СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЯЗВЕННО-НЕКРОТИЧЕСКОГО ЭНТЕРОКОЛИТА У НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ Российский патент 2016 года по МПК A61B10/00 G01N33/48 

Известен способ прогнозирования течения послеоперационного периода у новорожденных и детей раннего грудного возраста с некротическим энтероколитом (патент RU №2476159, 2011.04.07), включающий гистологические исследования ткани тонкой и/или толстой кишки на наличие лимфангиэктазий и стаза лимфоцитов, проводимые во время операции. При наличии лимфангиэктазий в субсерозном слое тонкой кишки и/или лимфангиэктазий в подслизистой основе толстой кишки с наличием стаза лимфоцитов в сосудах собственной пластинки слизистой оболочки тонкой кишки и/или в лимфангиэктазиях в подслизистой основе толстой кишки прогнозируют неблагоприятное течение послеоперационного периода. Способ позволяет прогнозировать течение послеоперационного периода у новорожденных и детей раннего грудного возраста с некротическим энтероколитом.

Известен способ оценки тяжести и прогноза язвенно-некротического энтероколита у новорожденных, включающий определение уровня токсических фракций средних молекул (ФСМ) в сыворотке крови и в желудочном содержимом, а также содержания мочевой кислоты в сыворотке крови (Ситко Л.А., Чернышева А.К., Торопченко В.Н. и др. Критерии тяжести и прогноза некротизирующего энтероколита у новорожденных. // Детская хирургия. - 2003. - №6. - С. 46-48).

Способ показал высокую информативность определения ФМС в желудочном содержимом и высокую степень корреляции с уровнем неспецифической токсемии, что позволяет использовать этот способ в качестве токсико-лабораторного критерия степени тяжести общего состояния и прогноза НЭК у новорожденных.

Однако использование указанных критериев возможно при диагностике различных гнойно-септических состояний у новорожденных и не позволяет достоверно определять специфические клинико-лабораторные и морфологические признаки язвенно-некротического энтероколита у новорожденных.

Известен способ диагностики НЭК у новорожденных и детей раннего грудного возраста, включающий проведение гистологических исследований (Ионушене С.В. и др. Хирургические осложнения некротического энтероколита у новорожденных детей. // Детская хирургия. - 2004. - №2, с. 15-19), включающий гистологическое исследование всех интраоперационных и аутопсийных препаратов тонкой кишки. Проведенный анализ позволяет выделить 3 варианта течения НЭК: гемодинамический, смешанный, инфекционно-воспалительный с дальнейшим обоснованием лечебной тактики. Известный способ включает кластерный анализ сочетаний факторов риска в антенатальном, интранатальном и раннем неонатальном периодах с клинической картиной НЭК и лабораторными изменениями в дебюте заболевания.

Однако объективных признаков, которые бы позволяли прогнозировать течение и исход послеоперационного периода, с учетом ведущего варианта течения НЭК в указанном способе не определено.

Известен способ определения исхода язвенно-некротического энтероколита у новорожденных (Хворостов И.Н. и др. Кальпротектин и матриксные металлопротеиназы при язвенно-некротическом энтероколите у новорожденных детей. Российский педиатрический журнал, 2013, №6, с.37-44), включающий определение динамики концентраций фекального кальпротектина (ФК), матриксных металлопротеиназ (ММП-2 и ММП-9) и ингибитора матриксных металлопротеиназ-5 (ТИМП-4) в плазме крови у новорожденных детей с язвенно-некротическим энтероколитом. Значимыми предикторами неудовлетворительных исходов считается увеличение концентраций ФК>816 мкг/г, ММП-2>503 нг/мл, ММП-9>812 нг/мл, ТИМП-4>1404 нг/мл. Предлагаемый метод определения исходов ЯНЭК у новорожденных характеризуется высокой чувствительностью (94%), специфичностью (87%). Указанный способ выбран нами в качестве прототипа.

Однако известный способ не учитывает значимые клинические признаки в их совокупности с иммунологическими показателями и их комплексного влияния на течение язвенно-некротического энтероколита у новорожденных.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом изобретении.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности прогнозирования исходов патологического процесса в послеоперационном периоде для предупреждения летальности за счет своевременно подобранного адекватного лечения.

Технический результат - оптимизация определения исхода лечения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей.

Указанный результат достигается тем, что в способе прогнозирования течения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных с использованием корреляционно-регрессионного анализа проводится прогнозирование результатов лечения, которое строится на основании определения влияния комплекса клинических, лабораторных, иммунологических факторов при лечении новорожденных с язвенно-некротическим энтероколитом, с проведением корреляционного анализа, по результатам которого исключаются факторы, коррелированные между собой. При этом корреляционный анализ с исключением факторов, не влияющих на исход заболевания, а также факторов, коррелированных между собой, производят с помощью метода наименьших квадратов коэффициенты модели линейной регрессии.

Для решения поставленной задачи использована выборка, состоящая из данных 43 новорожденных с клиническими признаками язвенно-некротического энтероколита. В качестве входящих (независимых) переменных использованы клинические и лабораторные данные. Всего 76 входящих переменных. Каждой из входящих и выходящей переменных было присвоено то или иное дискретное числовое значение натурального ряда в соответствии со степенью проявления переменной для каждого пациента. В качестве выходящей (зависимой) переменной принимали исход заболевания. Выходящая переменная - исход заболевания, принимала числовые значения натурального ряда от 1 до 2: 1 - пациент выжил; 2 - пациент скончался.

На первом этапе для оценки влияния факторов на исход заболевания рассчитаны коэффициенты парной и множественной корреляции R, характеризующие степень тесноты связи между величинами. Для оценки значимости коэффициентов корреляции привлечены процедуры проверки статистических гипотез.

На первом этапе исследования были вычислены парные коэффициенты корреляции по формуле (1) для всех информационных признаков x_j и выходящей переменной y.

Доверительный интервал для коэффициента корреляции строился с использованием Z-преобразования Фишера (Закс Л., 1976, Ферстер Э., 1983) (указать полное название источника и страницы).

n - объем выборки, R - коэффициент корреляции.

Далее разработана математическая модель прогноза исходов течения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей, учитывающая совместное влияние наиболее значимых и весомых факторов. Из модели исключались признаки, коррелированные между собой, и признаки, не связанные с исходом заболевания. Наименее информативные признаки из исследования были удалены. Всего в итоге для прогнозирования исходов язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей было использовано 6 признаков: характеристика лейкоцитарной формулы, состояние дыхательной системы, сывороточная концентрация матриксной металлопротеиназы 2 типа, концентрация кальпротектина в кале, концентрация ингибиторов матриксных металлопротеиназ 9 типа в сыворотке крови, значение шкалы оценки тяжести полиорганных нарушений SOFA в баллах.

В основе исследования была построена дискриминантная модель с учетом полученных данных, была сформирована выборка, включающая новорожденных детей с известным исходом заболевания, определенным как зависимая переменная (1 - выздоровление, 2 - гибель). В качестве независимых переменных были использованы клинические показатели, данные лабораторных и иммунологических тестов, уравнение множественной линейной регрессии. Для решения уравнения по имеющимся данным (n=43, m=6) найдены значения коэффициентов множественной линейной регрессии методом наименьших квадратов.

Проведенный регрессионный анализ для определения анализируемых иммунных параметров, которые могут быть использованы как предикторы смертности при осложненном течении ЯНЭК у новорожденных, показал, что оптимальные значения для каждого предиктора летальности составили: ФК>816 мкг/г, ММП-2>503 нг/мл, ТИМП-4>1404 нг/мл. Чувствительность теста составила 94%, специфичность 87%, что характеризует высокое качество предлагаемого нами способа определения исхода ЯНЭК. Отличное качество характеристической кривой установлено для уровней ФК и ММП-2, хорошее - для ТИМП-4, среднее - для ММП-9.

Получена математическая модель прогнозирования исходов ЯНЭК с канонической корреляцией 0,859 и значимым (p<0,0001) различием дискриминантных функций, что указывает на высокую статистическую значимость (Wilks′ Lambda: -0,263; F=50,758 при p<0,0001) комплексного влияния выбранных переменных на вероятность исхода заболевания.

При проведении дискриминантного анализа с пошаговым добавлением показателей, улучшающих качество модели, просматривали 76 переменных с определением наиболее значимых, влияющих на различия между совокупностями. После этого включали значимую переменную в модель и переходили к следующему этапу анализа. Эти параметры выбраны в соответствии с современным уровнем комплексной клинической, лабораторной и инструментальной диагностики осложнений ЯНЭК. Использование этого варианта дискриминантного анализа позволило осуществить редукцию переменных до шести. Уменьшение количества используемых параметров не привело к снижению качества и значимости модели исхода заболевания, что свидетельствует о хорошей дискриминации и корректности предложенного алгоритма

Прогноз исхода ЯНЭК у новорожденных при поступлении вычисляли по формуле: d=-7,148+X1*(0,915)+X2*-0,292+Х3*0,005+Х4*0,002+Х5*0,001+Х6*0,201 где X1,2,3,4,5,6 - числовые значения параметров пациента, определяют характеристику лейкоцитарной формулы (Х1), как: регенераторный сдвиг - 1, нормопения - 2, лейкопения - 3, оценивают наличие или отсутствие признаков поражения дыхательной системы (Х2), как: пневмония - 1, гипоплазия легких - 2, кистозные поражения легких - 3, синдром дыхательных расстройств - 4, сочетанные пороки и заболевания легких - 5, нет признаков поражения дыхательной системы - 6; сывороточный уровень (нг/мл) матричной металлопротеиназы 2 типа (X3); концентрацию кальпротектина (мкг/г) в кале (X4); сывороточный уровень (нг/мл) ингибитора матричных металлопротеиназ 9 типа (X5); значение шкалы оценки тяжести полиорганных нарушений SOFA в баллах (X6).

Точность корректного прогноза предлагаемой модели составила 93% (табл. 1).

Таблица 1

Классификационная таблица предсказанных и наблюдаемых исходов язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей

Фактически Прогнозируемый исход Процент корректных предсказаний Гибель Выживание Итого % Гибель 25 2 27 92,7% Выживание 1 15 16 93,8% Итого 26 16 43 100% Общий процент 93 %

Интерпретация результатов: прогноз пациента будет относиться к тому классу, для которого классифицированное значение уравнения в сравнении с другим будет выше, что позволяет констатировать риск развития летального исхода новорожденных с осложненным течением ЯНЭК. При распределении значений групповых центроидов в диапазоне от 0 до -1,258 больного можно отнести к группе выживших, а при величинах групповых центроидов в диапазоне от 0 до 2,124 больного можно отнести к группе с высокой вероятностью летального исхода.

Пример 1.

Новорожденный Н. поступил в отделение реанимации с клиникой перфорации кишечника на фоне осложненного течения ЯНЭК. Рассчитанная константа составила -0,945>-1,258, что указывает на достаточно высокую вероятность выздоровления, независимо от выбранного способа лечения и продолжительности предоперационной подготовки.

Пример 2.

Для новорожденного А. с осложненным перфорацией кишечника течением ЯНЭК и похожими клиническими показателями, включенными в математическую модель, расчетная константа составила 1,62<2,124, что указывает на высокую вероятность летального исхода, даже при кратковременной предоперационной подготовке, направленной на стабилизацию основных жизненных и лабораторных показателей, что подтвердилось в дальнейшем.

Предлагаемый способ прогнозирования исходов течения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей может быть реализован в детских хирургических отделениях, при лечении новорожденных с язвенно-некротическим энтероколитом.

Изобретение относится к области медицины, а именно к детской хирургии. Для прогнозирования течения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных определяют характеристику лейкоцитарной формулы (X1), как: регенераторный сдвиг - 1, нормопения - 2, лейкопения - 3; оценивают наличие или отсутствие признаков поражения дыхательной системы (Х2), как: пневмония - 1, гипоплазия легких - 2, кистозные поражения легких - 3, синдром дыхательных расстройств - 4, сочетанные пороки и заболевания легких - 5, нет признаков поражения дыхательной системы - 6; сывороточный уровень (нг/мл) матричной металлопротеиназы 2 типа (X3); концентрацию кальпротектина (мкг/г) в кале (X4); сывороточный уровень (нг/мл) ингибитора матричных металлопротеиназ 9 типа (X5); значение шкалы оценки тяжести полиорганных нарушений SOFA в баллах (X6). Прогнозируют течение язвенно-некротического энтероколита у новорожденного по формуле: d=-7,148+X1*(0,915)+X2*-0,292+X3*0,005+X4*0,002+X5*0,001+X6*0,201, где X_1,2,3,4,5,6 - числовые значения параметров пациента, и при значении d от 0 до -1,258 - прогноз благоприятный, а при d от 0 до 2,124 - высокая вероятность летального исхода. Способ позволяет с высокой точностью прогнозировать течение язвенно-некротического энтероколита у новорожденных, за счет использования корреляционно-регрессионного анализа. 1 табл., 2 пр.

Способ прогнозирования течения язвенно-некротического энтероколита у новорожденных с использованием корреляционно-регрессионного анализа, отличающийся тем, что определяют характеристику лейкоцитарной формулы (X1), как: регенераторный сдвиг - 1, нормопения - 2, лейкопения - 3; оценивают наличие или отсутствие признаков поражения дыхательной системы (Х2), как: пневмония - 1, гипоплазия легких - 2, кистозные поражения легких - 3, синдром дыхательных расстройств - 4, сочетанные пороки и заболевания легких - 5, нет признаков поражения дыхательной системы - 6; сывороточный уровень (нг/мл) матричной металлопротеиназы 2 типа (X3); концентрацию кальпротектина (мкг/г) в кале (X4); сывороточный уровень (нг/мл) ингибитора матричных металлопротеиназ 9 типа (X5); значение шкалы оценки тяжести полиорганных нарушений SOFA в баллах (X6); затем прогнозируют течение язвенно-некротического энтероколита у новорожденного по формуле: d=-7,148+X1*(0,915)+X2*-0,292+X3*0,005+X4*0,002+X5*0,001+X6*0,201, где X_1,2,3,4,5,6 - числовые значения параметров пациента, и при значении d от 0 до -1,258 - прогноз благоприятный, а при d от 0 до 2,124 - высокая вероятность летального исхода.