uprinmatusИзвестия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроениеProceedings of the Southwest State University. Series: IT Management, Computer Science, Computer Engineering. Medical Equipment Engineering2223-1536Юго-Западный государственный университет10.21869/2223-1536-2026-16-1-38-49uprinmatus-434Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫINFORMATION AND INTELLIGENT SYSTEMSПрогнозирование восстановления пациентов после черепно-мозговой травмыPredicting recovery of patients after traumatic brain injuryhttps://orcid.org/0000-0002-4821-3692АгарковН. М.AgarkovN. M.

Агарков Николай Михайлович, доктор  медицинских наук, профессор, профессор  кафедры биомедицинской инженерии; профессор кафедры пропедевтики внутренних болезней и клинических  информационных технологий

ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040

ул. Победы, д. 85, г. Белгород 308015

Nikolay M. Agarkov, Doctor of Sciences (Medical), Professor, Professor at the Department of Biomedical Engineering; Professor at the Department of Propaedeutics of Internal Diseases and Clinical Information Technologies

40 Sadovaya Str., Kursk 305004

85 Pobedy Str., Belgorod 308015

vitalaxen@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-6521-2130ЛысенкоА. С.LysenkoA. S.

Лысенко Анастасия Сергеевна, врач-невролог

ул. Садовая, д. 40, г. Курск 305004

Anastasia S. Lysenko, Neurologist

40 Sadovaya Str., Kursk 305004

anastasiya-lysenko-96@mail.ruЮго-Западный государственный университет ; Белгородский государственный национальный исследовательский университетРоссияBelgorod State National Research UniversityRussian FederationКурская городская больница № 1 имени Н. С. КоротковаРоссияKursk City Hospital No. 1 named after N. S. KorotkovRussian Federation2026070520261613849Copyright © Агарков Н.М., Лысенко А.С., 20262026Агарков Н.М., Лысенко А.С.Agarkov N.M., Lysenko A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://uprinmatus.elpub.ru/jour/article/view/434

Цель исследования – разработка регрессионных моделей для прогнозирования восстановления пациентов после черепно-мозговой травмы.

Методы

Методы. В клинических условиях обследовано 125 пациентов, перенёсших лёгкой и средней степени тяжести черепно-мозговую травму. Обследование пациентов проводилось через 10-21 дней после получения черепно-мозговой травмы. Уровень когнитивного резерва оценивался по общепринятой методике, где доминирующим являлось образование пациента. Для построения математических моделей применялся многофакторный логистический регрессионный анализ и стандартный статистический пакет Statistica 10.0.

Результаты

Результаты. Полученные значения коэффициентов β логистической регрессии свидетельствуют об обратном влиянии возраста от 51-60 и от 61 года и более на восстановление пациентов после черепно-мозговой травмы. В скорректированной модели восстановление после перенёсшей черепно-мозговую травму зависит существенно от места проживания, а именно от проживания в сельской местности, что объясняется меньшей доступностью специализированной медицинской помощи, чем в городах. Позитивно на восстановление после черепно-мозговой травмы влияет полная семья пациента, и наоборот, замедляет процесс восстановления наличие неполной семьи. При включении в прогностическую модель 3-х пара метров когнитивного резерва величины коэффициентов β для большинства факторов возросли, в том числе и для возрастных групп, и особенно для возраста 40-50 лет – более чем в 2 раза (р<0,01). Однако наиболее высоко влияние на восстановление после черепно-мозговой травмы когнитивного резерва пациентов. Включение в модель 4-го уровня образования пациентов свидетельствует о наибольшей ассоциации восстановления пациентов после черепно-мозговой травмы с высшим / средним специальным образованием, но она ниже ассоциации с уровнем когнитивного резерва в модели 3.

Заключение

Заключение. Полученные результаты показывают, что для прогнозирования восстановления пациентов после перенесенной черепно-мозговой травмы следует использовать следующие зависимые переменные: уровень когнитивного резерва, высшее / среднеспециальное образование, проживание в сельской местно сти, в полной или неполной семье.

The purpose of the research is to develop regression models for predicting the recovery of patients after traumatic brain injury.

Methods

Methods. 125 patients with mild to moderate traumatic brain injury were examined in clinical conditions. The patients were examined 10-21 days after receiving a traumatic brain injury. The level of cognitive reserve was assessed according to a generally accepted methodology, where the patient's education was dominant. Multivariate logistic regression analysis and the standard statistical package Statistica 10.0 were used to build mathematical models.

Results

Results. The obtained values of the coefficients of β logistic regression indicate the opposite effect of ages from 51 60 and from 61 years or more on the recovery of patients after traumatic brain injury. In the adjusted model, recovery after a traumatic brain injury depends significantly on the place of residence, namely, living in rural areas, which is explained by the lower availability of specialized medical care than in cities. The patient's full family has a positive effect on recovery from traumatic brain injury, and vice versa, the presence of an incomplete family slows down the recovery process. When 3 parameters of the cognitive reserve were included in the predictive model, the values of the β coefficients for most factors increased, including for age groups, and especially for the age of 40-50 years – by more than 2 times (p<0.01). However, the cognitive reserve of patients has the highest impact on recovery after traumatic brain injury. The inclusion of patients' level of education in model 4 indicates the greatest association of patients' recovery from traumatic brain injury with higher/secondary specialized education, but it is lower than the association with the level of cognitive reserve in model 3.

Conclusion

Conclusion. The results show that the following dependent variables should be used to predict the recovery of patients after traumatic brain injury: the level of cognitive reserve, higher/secondary specialized education, living in rural areas, in a full or incomplete family

черепно-мозговая травмакогнитивный резервпрогнозированиеtraumatic brain injurycognitive reserveprognosisReferencesCapizzi A., Woo J., Verduzco-Gutierrez M. Traumatic brain injury // Med. Clin. North. Am. 2020. N 104. P. 213–238. https://doi.org/10.1016/j.mcna.2019.11.001Capizzi A., Woo J., Verduzco-Gutierrez M. Traumatic brain injury. Med. Clin. North. Am. 2020;(104):213–238. https://doi.org/10.1016/j.mcna.2019.11.001Redefining a minimal rehabilitation assessment protocol for severe acquired brain injuries / S. Lavezzi, S. Bargellesi, A. Cassio [et al.] // Eur. J. Phys. Rehabil. Med. 2022. Vol. 58, N 4. P. 584-591. https://doi.org/10.23736/s1973-9087.22.07451-2Lavezzi S., Bargellesi S., Cassio A., et al. Redefining a minimal rehabilitation assessment protocol for severe acquired brain injuries. Eur. J. Phys. Rehabil. Med. 2022;58(4):584-591. https://doi.org/10.23736/s1973-9087.22.07451-2Recovery from disorders of consciousness: mechanisms, prognosis and emerging therapies / B. L. Edlow, J. Claassen, N. D. Schiff [et al.] // Nat. Rev. Neurol. 2021. Vol. 17, N 3. P. 135-156. https://doi.org/10.1038/s41582-020-00428-xEdlow B.L., Claassen J., Schiff N.D., et al. Recovery from disorders of consciousness: mechanisms, prognosis and emerging therapies. Nat. Rev. Neurol. 2021;17(3):135-156. https://doi.org/10.1038/s41582-020-00428-xRecovery of consciousness and functional outcome in moderate and severe traumatic brain injury / R. G. Kowalski, F. M. Hammond, A. H. Weintraub [et al.] // JAMA Neurol. 2021. Vol. 78, N 5. P. 548-557. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2021.0084Kowalski R.G., Hammond F.M., Weintraub A.H., et al. Recovery of consciousness and functional outcome in moderate and severe traumatic brain injury. JAMA Neurol. 2021;78(5):548-557. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2021.0084Traumatic brain injury and risk of long-term brain changes, accumulation of pathological markers, and developing dementia: a review / C. LoBue, C. Munro, J. Schaffert [etal.] // J. Alzheimers Dis. 2019. Vol. 70, N 3. P. 629-654. https://doi.org/10.3233/jad-190028LoBue C., Munro C., Schaffert J., et al. Traumatic brain injury and risk of long-term brain changes,accumulation of pathological markers, and developing dementia: a review. J. Alzheimers Dis. 2019;70(3):629-654. https://doi.org/10.3233/jad-190028Relationships between neuropsychological impairments and functional outcome eight years after severe traumatic brain injury: Results from the PariS-TBI study / C. VallatAzouvi, M. Swaenepoël, A. Ruet [et al.] // Brain. Inj. 2021. N 35. P. 1001–1010. https://doi.org/10.1080/02699052.2021.1933180Vallat-Azouvi C., Swaenepoël M., Ruet A., et al. Relationships between neuropsyA Detailed Overview of Long-Term Outcomes in Severe Traumatic Brain Injury Eight Years Post-injury / A. Ruet, E. Bayen, C. Jourdan [et al.] // Front. Neurol. 2019. N 10. P. 120. https://doi.org/10.3389/fneur.2019.00120chological impairments and functional outcome eight years after severe traumatic brain injury: Results from the PariS-TBI study. Brain. Inj. 2021;(35):1001–1010. https://doi.org/10.1080/02699052.2021.1933180Neuropsychological Recovery Trajectories in Moderate to Severe Traumatic Brain Injury: Influence of Patient Characteristics and Diffuse Axonal Injury / A. R. Rabinowitz, T. Hart, J. Whyte [et al.] // J. Int. Neuropsychol. Soc. 2018. N 24. P. 237–246. https://doi.org/10.1017/S1355617717000996Ruet A., Bayen E., Jourdan C., et al. A Detailed Overview of Long-Term Outcomes in Severe Traumatic Brain Injury Eight Years Post-injury. Front. Neurol. 2019;(10):120. https:// doi.org/10.3389/fneur.2019.00120Стрижицкая О. Ю. Когнитивный резерв как детерминанта позитивного старения // Мир педагогики и психологии. 2019. № 1. С. 200-210.Rabinowitz A.R., Hart T., Whyte J., et al. Neuropsychological Recovery Trajectories in Moderate to Severe Traumatic Brain Injury: Influence of Patient Characteristics and Diffuse Axonal Injury. J. Int. Neuropsychol. Soc. 2018;(24):237–246. https://doi.org/10.1017/S1355617717000996The impact of cognitive reserve on delayed neurocognitive recovery after major noncardiac surgery: an exploratory substudy / E. Kainz, N. Juilfs, U. Harler [et al.] // Front Aging Neurosci. 2023. N 15. P. 1267998. https://doi.org/10.3389/fnagi.2023.1267998Strizhitskaya O.Y. Cognitive reserve as a determinant of positive aging. Mir pedagogiki i psihologii = The World of Pedagogy and Psychology. 2019;(1):200-210. (In Russ.)Measuring cognitive reserve (CR) ‒ a systematic review of measurement properties of CR questionnaires for the adult population / N. Kartschmit, R. Mikolajczyk, T. Schubert [et al.] // PLoS One. 2019. N 14. P. e0219851. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219851Kainz E., Juilfs N., Harler U., et al. The impact of cognitive reserve on delayed neurocognitive recovery after major non-cardiac surgery: an exploratory substudy. Front Aging Neurosci. 2023;(15):1267998. https://doi.org/10.3389/fnagi.2023.1267998Identification of individuals at risk for postoperative cognitive dysfunction (POCD) / X. Yang, X. Huang, M. Li [et al.] // Ther. Adv. Neurol. Disord. 2022. N 15. P. 175628642211143. https://doi.org/10.1177/17562864221114356Kartschmit N., Mikolajczyk R., Schubert T., et al. Measuring cognitive reserve (CR) ‒ a systematic review of measurement properties of CR questionnaires for the adult population. PLoS One. 2019;(14):e0219851. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219851Cognitive Reserve, Early Cognitive Screening, and Relationship to Long-Term Outcome after Severe Traumatic Brain Injury / N. Ekdahl, A. K. Godbolt, C. N. Deboussard [et al.] // J. Clin. Med. 2022. Vol. 11, N 7. P. 2046. https://doi.org/10.3390/jcm11072046Yang X., Huang X., Li M., et al. Identification of individuals at risk for postoperativeDimensions of cognitive reserve and their predictive power of cognitive performance and decline in the elderly / T. D. Ser, E. Valeriano-Lorenzo, L. Janez-Escalada [et al.] // Front Dement. 2023. N 2. P. 1099059. https://doi.org/10.3389/frdem.2023.1099059cognitive dysfunction (POCD). Ther. Adv. Neurol. Disord.2022;(15):175628642211143. https:// doi.org/10.1177/17562864221114356Long-term outcome after severe traumatic brain injury: A systematic literature review / C. Q. Mostert, R. D. Singh, M. Gerritsen [et al.] // Acta. Neurochir. 2022. N 164. P. 599-613. https://doi.org/10.1007/s00701-021-05086-6Ekdahl N., Godbolt A.K., Deboussard C.N., et al. Cognitive Reserve, Early Cognitive Screening, and Relationship to Long-Term Outcome after Severe Traumatic Brain Injury. J. Clin. Med. 2022;11(7):2046. https://doi.org/10.3390/jcm11072046Когнитивные и двигательные нарушения у больных с последствием черепномозговой травмы / И. Ш. Шоджалилов, А. Т. Джурабекова, Н. Н. Абудуллаева, Н. Б. Муродова // Достижения науки и образования. 2019. № 13. С. 107-110.Ser T.D., Valeriano-Lorenzo E., Janez-Escalada L., et al. Dimensions of cognitive reserve and their predictive power of cognitive performance and decline in the elderly. Front Dement. 2023;(2):1099059. https://doi.org/10.3389/frdem.2023.1099059Возрастная жизнеспособность в критические периоды жизни пациентов при зрительном дефиците и травмах / М. А. Неудахин, Н. М. Агарков, А. С. О. Ибиев [и др.] // Научные результаты биомедицинских исследований. 2025. Т. 11, № 4. С. 727-741. https://doi.org/10.18413/2658-6533-2025-11-4-1-0Mostert C.Q., Singh R.D., Gerritsen M., et al. Long-term outcome after severe traumatic brain injury: A systematic literature review. Acta. Neurochir. 2022;(164):599-613. https://doi.org/10.1007/s00701-021-05086-6Cognitive reserve index and long-term disability in patients with severe traumatic brain injury discharged from the intensive rehabilitation unit / B. Hakiki, S. Pancini, A. M. Romoli [et al.] // Front Neurol. 2023. N 14. P. 1106989. https://doi.org/10.3389/fneur.2023.1106989Shojalilov I.Sh., Dzhurabekova A.T., Abudullayeva N.N., Murodova N.B. Cognitive and motor disorders in patients with traumatic brain injury. Dostizheniya nauki i obrazovaniya = Achievements of Science and Education. 2019;(13):107-110 (In Russ.)Defining Hypotension in Patients with Severe Traumatic Brain Injury / K. Shibahashi, K. Sugiyama, Y. Okura [et al.] // World Neurosurg. 2018. N 120. P. e667–e674. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.08.142Neudakhin M.A., Agakov N.M., Ibiev A.S.O., et al. Age-related resilience in critical periods of life of patients with visual deficits and injuries. Nauchnye rezul'taty biomedicinskih issledovanij = Research Results in Biomedicine. 2025;11(4):727-741 (In Russ.) https://doi.org/10.18413/2658-6533-2025-11-4-1-0Helsinki Computed Tomography Scoring System Can Independently Predict LongTerm Outcome in Traumatic Brain Injury / S. Yao, J. Song, S. Li [et al.] // World Neurosurg. 2017. N 101. P. 528-533. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.02.072Hakiki B., Pancini S., Romoli A.M., et al. Cognitive reserve index and long-term disability in patients with severe traumatic brain injury discharged from the intensive rehabilitation unit. Front Neurol. Traumatic 2023;(14):1106989. https://doi.org/10.3389/fneur.2023.1106989Shibahashi K., Sugiyama K., Okura Y., et al. Defining Hypotension in Patients with Severe Brain World Neurosurg. Injury.2018;(120):e667–e674. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.08.142Shibahashi K., Sugiyama K., Okura Y., et al. Defining Hypotension in Patients with Severe Brain World Neurosurg. Injury.2018;(120):e667–e674. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.08.142Yao S., Song J., Li S., et al. Helsinki Computed Tomography Scoring System Can Independently Predict Long-Term Outcome in Traumatic Brain Injury. World Neurosurg. 2017;(101):528-533. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.02.072Yao S., Song J., Li S., et al. Helsinki Computed Tomography Scoring System Can Independently Predict Long-Term Outcome in Traumatic Brain Injury. World Neurosurg. 2017;(101):528-533. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.02.072

The authors declare that there are no conflicts of interest present.