Способ предоперационного прогнозирования больших кардиальных осложнений в плановой абдоминальной хирургии 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 при оценке риска развития больших кардиальных осложнений при операциях на органах брюшной полости.

Ежегодно во всем мире проводят более 300 миллионов операций, не связанных с кардиохирургией и их число продолжает расти (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 Apr;385(Suppl2):11). Данное обстоятельство связано с увеличением продолжительности жизни населения, а также с развитием медицинских технологий и методов лечения различных заболеваний.

Кардиальный риск при внесердечных операциях принято ассоциировать с развившимися в течение 30-дневного послеоперационного периода большими кардиальными осложнениями (БКО), которые представлены совокупностью таких неблагоприятных исходов, как: острый инфаркт миокарда (ОИМ), нефатальная остановка сердца и смерть от кардиальных причин (Beattie W.S., Lalu M., Bocock M. et al. Systematic review and consensus definitions for the Standardized Endpoints in Perioperative Medicine (StEP) initiative: cardiovascular outcomes. Br J Anaesth. 2021 Jan;126(1):56-66). БКО увеличивают продолжительность стационарного лечения, медицинские расходы и являются основной причиной летального исхода в периоперационном периоде (Devereaux PJ, Sessler DI. Cardiac complications in patients undergoing major noncardiac surgery. N Engl J Med. 2015;373(23):2258-2269). Известно, что у 1-3% пациентов при некардиальных операциях развиваются БКО. По данным авторов уровень периоперационной летальности и ОИМ составлял порядка 30% (Smilowitz N.R., Gupta N., Ramakrishna H. et al. Perioperative major adverse cardiovascular and cerebrovascular events associated with noncardiac surgery. JAMA Cardiol. 2017;2(2):181-187), при этом примерно треть послеоперационных ОИМ приводила к летальному исходу, а частота 30-дневной повторной госпитализации у пациентов с послеоперационным ОИМ выше, чем у пациентов без ОИМ (Smilowitz N.R., Beckman J.A., Sherman S.E., et. al. Hospital readmission after perioperative acute myocardial infarction associated with noncardiac surgery. Circulation. 2018;137(22):2332-2339).

В связи с этим выявление пациентов высокого риска, основанное на анализе предоперационных факторов, позволит целенаправленно применять способы профилактики БКО и снижать риск их развития.

Одним из аналогов 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 10.1097/ALN.0000000000001541).

Недостатки способа:

1. Субъективность.

2. Способ не учитывает влияния травматичности оперативного вмешательства.

3. Недостаточная точность прогнозирования.

4. Является приспособленным инструментом оценки риска развития БКО.

Другим аналогом предлагаемого способа является пересмотренный индекс кардиального риска T.H. Lee (Lee T.H., Marcantonio E.R., Mangione C.M. et al. Derivation and prospective validation of a simple index for prediction of cardiac risk of major noncardiac surgery. Circulation. 1999;100(10):1043-1049). Способ заключается в том, что регистрируют имеющиеся у пациента предоперационные факторы: ишемическая болезнь сердца (ИБС), острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), хроническая сердечная недостаточность (ХСН), сахарный диабет (СД) с инсулинотерапией, уровень креатинина сыворотки более 200 мкмоль/л и планируемое оперативное вмешательство высокого уровня риска. Каждому фактору присваивают 1 балл и при наличии суммы баллов не более 1, пациента относят к группе низкого кардиального риска, при наличии суммы баллов равной 2 - к группе промежуточного риска, 3 и более балов - к группе пациентов высокого риска.

Основными недостатками являются:

1. Способ не учитывает индивидуальных особенностей функционального состояния кардиореспираторной системы.

2. Имеет недостаточную точность прогнозирования для не кардиальных операций.

Ближайшим аналогом способа является использование калькулятора периоперационного инфаркта миокарда и остановки сердца NSQIP-MICA (Gupta P.K., Gupta H., Sundaram A. et al. Development and validation of a risk calculator for prediction of cardiac risk after surgery. Circulation. 2011;24(4):381-387). В данный калькулятор включено 5 переменных: возраст, класс ASA, уровень креатинина, функциональная зависимость и вид операции. Оценка риска оставляет от 0% до 100%, где 0% - минимальный риск, 100% - наивысший риск.

Недостатками способа являются:

1. Способ не учитывает индивидуальных особенностей функционального состояния кардиореспираторной системы.

2. Недостаточная точность прогнозирования.

3. Сложность для использования специалистами без опыта, что приводит к неправильной оценке риска осложнений.

ЗАДАЧА: увеличение точности прогнозирования больших кардиальных осложнений в плановой абдоминальной хирургии.

Технический результат: предлагаемый способ позволяет выявить пациентов с высоким риском развития больших кардиальных осложнений после абдоминальных операций путем определения предоперационных факторов риска, достоверно влияющих на возникновение данных неблагоприятных исходов, что необходимо для оптимизации периоперационного периода у этих пациентов.

Сущностью предлагаемого способа является определение перед операцией пола пациента (F₁), вида оперативного вмешательства (F₂, F₃), выявление алкогольной зависимости (F₄), хронической болезни почек (F₅), выявление наличия распространённого онкологического заболевания (F₆), определение физического статуса по классификации ASA (F₇), длительности произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха в секундах (F₈), уровня гемоглобина в г/л (F₉), и затем определение риска развития больших кардиальных осложнений по формуле:

K=(-2,38601)+F₁×1,05915+F₂×1,37079+F₃×2,00727+F₄×2,14427+F₅×0,80921

+F₆×1,10781+F₇×1,51168+F₈×(-0,061517)+F₉×(-0,026365),

причем F₁ принимают за 1, если пациент мужского пола, если женского - за 0; F₂ принимают за 1, если операция относится к открытой колопроктологической, и за 0, если к другим видам оперативного вмешательства; F₃ принимают за 1, если операция относится к открытому вмешательству на верхнем этаже брюшной полости, и за 0, если к другим видам хирургического вмешательства; при наличии алкогольной зависимости F₄ принимают равной 1, при отсутствии - 0; при наличии хронической болезни почек F₅ принимают равной 1, при отсутствии - 0; при наличии распространённого онкологического заболевания F₆ принимают равной 1, при отсутствии - 0; F₇ принимают за 1, если класс ASA более 2, и за 0, если класс ASA соответствует 1-2, F₈ принимают равной длительности произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха, в секундах, F₉ принимают равной уровню гемоглобина в г/л; и при значении K более -5,313196, пациента относят к группе высокого риска развития больших кардиальных осложнений, при значении K равном -5,313196 и менее - к группе низкого риска.

Предлагаемый способ обоснован следующим образом. Обследовано 11492 пациентов, оперированных на органах брюшной полости с исходным физическим статусом 1-3 классов по классификации ASA. Регистрировали предоперационные факторы: пол, уровень гемоглобина, наличие алкогольной зависимости, хронической болезни почек и распространённого онкологического заболевания, определяли физический статус по классификации ASA, длительность произвольного порогового апноэ, вид оперативного вмешательства. В течение 30 дней после операции регистрировали развитие больших кардиальных осложнений.

Физический статус оценивали по классификации Американского общества анестезиологов (таблица 1).

Таблица 1

Классификация физического статуса по классификации Американского общества анестезиологов

Классификация Определение Примеры ASA 1 Здоровый пациент Здоровый, не курящий, мало употребляющий алкоголь ASA 2 Пациент с легким системным заболеванием Легкие заболевания только без существенных функциональных ограничений. Примеры включают в себя (но не ограничиваются ими): курильщик, социальный алкоголик, беременная, ожирение (<30 ИМТ <40), компенсированный сахарный диабет, контролируемая артериальная гипертензия, легкие заболевания дыхательной системы ASA 3 Пациент с тяжелым системным заболеванием Значимые ограничения функциональной активности. Примеры включают в себя (но не ограничиваются ими): плохо контролируемая артериальная гипертензия или субкомпенсированный сахарный диабет, ХОБЛ, патологическое ожирение (ИМТ ≥40), активный гепатит, алкогольная зависимость или злоупотребление алкоголем, имплантированный кардиостимулятор, умеренное снижение фракции сердечного выброса, хроническая почечная недостаточность, требующая регулярного прохождения гемодиализа по расписанию. В анамнезе (более 3 мес.) инфаркт миокарда, инсульт, транзиторная ишемическая атака, ишемическая болезнь сердца или стентирование ASA 4 Пациент с тяжелым системным заболеванием, которое представляет собой постоянную угрозу для жизни Примеры включают в себя (но не ограничиваются ими): инфаркт миокарда, инсульт, транзиторная ишемическая атака, ишемическая болезнь сердца или стентирование, текущая ишемия миокарда или тяжелая дисфункция клапанов сердца, резкое снижение фракции выброса, сепсис, ДВС-синдром, острая или хроническая почечная недостаточность, при не регулярном прохождении гемодиализа ASA 5 Умирающий пациент. Операция по жизненным показаниям. Примеры включают в себя (но не ограничиваются ими): разрыв аневризмы аорты, тяжелая политравма, внутричерепное кровоизлияние, острая ишемия кишечника при сопутствующей выраженной кардиальной патологии или полиорганной недостаточности ASA 6 Констатирована смерть мозга, органы удаляются для донорских целей Примечание ASA - классификация Американского общества анестезиологов

Длительность произвольного порогового апноэ определяли следующим образом. За день до операции, перед премедикацией, измеряли длительность произвольного порогового апноэ при проведении модифицированной пробы Штанге, для чего после максимального вдоха пациенту предлагали задержать дыхание. 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. В данной таблице были определены и выделены значимые факторы риска развития БКО.

Таблица 2

Сравнительная характеристика пациентов в зависимости от развития больших кардиальных осложнений

Пациенты с БКО Пациенты без БКО p Пол
муж
жен 69,2%
30,8 37,4%
62,6% 0,000004376 Алкогольная зависимость 3,8% 0,2% 0,003991453 Хроническая болезнь почек 19,2% 4,1% 0,000047085 Распространённое онкологическое заболевание 28,8% 3,7% 0,000000001 Длительность произвольного порогового апноэ 35(26-38) 40(31-47) <0,0001 Гемоглобин 108,5(94-133,5) 132(122-143) <0,0001

Логистический регрессионный анализ показал, что пол, вид оперативного вмешательства, наличие алкогольной зависимости, хронической болезни почек, распространённого онкологического заболевания, а также физический статус по классификации ASA, длительность произвольного порогового апноэ и предоперационный уровень гемоглобина достоверно влияют на риск развития БКО (таблицы 3 и 4).

Таблица 3

Многомерный анализ факторов, независимо связанных с большими кардиальными осложнениями

Факторы Коэффициент Ст. ошибка Тест Вальда P Пол (F₁) 1,05915 0,31513 11,2963 0,0008 Открытые колопроктологические операции (F₂) 1,37079 0,47189 8,4383 0,0037 Открытые операции на верхнем этаже брюшной полости (F₃) 2,00727 0,36128 30,8698 <0,0001 Алкогольная зависимость (F₄) 2,14427 0,90092 5,6648 0,0173 Хроническая болезнь почек (F₅) 0,80921 0,38857 4,3370 0,0373 Распространённое онкологическое заболевание (F₆) 1,10781 0,33807 10,7380 0,0010 Класс по ASA (F₇) 1,51168 0,42984 12,3679 0,0004 Длительность произвольного порогового апноэ (F₈) -0,061517 0,014270 18,5837 <0,0001 Гемоглобин (F₉) -0,026365 0,0073106 13,0065 0,0003

Таблица 4

Многомерный анализ факторов, независимо связанных с большими кардиальными осложнениями (продолжение)

Факторы ОШ 95% ДИ P Пол (F₁) 2,8839 1,5550-5,3484 0,0008 Открытые колопроктологические операции (F₂) 3,9385 1,5619-9,9314 0,0037 Открытые операции на верхнем этаже брюшной полости (F₃) 7,4429 3,6662-15,1101 <0,0001 Алкогольная зависимость (F₄) 8,5358 1,4600-49,9026 0,0173 Хроническая болезнь почек (F₅) 2,2461 1,0488-4,8105 0,0373 Распространённое онкологическое заболевание (F₆) 3,0277 1,5608-5,8733 0,0010 Класс по ASA (F₇) 4,5343 1,9526-10,5294 0,0004 Длительность произвольного порогового апноэ (F₈) 0,9403 0,9144-0,9670 <0,0001 Гемоглобин (F₉) 0,9740 0,9601-0,9880 0,0003

Прогнозирование БКО определяют по формуле:

K=(-2,38601)+F₁×1,05915+F₂×1,37079+F₃×2,00727+F₄×2,14427+F₅×0,80921+F₆×1,10781+

F₇×1,51168+F₈×(-0,061517)+F₉×(-0,026365).

Цифровые коэффициенты выявлены и обоснованы путем проведения логистического регрессионного анализа и ROC-анализа. F₁ - пол (принимают за 1, если пациент мужского пола, если женского - за 0), F₂ - открытая колопроктологическая операция (принимают за 1, если операция относится к открытой проктологической и за 0, если к другим видам оперативного вмешательства), F₃ - открытая операция на верхнем этаже брюшной полости (принимают за 1, если операция относится к открытому вмешательству на верхнем этаже брюшной полости и за 0, если к другим видам хирургического вмешательства), F₄ - наличие алкогольной зависимости (принимают за 1 при факте наличия и за 0 при отсутствии), F₅ - наличие хронической болезни почки (принимают за 1 при факте наличия и за 0 при отсутствии), F₆ - наличие распространённого онкологического заболевания (принимают за 1 при факте наличия и за 0 при отсутствии), F₇ - физический статус по классификации ASA (принимают за 1, если класс ASA более 2, и за 0, если класс ASA соответствует 1-2), F₈ - длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха, в секундах, F₉ - предоперационный уровень гемоглобина в г/л.

При значении K более -5,313196 пациента относят к группе высокого риска развития БКО, при значении K равном -5,313196 и менее - к группе низкого риска.

Проведенный ROC-анализ подтвердил отличную прогностическую ценность разработанного способа (площадь под ROC-кривой равна 0,924). Чувствительность и специфичность для полученной точки отсечения составили 90,4% и 83,8% соответственно.

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

1. Пациент К., 55 лет (F₁=1)

Пациенту выполнена операция лапаротомическая резекция печени по поводу эхинококкоза печени (F₂=0, F₃=1). При обследовании в предоперационном периоде алкогольной зависимости (F₄=0), хронической болезни почек (F₅=0) и распространённого онкологического заболевания (F₆=0) выявлено не было. Физический статус по классификации ASA соответствовал 2 классу (F₇=0), длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха составила 28 секунд (F₈), предоперационный уровень гемоглобина - 162 г/л.

Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K=(-2,38601)+1×1,05915+0×1,37079+1×2,00727+0×2,14427+0×0,80921+0×1,10781+

0×1,51168+28×(-0,061517)+162×(-0,026365)=-5,313196.

Поскольку K=-5,313196, пациент отнесен к группе низкого риска. Большие кардиальные осложнения в послеоперационный период не регистрировались.

2. Пациент Н., 69 лет (F₁=1)

Пациенту выполнена операция лапароскопическая правосторонняя гемиколэктомия по поводу рака восходящей ободочной кишки (F₂=0, F₃=0). При обследовании в предоперационном периоде алкогольной зависимости (F₄=0), хронической болезни почек (F₅=0) выявлено не было. У пациента имелось распространённое онкологическое заболевание (F₆=1). Физический статус по классификации ASA соответствовал 3 классу (F₇=1), длительность произвольного порогового апноэ составила 53 секунды (F₈), предоперационный уровень гемоглобина - 127 г/л.

Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K=(-2,38601)+1×1,05915+0×1,37079+0×2,00727+0×2,14427+0×0,80921+1×1,10781+

1×1,51168+53×(-0,061517)+127×(-0,026365)=-5,31613.

Поскольку K=-5,31613, пациент отнесен к группе низкого риска. Большие кардиальные осложнения в послеоперационный период не регистрировались.

3. Пациент М., 67 лет (F₁)

Пациенту выполнена операция резекция хвоста поджелудочной железы по поводу хронического панкреатита (F₂=0, F₃=1). При обследовании в предоперационном периоде алкогольной зависимости (F₄), хронической болезни почек (F₅) и распространённого онкологического заболевания (F₆) выявлено не было. Физический статус по классификации ASA соответствовал 2 классу (F₇), длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха составила 37 секунд (F₈), предоперационный уровень гемоглобина - 141 г/л.

Полученные величины подставлены в разработанное уравнение:

K=(-2,38601)+1×1,05915+0×1,37079+1×2,00727+0×2,14427+0×0,80921+0×1,10781+

0×1,51168+37×(-0,061517)+141×(-0,026365)=-5,313184.

Поскольку K=-5,313184, пациент отнесен к группе высокого риска. На 14-е сутки послеоперационного периода у пациента зарегистрированы острый инфаркт миокарда и нефатальная остановка сердца.

Таким образом, применение предложенного способа позволяет достоверно прогнозировать развитие больших кардиальных осложнений.

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может использоваться для прогнозирования больших кардиальных осложнений при операциях на органах брюшной полости. Для осуществления способа определяют вид оперативного вмешательства, пол пациента, наличие алкогольной зависимости, хронической болезни почек, онкологического заболевания и предоперационный уровень гемоглобина. Кроме того, устанавливают физический статус по классификации ASA, длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха с помощью модифицированной пробы Штанге в секундах. Прогнозирование проводят по заявленной математической формуле и при величине полученного значения > -5,313196 пациента относят к высокому риску развития больших кардиальных осложнений, а при значении ≤ -5,313196 – к низкому риску. Способ позволяет выявить пациентов с высоким риском развития больших кардиальных осложнений. 4 табл., 3 пр.

Способ предоперационного прогнозирования больших кардиальных осложнений в плановой абдоминальной хирургии, включающий определение вида оперативного вмешательства (F2, F3), отличающийся тем, что перед операцией определяют пол пациента (F1), учитывают наличие алкогольной зависимости (F4), хронической болезни почек (F5), онкологического заболевания (F6), определяют физический статус по классификации ASA (F7), длительность произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха с помощью модифицированной пробы Штанге в секундах (F8), предоперационный уровень гемоглобина в г/л (F9) и затем определяют риск развития больших кардиальных осложнений по формуле: K=(2,38601)+F1×1,05915+F2×1,37079+F3×2,00727+F4×2,14427+F5×0,80921+F6×1,10781+F7×1,51168+F8×(-0,061517)+F9×(-0,026365),

причем F1 принимают за 1, если пациент мужского пола, если женского – за 0; F2 принимают за 1, если операция относится к открытой проктологической, и за 0, если к другим видам оперативного вмешательства; F3 принимают за 1, если операция относится к открытому вмешательству на верхнем этаже брюшной полости, и за 0, если к другим видам хирургического вмешательства; при наличии алкогольной зависимости F4 принимают равной 1, при отсутствии – 0; при наличии хронической болезни почек F5 принимают равной 1, при отсутствии – 0; при наличии онкологического заболевания F6 принимают равной 1, при отсутствии – 0; F7 принимают за 1, если класс ASA более 2, и за 0, если класс ASA соответствует 1-2, F8 принимают равной длительности произвольного порогового апноэ после глубокого вдоха в секундах, F9 принимают равной уровню гемоглобина в г/л; и при значении K более -5,313196 пациента относят к группе высокого риска развития больших кардиальных осложнений, при значении K равном -5,313196 и менее – к группе низкого риска.