MODELLING THE SEVERITY OF CASUALTIES AMONG STAFF AT GROUND INFRASTRUCTURE FACILITIES CAUSED BY MINE AND EXPLOSIVE FACTORS IN A MILITARY CONTEXT: A FORECASTING AND CALCULATION STUDY
MODELLING THE SEVERITY OF CASUALTIES AMONG STAFF AT GROUND INFRASTRUCTURE FACILITIES CAUSED BY MINE AND EXPLOSIVE FACTORS IN A MILITARY CONTEXT: A FORECASTING AND CALCULATION STUDY
Abstract
Introduction. In modern armed conflicts, ground infrastructure is subjected to intense attacks from directed fragmentation weapons and explosive devices; mine-fragmentation injuries account for up to 60–80% of medical casualties and are characterised by multifocal injury, high severity and frequent involvement of visceral structures. Existing models require testing in controlled laboratory conditions, have low reproducibility and anatomical accuracy, which reduces their translational value.
Objective. To develop and validate a computational and forecasting methodology for assessing the severity of casualties among personnel caused by mine-fragmentation-directed action, characterised by a controlled severity scale, high reproducibility and the integration of threshold values into the system for forecasting medical casualties.
Materials and methods. The methodology combines a deterministic calculation of the shock wave (M.A. Sadovsky’s formula with D.V. Surin’s approximation), statistical modelling of the fragmentation flow, and fuzzy logic (Mamdani inference, COG defuzzification). Input parameters: charge ≤0,5 g of explosive equivalent, calibre 2 mm, distance 50±1 cm, ricochet taken into account. Severity was evaluated using the ITP index (volume of necrosis, depth of the wound channel, vascular damage, shock index). Sample size n=240 scenarios (80 per severity grade); statistical analysis using Statistica 10.0 and R 4.3.1; ROC analysis with AUC calculation (95% confidence interval according to Delong).
Results. The approach ensured 100% reproducibility of the scenarios. Strong correlations were established between the charge parameters and the morphometry of the injury (r=0,89; p<0,01). Three severity grades were identified: mild (ISI 0,15–0,35), moderate (0,36–0,65) and severe (0,66–1,00). The Cv of the prognostic parameters was 8,4–12,7%. The model’s AUC was 0,988 (95% CI 0,975–0,997); at a threshold of ISI=0,66, sensitivity was 96,2%, specificity was 95,0%, and the accuracy of the multi-class classification was 89,2%. Integration of the algorithm into a GIS has automated the mapping of affected areas and the calculation of sanitary losses.
Discussion. The methodology overcomes the limitations of existing models: it simulates the injury vector, controlled pressure and the ricochet effect, and predicts a specific visceral component of the injury — rupture of the walls of the pelvic cavity organs with separation from the Denonvilliers aponeurosis — which is significant for the management of damage control surgery.
Conclusion. The methodology is valid, reproducible and recommended as a platform for the rapid forecasting of medical losses, the planning of medical provision, and decision-making support; software of the same name is being developed based on this methodology.
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.