Способ прогнозирования риска 30-дневной летальности пациентов после плановых абдоминальных операций Российский патент 2025 года по МПК A61B5/00 G01N33/49 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии и может быть использовано для прогнозирования летального исхода на основе предоперационных показателей при операциях на органах брюшной полости.

Каждый год в мире примерно у 310 миллионов пациентов в развивающихся странах выполняются оперативные вмешательства (Weiser TG, Regenbogen SE, Thompson KD, et al. An estimation of the global volume of surgery: a modelling strategy based on available data. Lancet 2008; 372: 139-442; Weiser TG, Haynes AB, Molina G, et al. Estimate of the global volume of surgery in 2012: an assessment supporting improved health outcomes. Lancet 2015; 385: S11). Дополнительно эпидемиологические исследования предполагают, что потребность в безопасных оперативных вмешательствах с каждым годом будет только возрастать, как и количество послеоперационных осложнений (Alkire BC, Raykar NP, Shrime MG et al. Global access to surgical care: a modelling study. Lancet Glob Health 2015; 3:e316-23; The Lancet Commission on Global Surgery. 2015). Послеоперационные осложнения увеличивают расходы на лечение, влияют на качество жизни и ее продолжительность (Head J, Ferrie JE, Alexanderson K et al. Diagnosis-specihc sickness absence as a predictor of mortality: the Whitehall prospective cohort study. BMJ 2008; 337: a14698; Pearse RM, Holt PJ, Grocott MP. Managing perioperative risk in patients undergoing elective non-cardiac surgery. BMJ2011; 343: d5759). Послеоперационная летальность - глобальная проблема, на долю которой приходится 7,7% всех причин летального исхода - третье место после ишемической болезни сердца и инсульта (Nepogodiev D, Martin J, Biccard B, et al. Global burden of postoperative death. Lancet. 2019; 393(10170):401).

Раннее выявление факторов риска и их модификация могут предотвратить значительное количество летальных исходов. Прогнозируемая 30-дневная послеоперационная летальность может быть использована для планирования послеоперационного ведения пациентов в отделении интенсивной терапии. Существует ряд валидированных прогностических моделей, которые предсказывают 30-дневную летальность после операции, большинство из этих инструментов предназначены для предоперационной оценки риска, но не валидированы в России (Bilimoria KY, Liu Y, Paruch JL et al. Development and evaluation of the universal ACS NSQIP surgical risk calculator: a decision aid and informed consent tool for patients and surgeons. J Am Coll Surg 2013;217:833-42).

В связи с изложенным, точная индивидуальная оценка риска 30-дневной летальности и выявление пациентов высокого риска позволит индивидуализировать интенсивную терапию у пациента, улучшить процесс принятия решений, что в конечном итоге позволит целенаправленно применять персонализированный подход к снижению риска летального исхода.

Одним из аналогов предлагаемого способа является оценка исходного физического статуса по классификации Американского общества анестезиологов (ASA). Способ заключается в отнесении пациента к одному из классов (от одного до 6) в зависимости от тяжести сопутствующих заболеваний (Hurwitz EE, Simon M, Vinta SR.et al. Adding examples to the ASA-physical status classification improves correct assignment to patients. Anesthesiology. 2017;126:(4):614-622).

Недостатки способа:

1. Субъективность.

2. Способ не учитывает влияния травматичности оперативного вмешательства.

3. Недостаточная точность прогнозирования.

4. Является приспособленным инструментом оценки риска послеоперационной летальности.

Другим аналогом предлагаемого способа является шкала хирургического риска SRS (Sutton R, Bann S, Brooks M, Sarin S. The Surgical Risk Scale as an improved tool for risk-adjusted analysis in comparative surgical audit. Br J Surg. 2002 Jun;89(6):763-8). Способ заключается в том, что регистрируют следующие факторы: экстренность оперативного вмешательства (плановое, отложенное, экстренное, немедленное) - от 1 до 4 баллов, сложность операции (малое, промежуточное, обширное, очень обширное, обширное комплексное) - от 1 до 5 баллов, и класса ASA - от 1 до 5 баллов, итоговый балл колеблется от 3 до 14. Итоговый балл рассчитывают путем суммирования значений каждой отдельной переменной.

Основными недостатками являются:

1. Способ не учитывает наличие сопутствующих заболеваний.

2. Имеет недостаточную точность прогнозирования.

3. Требуется доступ к национальной базе данных и не имеет широкого применения.

Другим аналогом предлагаемого способа является шкала SORT (инструмент определения риска хирургического исхода) (Protopapa KL, Simpson JC, Smith NCE et al. Development and validation of the surgical outcome risk tool (SORT). Br J Surg. 2014;101:1774083). Способ заключается в том, что регистрируют следующие факторы: класс по классификации ASA (III, IV и V), неотложный статус операции, тип и сложность выполненной операции, наличие или отсутствие онкологического заболевания и возраст пациента. Оценка рассчитывается путем сложения отдельных переменных коэффициентов в математическую формулу, которая дает окончательный прогноз риска летальности в процентах: балл по шкале = (ASA III × 1,411) + (ASA IV × 2,378) + (ASA V × 4,081) + (операция экстренная отсроченная × 1,236) + (операция экстренная неотложная × 1,657) + (операция немедленная × 2,452) + (локализация высокого риска × 0,712) + (повышенная сложность операции × 0,381) + (онкологическое заболевание × 0,667) + (возраст 65-79 лет × 0,777) + (возраст > 79 лет × 1,591).

Основными недостатками являются:

1. Этническая принадлежность значительно влияет на точность прогнозирования.

2. Требуется доступ к национальной базе данных и не имеет широкого применения.

3. Не валидирован в отечественной популяции пациентов.

Ближайшим аналогом способа является шкала прогнозирования послеоперационной летальности POSPOM (Reis P, Lopes AI, Leite D, et al. Incidence, predictors and validation of risk scores to predict postoperative mortality after noncardiac vascular surgery, a prospective cohort study. Int J Surg. 2020;73:89-93) которая основана на оценке наличия сопутствующих заболеваний, каждому из которых присваивается определенное количество баллов (от 1 до 4), которые затем суммируют, а также на оценке риска оперативного вмешательства (каждому виду операции также присваивают балл (от 0 до 22). Сумма баллов - от 0 до 58 максимально.

Недостатками способа являются:

1. Оценка только сопутствующих заболеваний и тяжести оперативного вмешательства.

2. Недостаточная точность прогнозирования.

ЗАДАЧА: увеличение точности прогнозирования послеоперационной 30-дневной летальности в плановой абдоминальной хирургии на основе предоперационных показателей.

Технический результат - предлагаемый способ позволяет выявить пациентов с высоким риском послеоперационной летальности после абдоминальных операций, путем определения предоперационных факторов риска, достоверно влияющих на риск летального исхода, что необходимо для оптимизации периоперационного ведения у этих пациентов.

Сущностью предлагаемого способа является определение перед операцией гемоглобина в г/л (F1), пола пациента (F2), зависимости от алкоголя (F3), возраста (F4), операций среднего риска (F5), операций высокого риска (F6), длительности произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха в секундах (F7), класс ASA в баллах (F8), а затем определение риска 30-дневной летальности на основе предоперационных показателей по формуле: K=(-4,83245) + F1x(-0,030779) + F2x0,59105 + F3x3,04682 + F4x0,028090 + F5x2,16397 + F6x3,26595 + F7x(-0,043599) + F8x(1,37332), причем F2 принимают за 1 мужской пол и за 0 - женский, F3 принимают за 1 при факте наличия зависимости от алкоголя и за 0 при отсутствии, F8 принимают за 1 при классе более 2, за 0 - при классе 2 и менее; и при значении K более или равном -5,671 пациента относят к группе высокого риска 30-дневной летальности, а при значении K менее или равном -5,671 - к группе низкого риска.

Травматичность операции определяли по данным таблицы 1.

Таблица 1

Классификация травматичности операции в зависимости от локализации и вида

Операции низкого риска Операции среднего риска Операции высокого риска Операции на грудной железе
Стоматологические операции
Операции на щитовидной железе
Офтальмологические операции
Малые гинекологические операции
Малые ортопедические операции (менискэктомия)
Реконструктивные операции
Поверхностные операции
Малые урологические операции (трансуретральная резекция простаты)
Малая резекция легких с видеоподдержкой Каротидная реваскуляризация
Эндоваскулярная пластика аневризмы аорты
Операции головы и шеи
Абдоминальные операции: спленэктомия, устранение грыжи пищеводного отверстия диафрагмы, холецистэктомия
Торакальные небольшие операции
Неврологические или ортопедические обширные операции (бедро, позвоночник)
Периферическая артериальная ангиопластика
Трансплантация почек
Обширные урологические или гинекологические операции Резекция надпочечников
Операции на аорте и крупных сосудах
Дуоденально- панкреатические операции
Резекция печени, хирургия желчных протоков
Эзофагэктомия
Открытая реваскуляризация нижних конечностей или ампутация
Пневмонэктомия
Трансплантация легких или печени
Устранение перфорации кишечника
Тотальная цистэктомия

Длительность произвольного порогового апноэ (ППА) определяли следующим образом. За день до операции, перед премедикацией, производили определение длительности произвольного порогового апноэ при проведении модифицированной пробы Штанге, для чего после максимального вдоха пациент производил задержку дыхания. Измеряли длительность произвольного порогового апноэ от начала пробы до появления рефлекторных сокращений диафрагмы, определяемых пальпаторно, для чего располагали ладонь над эпигастральной областью пациента. Пробу осуществляли три раза с интервалом в 10 минут, после чего вычисляли среднюю арифметическую длительности произвольного порогового апноэ.

Сравнение предоперационных факторов риска представлено в таблице 2 и 3. В таблицах определены и выделены значимые факторы риска послеоперационной летальности.

Таблица 2

Сравнительная характеристика количественных показателей пациентов в зависимости от развития летального исхода

Показатель Умершие (n, медиана, 25,75 персентиль) Выжившие (n, медиана, 25,75 персентиль) Значение р* Возраст, лет 65,3 (62,7-68,1) 54,9 (54,6-55,2) р = 0,014 Длительность операции, мин 231,2 (196,0-266,5) 113,8 (112,2-115,4) р < 0,001 Кардиальный риск по NSQIP, баллы 1.13 (0,74-1,5) 0,28 (0,27-0,3) р < 0,001 Шкала риска респираторных осложнений 15,2(12,9-17,5) 7,8-7,7-8,0) р = 0,005 Длительность ППА, сек 33,9 (31,5-36,5) 39,9(39,7-40,1) р = 0,05 Гемоглобин, г/л 112,9 (10,7-118,1) 131,9(125,4-135,8) р = 0,001

Таблица 3

Сравнительная характеристика качественных показателей пациентов в зависимости от развития летального исхода

Показатель Умершие (%) Выжившие (%) Значение р* Пол женщины 39,7% 62,6% р = 0,0001 мужчины 60,3% 37,4% Травматичность операции Низкая 1,4% 31,8% р < 0,0001 Средняя 41,1% 56,5 % Высокая 57,5% 11,7% Гипертоническая болезнь Наличие 75,3% 49,7% р = 0,000010067 Отсутствие 24,7% 50,3% ИБС наличие 30,1% 18,9% р = 0,02 отсутствие 69,9% 81,1% ХСН наличие 31.5% 79,8% р = 0,03 отсутствие 68,5% 20,2% Нарушения ритма сердца наличие 19,2% 7,2% р = 0,0007 отсутствие 80,8% 92,8% Функциональная зависимость наличие 80,8% 94,8% р= 0,00002 отсутствие 19,2% 5,2% Сахарный диабет наличие 19,2% 11,3% р = 0,04 отсутствие 80,8% 88,7% Онкологическое заболевание наличие 63,0% 25,6% р < 0,0001 отсутствие 37,0% 74,4%

Проведенный логистический регрессионный анализ показал, что возраст, длительность ППА, средняя и высокая травматичность операции, диссеминированное онкозаболевание, длительность операции, а также предоперационный уровень гемоглобина достоверно влияют на риск наступления летального исхода (таблица 4 и 5).

Таблица 4

Многомерный анализ факторов, независимо связанных с 30-дневной летальностью

Факторы Коэффициент Ст. ошибка Тест Вальда P Гемоглобин в г/л (F1) -0,030779 0,0064953 22,4550 <0,0001 Пол (F2) 0,059105 0,27249 4,7050 0,0301 Зависимость от алкоголя (F3) 3,04682 0,73507 17,1806 <0,0001 Возраст (F4) 0,028090 0,012051 5,4329 0,0198 Операции среднего риска (F5) 2,16397 1,02625 4,4463 0,0350 Операции высокого риска (F6) 3,26595 1,03157 10,0235 0,0015 Длительность произвольного порогового апноэ в секундах (F7) -0,04599 0,012902 11,4188 0,0007 Класс по ASA в баллах (F8) 1,37332 0,38568 12,6791 0,0004

Таблица 5

Многомерный анализ факторов, независимо связанных с 30-дневной летальностью

Факторы ОШ 95% ДИ Гемоглобин в г/л (F1) 0,9697 0,9574-0,9821 Пол (F2) 1,8059 1,0586-3,0806 Зависимость от алкоголя (F3) 21,0483 4,9833-88,9039 Возраст (F4) 1,0285 1,0045-1,0531 Операции среднего риска (F5) 8,7056 1,1648-5,0668 Операции высокого риска (F6) 26,2051 3,4697-9,9151 Длительность произвольного порогового апноэ в секундах (F7) 0,9573 0,9334-0,9819 Класс по ASA в баллах (F8) 3,9484 1,8541-8,4086

Прогнозирование 30-дневной летальности определяют по формуле:

K=(-4,83245) + F1×(-0,030779) + F2×0,59105 + F3×3,04682 + F4×0,028090 + F5×2,16397 + F6×3,26595 + F7×(-0,043599) + F8×1,37332.

Цифровые коэффициенты выявлены и обоснованы путем проведения логистического регрессионного анализа и ROC-анализа. F1 - гемоглобин в г/л, F2 - пол пациента, F3 - зависимость от алкоголя (принимают за 1 при факте наличия и за 0 при отсутствии), F4 - возраст, F5 - операции среднего риска (принимают за 1 операции среднего риска и за 0 операции низкого и высокого риска), F6 - операции высокого риска (принимают за 1 операции высокого риска и за 0 операции низкого и среднего риска), F7 - длительность произвольного порогового апноэ перед операцией в секундах, F8 - класс ASA в баллах (принимают за 1 при классе ASA более 2 и за 0 при классе ASA 2 и менее).

При значении K менее -5,671 пациента относят к группе низкого риска 30-дневной летальности, а при значении K более или равном - 5,671 - к группе высокого риска.

Проведенный ROC-анализ подтвердил отличную прогностическую ценность разработанного способа (площадь под ROC-кривой составила 0,895). Чувствительность и специфичность для полученной точки отсечения были 90,1% и 88,6%, соответственно.

Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении, не требует специальных условий для проведения, экономичен во времени, прост в исполнении.

1. Пациентка N., женщина (F2), 33 года (F4).

При обследовании в предоперационном периоде выявлена длительность произвольного порогового апноэ 35 секунд (F7), предоперационный уровень гемоглобина 125 г/л (F1), зависимость от алкоголя отсутствовала (F3). Пациентке выполнена лапароскопическая операция по поводу опухоли яичника (операция низкого риска F5, 6 =0), класс ASA = 2 (F8 =0)

Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K=(-4,83245) + 125×(-0,030779) + 0×0,59105 + 0×3,04682 + 33×0,028090 + 0×2,16397 + 0×3,26595 + 35×(-0,043599) + 0×1,37332= -9,2788

Поскольку K= -9,2788, пациентка отнесена к группе низкого риска.

Летальный исход не наступил.

2. Пациент N., мужчина (F2), 71 год (F4).

При обследовании в предоперационном периоде выявлена длительность произвольного порогового апноэ 30 секунд (F7), предоперационный уровень гемоглобина 76 г/л (F1), зависимость от алкоголя отсутствовала (F3). Пациенту выполнена открытая операция на органах верхнего этажа брюшной полости по поводу объемного образования кардиоэзофагиального перехода (операция высокого риска F6=1), класс ASA = 3 (F8 =1). Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K=(-4,83245) + 76×(-0,030779) + 1×0,59105 + 0×3,04682 + 71×0,028090 + 0×2,16397 + 1×3,26595 + 30×(-0,043599) + 1×1,37332= -1,2549

Поскольку K= -1,2549, пациент отнесен к группе высокого риска.

Летальный исход наступил на 3 сутки послеоперационного периода.

3. Пациент N., мужчина (F2), 42 года (F4).

При обследовании в предоперационном периоде выявлена длительность произвольного порогового апноэ 40 секунд (F7), предоперационный уровень гемоглобина 137 г/л (F1), зависимость от алкоголя отсутствовала (F3). Пациенту выполнена открытая операция на органах верхнего этажа брюшной полости по поводу злокачественного новообразования поджелудочной железы (операция высокого риска F6=1), класс ASA = 2 (F8 =0). Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K(-4,83245) + 137×(0,030779) + 1×0,59105 + 0×3,04682 + 42×0,02809 + 0×2,16397 + 1×3,26595 + 40×(-0,043599) + 0×1,37332= -5,75635

Поскольку K= -5,75635, пациент отнесен к группе низкого риска.

Летальный исход не наступил.

Таким образом, применение предложенного способа позволяет достоверно прогнозировать развитие послеоперационной 30-дневной летальности.

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может использоваться для прогнозирования риска 30-дневной летальности пациентов после плановых абдоминальных операций. Способ заключается в определении предоперационных показателей, влияющих на исход послеоперационного периода, а именно: уровень гемоглобина, пол и возраст пациента, зависимость от алкоголя, средний или высокий риск операции в соответствии с таблицей 1 «Классификация травматичности операции в зависимости от локализации и вида», длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха с помощью модифицированной пробы Штанге в секундах, класс ASA. Прогнозирование проводят по заявленной математической формуле и при величине полученного значения > -5,671 пациента относят к высокому риску 30-дневной летальности, а при значении ≤ -5,671 – к низкому риску. Способ позволяет индивидуализировать интенсивную терапию пациента и применять персонализированный подход к снижению риска летального исхода. 5 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования риска 30-дневной летальности пациентов после плановых абдоминальных операций на основе предоперационных показателей, включающий определение перед операцией уровня гемоглобина в г/л (F1), пола пациента (F2), зависимости от алкоголя (F3), возраста (F4), операций среднего (F5) и высокого рисков (F6) в соответствии с таблицей 1 «Классификация травматичности операции в зависимости от локализации и вида», длительности произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха с помощью модифицированной пробы Штанге в секундах (F7), класс ASA в баллах (F8), а затем определяют риск 30-дневной летальности на основе предоперационных показателей по формуле K=(-4,83245) + F1×(-,030779) + F2×0,59105 + F3×3,04682 + F4×0,028090 + F5×2,16397 + F6×3,26595 + F7×(-0,043599)+ F8×(1,37332), причем F2 принимают за 1 мужской пол и за 0 - женский, F3 принимают за 1 при факте наличия зависимости от алкоголя и за 0 при отсутствии, F5 принимают за 1, если операции среднего риска, и за 0 - операции низкого и высокого риска, F6 принимают за 1, если операции высокого риска, и за 0 - операции низкого и среднего риска, F8 принимают за 1 при классе более 2, за 0 - при классе 2 и менее; и при значении K более -5,671 пациента относят к группе высокого риска наступления 30-дневной летальности, при значении K менее или равном -5,671 – к группе низкого риска.