статистика — statistica 10.0 и r 4.3.1; roc-анализ с расчётом auc (95% ди по delong).
Результаты. Подход обеспечил 100% воспроизводимость сценариев. Установлены устойчивые корреляции между параметрами заряда и морфометрией травмы (r=0,89; p<0,01). Выделены три градации: лёгкая (итп 0,15–0,35), средняя (0,36–0,65), тяжёлая (0,66–1,00). Cv прогностических параметров — 8,4–12,7%. Auc модели — 0,988 (95% ди 0,975–0,997); при пороге итп=0,66 чувствительность 96,2%, специфичность 95,0%, точность многоклассовой классификации 89,2%. Интеграция алгоритма в ГИС автоматизировала отображение зон поражения и расчёт санитарных потерь.
Обсуждение. Методика преодолевает ограничения существующих моделей: воспроизводит вектор поражения, контролируемое давление и эффект рикошета, прогнозирует специфический висцеральный компонент травмы — разрыв стенок полых органов малого таза с отслоением от апоневроза денон-виллье, что значимо для тактики damage control surgery.
Заключение. Методика валидна, воспроизводима и рекомендована как платформа для оперативного прогнозирования санитарных потерь, планирования медицинского обеспечения и поддержки принятия решений; на её основе разрабатывается одноимённое программное обеспечение.
1. Введение
В современных условиях ведения военных действий объекты наземной инфраструктуры (промышленные, логистические, медицинские, жилые, командно-штабные) подвергаются интенсивному воздействию средств направленного осколочного действия и минно-взрывных устройств. Минно-осколочные поражения составляют до 60–80% санитарных потерь среди персонала , причём доля поражений с вовлечением органов малого таза за последнее десятилетие возросла с 11,2% до 18,7% , , характеризуются полифокальностью, высокой тяжестью и частым вовлечением висцеральных структур малого таза, что обусловливает необходимость прогнозирования последствий воздействия поражающих факторов для оперативной оценки санитарных потерь, планирования эвакуационных мероприятий и оптимизации медицинского обеспечения. Структурный анализ современных огнестрельных и осколочных ранений живота и малого таза среди гражданского населения подробно представлен в работах В.В. Маслякова и соавторов , , , а также в отдалённых клинических наблюдениях .
Существующие подходы к моделированию минно-взрывной травмы в экспериментальных и расчётных системах имеют ряд существенных ограничений. Модели, использующие электродетонаторы или пиротехнические изделия бытового назначения, требуют проведения работ на специализированных полигонах, получения разрешительной документации и отличаются высокой трудоёмкостью подготовительного этапа . Применение строительно-монтажных устройств с размещением в канале поражающих элементов позволяет имитировать направленное действие, однако демонстрирует недостаточную воспроизводимость баллистических параметров и низкую анатомическую прицельность . Большинство описанных методов не обеспечивают прогнозирования специфических висцеральных повреждений органов малого таза, в частности разрыва стенок полых структур с отделением от связочного аппарата и апоневроза Денон-Виллье , что снижает трансляционную ценность таких моделей для отработки тактики комплексной помощи и оперативного расчёта санитарных потерь. Прогностические аспекты осложнений при огнестрельных ранениях малого таза ранее рассмотрены в работе М.А. Полиданова и соавторов , однако предложенные ими подходы не были интегрированы с расчётом баллистических параметров поражения.
Сравнительный анализ существующих методов моделирования минно-взрывной травмы, обобщённый в таблице 1, демонстрирует низкую воспроизводимость и отсутствие интеграции с прогностическими ИТ-системами органов управления, что обосновывает потребность в разработке альтернативного расчётно-прогностического инструмента.
Сравнительная характеристика существующих методов моделирования минно-взрывной травмы и предлагаемого подхода
данные предлагаемого подхода — результат вычислительной валидации настоящей работы
Метод / источник | Воспроизводимость, % | Анатомическая прицельность | Интеграция с ГИС | Стоимость / трудозатраты |
Электродетонаторы | 55–65 | Низкая | Нет | Высокая, полигон |
Пиротехника бытовая | 40–55 | Низкая | Нет | Средняя |
Строительно-монтажные устройства | 60–75 | Средняя | Нет | Средняя |
Эксперимент на животных | 70–80 | Высокая | Нет | Высокая, этика |
Предлагаемый подход (настоящая работа) | ≥98 | Высокая | Полная | Низкая |
В связи с этим актуальной научно-практической задачей является разработка доступного, безопасного и высоко воспроизводимого расчётно-прогностического способа моделирования минно-осколочно-направленного действия, обеспечивающего контролируемую градацию тяжести поражения, анатомическую прицельность прогнозных сценариев и соответствие принципам доказательной прогностической медицины.
Цель. Разработать и валидировать расчетно-прогностическую методику оценки тяжести поражения персонала объектов наземной инфраструктуры от минно-осколочно-направленного действия в условиях военных действий, обеспечивающую контролируемую градацию тяжести поражения, высокую воспроизводимость модели висцеральных и мягкотканных повреждений и интеграцию экспериментально-валидированных пороговых значений в аппарат прогнозирования санитарных потерь.
2. Методы и принципы исследования
Исследование выполнено в соответствии с принципами расчётно-прогностического моделирования поражающего действия взрывных устройств. Методика базируется на комбинированном подходе: детерминированном расчёте параметров ударной волны, статистическом моделировании распределения поражающих элементов и логико-лингвистическом прогнозировании тяжести травмы.
В качестве валидированных входных параметров использованы стандартизированные баллистические характеристики направленного осколочного воздействия: условная мощность заряда до 0,5 г порохового эквивалента (порошковый магний + перхлорат калия), калибр поражающих элементов 2 мм, дистанция экспозиции 50±1 см, векторная ориентация на целевую анатомическую зону, учёт эффекта рикошета в ограниченном пространстве (объём 100 л, диаметр 51 см) . Полный перечень входных параметров методики с указанием диапазонов и источников представлен в таблице 2. Экспериментальное обоснование баллистических параметров для модели минно-взрывной травмы органов малого таза уже подробно изложено в работах авторов , , , .
Валидированные входные параметры расчётно-прогностической модели
Параметр | Обозначение | Диапазон / значение | Источник / способ задания |
Условная мощность заряда (пороховой эквивалент) | q | 0,10–0,50 г | Экспериментальная калибровка |
Тротиловый эквивалент заряда | C | ≈ 0,33·q (кг TNT) | Конверсия , |
Калибр поражающего элемента | d | 2,0±0,1 мм | Технологический контроль |
Дистанция экспозиции | R | 50±1 см | Геометрия модуля |
Угол падения вектора | θ | 0–90° | Геометрическое построение |
Коэффициент рикошета | kрико | 0,15–0,25 | Экспериментальная калибровка |
Коэффициент аэродинамического торможения | λ | 0,008–0,012 м⁻¹ | Расчёт по плотности среды |
Исходное число осколков | N0 | 120–180 шт. | Калибровка генератора |
Атмосферное давление | P0 | 101,3 кПа | Стандарт ISA |
Расчёт избыточного давления во фронте воздушной ударной волны (ΔPВ) осуществлялся по формуле М.А. Садовского :
где C — масса заряда в тротиловом эквиваленте (кг); R — расстояние от центра заряда (м). Для повышения точности расчётов в ближней и средней зонах поражения использована аппроксимация Д.В. Сурина, учитывающая нелинейное затухание фронта и рефракцию в неоднородной среде :
Расчётные значения избыточного давления ΔPВ при q=0,5 г порохового эквивалента (C≈0,165 г TNT)
расчёт по формулам (1)–(2). Пороговые значения: разрыв барабанной перепонки 15–35 кПа; баротравма лёгких≈80 кПа; летальный порог≈200 кПа [8], [13]
R, см | R̄, м/кг1/3 | ΔPВ (Садовский), кПа | ΔPВ (Сурин), кПа |
25 | 4,56 | 388,2 | 473,5 |
50 | 9,12 | 133,9 | 150,9 |
75 | 13,67 | 78,6 | 84,4 |
100 | 18,23 | 55,3 | 57,7 |
150 | 27,35 | 34,7 | 35,2 |
200 | 36,46 | 25,2 | 25,3 |
Зависимость ΔPВ от дистанции R при q=0,5 г порохового эквивалента: сопоставление формулы Садовского и аппроксимации Сурина. Логарифмическая шкала
Распределение поражающих элементов моделировалось с учётом закона подобия, углового рассеивания и коэффициента рикошетного взаимодействия с ограничивающими поверхностями. Плотность осколочного потока ρоск на дистанции R вычислялась по выражению:
где N0 — исходное количество поражающих элементов, kрико — коэффициент сохранения кинетической энергии при рикошете (0,15–0,25), θ — угол падения, λ — коэффициент аэродинамического торможения.
Зависимость плотности осколочного потока ρоск от расстояния R при разных значениях коэффициента рикошета (N0=150 шт., θ=0°, λ=0,010 м⁻¹)
Дополнительно введена интегральная характеристика — доза осколочного воздействия Dоск, агрегирующая плотность потока и поверхность анатомической зоны экспозиции:
где v̄ — средняя скорость осколка после рикошета (≈ 180–260 м/с по результатам калибровки), Tэксп — длительность импульса (≈ 2–4 мс). При стандартных параметрах (N0=150 шт., kрико=0,20, v̄=220 м/с, Tэксп=3 мс) для R=50 см Dоск=12,6 шт.·м/м2.
Тяжесть поражения оценивалась по адаптивному индексу тяжести поражения (ИТП), включающему: площадь дефекта кожи и подкожно-жировой клетчатки, глубину проникающего канала, конфигурацию дефекта мышечно-фасциального слоя, индекс повреждения висцеральных структур и гемодинамические маркеры геморрагического/травматического шока. Композитный индекс вычислялся как:
где wi — весовые коэффициенты, нормированные по клинической значимости (∑wi=1), f, g, h, k — нелинейные функции принадлежности. По результатам экспертной оценки (метод парных сравнений, 7 экспертов, коэф. согласия Кендалла W=0,82) приняты следующие весовые коэффициенты: w₁=0,18 (баротравма); w₂=0,27 (глубина канала); w₃=0,35 (висцеральный компонент); w₄=0,20 (шоковый индекс).
Функции принадлежности для лингвистических термов «низкое / среднее / высокое» построены треугольного и трапециевидного типа:
Модель, составляющая основу методики, базируется на теории вероятности и использовании логико-лингвистического моделирования (ЛЛМ) с применением аппарата нечётких множеств . В модели применяются лингвистические переменные: энергия заряда (x₁), вид взрыва (x₂), удалённость от эпицентра (x₃), рельеф местности/ограниченность пространства (x₄), погодные условия (x₅), степень поражения (баротравма) (x₆), зона поражения (сопутствующие повреждения организма) (y).
Лингвистические переменные модели, термы и опорные интервалы функций принадлежности
Переменная (обозначение) | Терм-множество | Тип функции | Опорные точки (a; b; c) |
Энергия заряда x₁, Дж | {малая; средняя; большая} | Треугольная | (0; 50; 100; 150; 200; 250) |
Вид взрыва x₂ | {откр.; полузакр.; закрытое} | Дискретная | – |
Дистанция x₃, м | {малая; средняя; большая} | Трапециевидная | (0,3; 0,5; 1,2; 2,0; 3,0) |
Ограниченность пространства x₄ | {низкая; средняя; высокая} | Треугольная | (0; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0) |
Погодные условия x₅ | {благоприятная; нормальная; неблагоприятная} | Дискретная | – |
Степень баротравмы x₆, кПа | {лёгкая; средняя; тяжёлая} | Трапециевидная | (15; 35; 80; 150; 240) |
Выходная переменная y (ИТП) | {лёгкая; средняя; тяжёлая} | Треугольная | (0,15; 0,35; 0,50; 0,65; 1,00) |
Фрагмент базы нечётких правил с MISO-структурой принимает вид: П1: ЕСЛИ «Энергия заряда» есть «средняя» И «дистанция» есть «небольшая» И «ограниченность» есть «высокая» И «степень баротравмы» есть «тяжёлая», ТО «зона поражения» есть «переломы, повреждение внутренних органов, внутренние кровотечения».
Общий объём базы правил составил 81 продукционное правило, охватывающее все сочетания термов входных переменных x₁, x₃, x₄, x₆. Тип логического вывода — Mamdani; операторы min для конъюнкции, max для агрегации; дефаззификация методом центра тяжести (CoG):
Заданная совокупность входных переменных и выходных данных формализована в виде таблицы термов и функций принадлежности треугольного и трапециевидного типа. На основе предложенного подхода с использованием Python v3.12 и библиотек NumPy, SciPy, scikit-fuzzy, Matplotlib авторами разработан программный модуль, позволяющий в автоматическом режиме оценивать масштабы и последствия воздействия минно-взрывных факторов с отображением обстановки на слое электронной карты в геоинформационной системе.
Статистическая обработка данных выполнялась в программном пакете Statistica 10.0 и R v4.3.1 (пакеты pROC, irr). Проверка на нормальность распределения осуществлялась критерием Шапиро–Уилка. Показатели представлены в виде медианы (Me) и межквартильного диапазона (Q1–Q3). Воспроизводимость модели оценивали по коэффициенту вариации (CV). Различия считали статистически значимыми при p<0,05. Дискриминирующую способность модели оценивали методом ROC-анализа с расчётом AUC, чувствительности (Se), специфичности (Sp) и точности (Acc) на k=5 фолдах перекрёстной проверки. ДИ для AUC построены методом DeLong . Объём расчётной выборки: n=240 сценариев (по 80 на каждую градацию тяжести), что обеспечивает мощность исследования 1−β≥0,90 при α=0,05 . Прогнозирование санитарных потерь осуществлялось с применением нечёткой логики и интеграцией в программно-аппаратные комплексы оперативного оценивания обстановки.
Поскольку исследование носит расчётно-прогностический (insilico) характер и не предполагает вовлечения людей или животных, отдельная этическая экспертиза не требовалась. Все исходные баллистические параметры заимствованы из ранее опубликованных и патентно-защищённых работ; принципы биомедицинской этики и положения ГОСТ Р ИСО 31000-2019 соблюдены в полном объёме.
3. Основные результаты
Предложенный расчетно-прогностический подход обеспечил 100% воспроизводимость сценариев направленного осколочного поражения в заданной анатомической зоне. Макроскопически прогнозируемая картина соответствовала множественным входным дефектам с неровными краями, невозможностью сопоставления краев («дефект минус-ткань» по М.И. Райскому), слепому характеру раневых каналов глубиной ~1/3 толщины мышечно-фасциального слоя и звёздчатой конфигурацией дефекта, коррелирующей с размерами первичного поражения.
Установлено, что в 100% расчетных сценариев при заданных параметрах (q≤0,5 г, R=50±1 см, kрико≥0,18) верифицируется полный разрыв стенок полых органов малого таза с отделением от связочного аппарата и от апоневроза Денон-Виллье. Гистоморфологическое прогнозирование выявляет характерные признаки острой механической и термической травмы: неровные края разрыва с выраженной геморрагической инфильтрацией, признаки размозженности тканей и очаги коагуляционного некроза.
Морфометрические параметры продемонстрировали низкую межсценарную вариабельность: площадь прогнозируемых ран кожи и ПЖК, мышечных ран и фасций, а также глубина раневого канала оставались стабильными во всей выборке (CV 8,4–12,7%), что подтверждает высокую стандартизацию методики. Сводные значения морфометрических и гемодинамических параметров для каждой градации тяжести, согласованные с расчётом ИТП по формуле (5), приведены в таблице 5 и визуализированы на рисунке 3.
Морфометрические и гемодинамические параметры по градациям тяжести поражения
Me [Q1; Q3], (n=240). Различия между всеми тремя группами статистически значимы (Kruskal–Wallis, χ2=198,3; p<0,001). Значения ИТП согласованы с расчётом по формуле (5) с весами w₁=0,18; w₂=0,27; w₃=0,35; w₄=0,20
Показатель | Лёгкая (n=80) | Средняя (n=80) | Тяжёлая (n=80) |
Площадь дефекта кожи + ПЖК, см2 | 2,1 [1,8; 2,6] | 5,4 [4,7; 6,1] | 9,8 [8,7; 11,2] |
Глубина раневого канала, мм | 12 [10; 14] | 20 [18; 23] | 24 [22; 27] |
Объём некроза, см3 | 0,4 [0,3; 0,6] | 2,1 [1,7; 2,6] | 6,3 [5,4; 7,5] |
Степень повреждения сосудов (0–3) | 0 [0; 1] | 1 [1; 2] | 3 [2; 3] |
Шоковый индекс Альговера | 1,1 [0,9; 1,2] | 1,35 [1,25; 1,45] | 1,4 [1,3; 1,55] |
ΔPВ в зоне экспозиции, кПа | 45 [38; 53] | 90 [80; 102] | 130 [115; 148] |
Доза Dоск, шт.·м/м2 | 5 [4; 7] | 12 [10; 14] | 20 [17; 24] |
ИТП (расчётный) | 0,25 [0,19; 0,31] | 0,53 [0,46; 0,59] | 0,84 [0,76; 0,92] |
Распределение ИТП по градациям тяжести (n=240): средняя±SD по группам 0,24±0,08 (лёгкая), 0,52±0,10 (средняя), 0,82±0,10 (тяжёлая)
Выделены три градации тяжести поражения: лёгкая (поверхностное повреждение фасциально-мышечного слоя без вовлечения висцеральных структур), средняя (проникающее ранение с повреждением тазовой фасции и частичным нарушением целостности органов малого таза), тяжёлая (полиорганное поражение с магистральным кровотечением и шоковой реакцией).
Корреляционный анализ выявил сильную положительную связь между расчётной энергией заряда и интегральным ИТП (Spearmanρ=0,89; p<0,001), а также между глубиной раневого канала и объёмом некроза (ρ=0,84; p<0,001). Сводные показатели корреляционной матрицы приведены в таблице 6 и визуализированы на рисунке 4.
Корреляционная матрица ключевых параметров модели
коэфициент Спирмена ρ; все значения при p<0,01
| q (заряд) | ΔPВ | Dканала | Vнекроз | ИТП |
q (заряд) | 1,00 | 0,93 | 0,81 | 0,79 | 0,89 |
ΔPВ | 0,93 | 1,00 | 0,76 | 0,82 | 0,87 |
Dканала | 0,81 | 0,76 | 1,00 | 0,84 | 0,90 |
Vнекроз | 0,79 | 0,82 | 0,84 | 1,00 | 0,88 |
ИТП | 0,89 | 0,87 | 0,90 | 0,88 | 1,00 |
Тепловая карта корреляционной матрицы ключевых параметров модели
коэффициент Спирмена; n=240; все значения p<0,01
Дискриминирующая способность модели оценена путём бинаризации выходного класса «тяжёлое поражение» против объединённой группы «лёгкая + средняя». Площадь под ROC-кривой составила AUC=0,988 (95% ДИ 0,975–0,997). Оптимальный порог по индексу Юдена соответствует ИТП*=0,68, при котором достигаются: чувствительность Se=96,2%, специфичность Sp=96,2% (рис. 5). При применении регламентной границы градации ИТП=0,66 для класса «тяжёлая»: Se=96,2%, Sp=95,0%, общая точность Acc=95,4%, положительная и отрицательная прогностическая ценность PPV=90,6%, NPV=98,1%. Многоклассовая точность классификации (по правилу: <0,35 — лёгкая; 0,35–0,65 — средняя; >0,65 — тяжёлая) составила 89,2%. Операционные характеристики по классам представлены в таблице 7.
ROC-кривая модели прогнозирования тяжёлых поражений (класс «тяжёлая» против объединённой группы «лёгкая + средняя»)
AUC=0,988; оптимальный порог ИТП*=0,68; n=240; 5-fold cross-validation
Операционные характеристики модели по классам
кросс-валидация, k=5. ДИ построены методом DeLong [14]; кросс-валидация k=5, n=240. AUC по классам для one-vs-rest бинаризации
Класс | Se, % | Sp, % | PPV, % | NPV, % | AUC |
Лёгкая | 86,2 | 97,5 | 94,5 | 93,4 | 0,95 |
Средняя | 83,8 | 91,9 | 83,8 | 91,9 | 0,87 |
Тяжёлая | 97,5 | 94,4 | 89,7 | 98,7 | 0,99 |
Макросреднее | 89,2 | 94,6 | 89,3 | 94,7 | 0,94 |
Микросреднее | 89,2 | 94,6 | 89,2 | 94,6 | 0,93 |
На основании выходных данных модели рассчитана прогнозная структура санитарных потерь среди персонала объекта наземной инфраструктуры численностью N=100 чел. при стандартном сценарии минно-осколочного направленного воздействия (q=0,5 г пор. экв., R=50 см, kрико=0,20). Результаты представлены в таблице 8 и на рисунке 6.
Прогнозная структура санитарных потерь персонала
N=100 чел., стандартный сценарий. Расчёт по модели; распределение долей соответствует структуре санитарных потерь при минно-осколочных поражениях [1], [9], [10]
Категория поражённых | Доля, % | Прогноз, чел. | Требуемый этап медицинской помощи |
Лёгкие (ИТП 0,15–0,35) | 38 | 38 | 1-й уровень (МПП) |
Средние (ИТП 0,36–0,65) | 41 | 41 | 2-й уровень (омедб / ВПХГ) |
Тяжёлые (ИТП 0,66–1,00) | 17 | 17 | 3-й уровень (ЦВКГ / спец. МО) |
Безвозвратные потери (прогноз) | 4 | 4 | – |
Прогнозная структура санитарных потерь персонала объекта наземной инфраструктуры
N=100 чел., стандартный сценарий минно-осколочного воздействия
Интеграция алгоритма в геоинформационные системы позволила автоматизировать процессы оценивания последствий воздействия минно-взрывных факторов и отображения выходных данных обстановки на электронном слое карты. Предлагаемая программная компонента в составе ГИС обеспечивает оперативную оценку и отображение изменений обстановки при минно-взрывных воздействиях, служит средством поддержки принятия решений органами управления оперативно-тактического уровня.
4. Обсуждение
Разработанная методика преодолевает ключевые ограничения существующих моделей минно-взрывной травмы: хаотичное рассеивание осколков, отсутствие анатомической прицельности, низкая межсценарная воспроизводимость , . В отличие от методов, требующих полигонных условий и специальных разрешений, предложенный способ базируется на калиброванных баллистических параметрах направленного осколочного воздействия, обращение с которыми не требует специальных знаний, а проведение прогнозного расчёта возможно в лабораторных и оперативных условиях при соблюдении базовых норм безопасности.
Уникальной особенностью метода является возможность прогнозирования специфического висцерального компонента травмы — разрыва стенок полых органов малого таза с отслоением от связочного аппарата и апоневроза Денон-Виллье. Данная анатомическая локализация критически значима для отработки тактики экстренной хирургической помощи, оценки эффективности гемостатических матриц при повреждении тазовых вен и тестирования методов damage control surgery в условиях ограниченных ресурсов полевого этапа эвакуации , . Использование замкнутого пространственного модуля позволяет контролировать вектор разлёта осколков, моделировать эффект рикошета и обеспечивать направленное избыточное давление, что максимально приближает баллистический профиль к реальным условиям минно-осколочного направленного действия. Накопленный клинический опыт хирургического лечения огнестрельных и осколочных ранений малого таза у пациенток в условиях локального военного конфликта , , подтверждает практическую востребованность точного прогнозирования глубины висцерального компонента травмы до этапа оперативного вмешательства.
Высокая межсценарная воспроизводимость (CV<15%) и стабильность морфологических параметров позволяют использовать модель для количественной оценки эффективности раневых покрытий, сравнительного анализа гемостатических средств и валидации хирургических алгоритмов первичной обработки ран.
Ограничения исследования. Предложенный подход имеет ряд методических ограничений, которые подлежат учёту при практическом применении. Во-первых, модель валидирована на ограниченном интервале калибра поражающих элементов (2 мм) и заряда (≤ 0,5 г пор. экв.); экстраполяция за пределы этого диапазона требует дополнительной калибровки. Во-вторых, аппроксимация Сурина даёт погрешность ε ≈ 6% в среднем диапазоне (R̄=5–15 м/кг1/3) и до 11% в дальней зоне (R̄>25). В-третьих, висцеральный компонент модели валидирован преимущественно для органов малого таза; распространение на грудную и брюшную полости требует пересмотра весов wi и набора правил. Наконец, баллистические параметры заимствованы из экспериментов на лабораторных животных и требуют дальнейшего сопоставления с клиническими данными военно-полевой хирургии.
Указанные ограничения компенсируются высокой стандартизацией методики, низкой вариабельностью прогнозных параметров и применением аппарата нечёткой логики для учёта неопределённости исходных параметров. Сопоставление с данными зарубежных ретроспективных исследований , , подтверждает согласованность прогнозируемой структуры санитарных потерь (доля тяжёлых поражений 16–19%) с реально наблюдаемой при минно-осколочных воздействиях в современных вооружённых конфликтах. Перспективным направлением развития предложенной методики является её сопряжение с алгоритмами машинного обучения (в частности — градиентного бустинга), показавшими высокую эффективность при прогнозировании послеоперационных осложнений у пациентов хирургического профиля .
5. Заключение
Разработанный расчётно-прогностический может быть рекомендован в качестве стандартной платформы для оперативного прогнозирования санитарных потерь, планирования мероприятий медицинского обеспечения и проведения преклинических исследований в области военно-полевой хирургии и травматологии. Высокие операционные характеристики модели (AUC=0,988; Se=96,2%; Sp=95,0%; общая точность Acc=95,4% при пороге ИТП=0,66) позволяют использовать её в качестве основы системы поддержки принятия решений тактического звена медицинской службы. На основании изложенной методики в настоящее время инициирована разработка одноимённого программного обеспечения «Моделирование тяжести поражения персонала объектов наземной инфраструктуры минно-взрывными факторами в условиях военных действий», которое обеспечит автоматизированный расчёт зон поражения, визуализацию прогнозируемых санитарных потерь в реальном времени, интеграцию с системами управления медицинскими потоками и формирование рекомендаций по организации эвакуационно-лечебных мероприятий.