диссертации / 62

41

Шкала NOSEP разработана и применяется для прогнозирования сепсиса у новорожденных [306].

По мнению некоторых исследователей, степень деструкции поджелудочной железы при стерильном панкреонекрозе коррелирует с выраженностью органной дисфункции. Вместе с тем при инфицированном панкреонекрозе наблюдаются более выраженные полиорганные нарушения, чем при стерильном некротическом процессе в поджелудочной железе [332]. Поэтому для прогнозирования инфекционных осложнений возможно использование шкал тяжести физиологического состояния – APACHE II, SAPS II [167, 420], определения степени органных наруше-

ний – MODS, SOFA и др. [192, 310, 388].

В таблице 2 представлены сводные данные по прогностическим возможностям маркеров воспаления – СРБ, IL-6, IL-8, ПКТ [228, 280, 382, 396], в таблице 3

– шкалы SAPS II, APACHE II, Ranson, CTSI, которые могут использоваться для прогнозирования панкреатической инфекции [244, 280, 346, 382, 396].

Однако использующиеся в настоящее время методы объективизации степени тяжести острого панкреатита и прогнозирования развития инфекционных осложнений не отвечают современным требованиям практической медицины. Об этом свидетельствуют данные «Общеевропейского вопросника по лечению острого панкреатита» (2001) – критерии Ranson, Imrie, APACHE II используются только в 51% специализированных хирургических центров, занимающихся проблемой ОП [188]. Одной из причин недостаточного использования этих систем в клинической практике является их невысокая точность. Идеальный метод прогнозирования должен иметь стопроцентные чувствительность и специфичность. Необходимо, во-первых, не «упустить» ни одного больного с ТОП, высокой вероятностью развития инфицированного панкреонекроза и, во-вторых, не включить в эту группу больных, не нуждающихся в раннем интенсивном лечении, профилактике инфекционных осложнений [255].

42

Таблица 2 – Лабораторные маркеры прогнозирования инфицированного панкреонекроза [67]

Примечания «+» – выявлена прогностическая значимость

«-» – прогностическая значимость не выявлена 0 – анализ не проводился

AUC (area under curve) – площадь под ROC-кривой Ч – диагностическая чувствительность С – диагностическая специфичность

43

Таблица 3 – Многофакторные шкалы прогнозирования инфицированного панкреонекроза [67]

Примечания «+» – выявлена прогностическая значимость «-» – прогностическая значимость не выявлена 0 – анализ не проводился

AUC (area under curve) – площадь под ROC-кривой SAPS II – Simplified Acute Physiology Score II CTSI – Computed Tomography Severity Index

APACHE II – Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Score II

44

В настоящее время одним из пусковых механизмов развития синдрома полиорганной недостаточности у больных с острым панкреатитом считают развитие внутрибрюшной гипертензии [131, 225]. В специальной медицинской литературе приводится определение «Abdominal Compartment Syndrome», для которого лучше подходит буквальный перевод термина – «абдоминальный компартментсиндром», поскольку это в большей степени отражает смысл и содержание данной патологии [20].

Патофизиология АКС при остром панкреатите и других заболеваниях, сопровождающихся повышением внутрибрюшного давления, сходна. Повышение давления в замкнутой брюшной полости зависит от эластических свойств её стенок и объема её содержимого [20]. При этом трудно установить линейную зависимость внутрибрюшного давления от объема брюшной полости. Способность к растяжению брюшной стенки уменьшается по мере увеличения содержимого живота. При этом внутрибрюшное давление возрастает непропорционально резко в ответ на одинаковый прирост объема живота [210]. На растяжимость брюшной стенки влияют также степень развития мышц живота, подкожного жирового слоя, ригидность брюшины и внутрибрюшной фасции. Повышение внутрибрюшного давления не всегда сопровождается возникновением АКС, именно поэтому в специальной литературе нет точных его цифр, когда развивается этот патологический синдром. Однако существует закономерность: чем выше внутрибрюшное давление и чем больше факторов, приводящих к повышению внутрибрюшного давления, тем более вероятным является развитие АКС. При этом, чем быстрее возрастает внутрибрюшное давление, тем выше вероятность возникновения АКС [210].

Из литературных источников известно, что повышение внутрибрюшного давления отрицательно отражается не только на органах брюшной полости, оно воздействует на весь организм больного. Повышение давления в брюшной полости существенно замедляет кровоток по нижней полой вене и значительно уменьшает возврат венозной крови. Резко снижается объемный кровоток по верхней брыжеечной артерии и нарушается кровоснабжение слизистой оболочки же-

45

лудочно-кишечного тракта с возможным развитием некроза всех слоев кишечной стенки и перитонита [210]. Потеря барьерной функции ишемизированной слизистой кишки усугубляет явление транслокации бактерий, приводя к их прорыву в системный кровоток и брюшную полость и инициирует развитие и прогрессирование абдоминального септического процесса [21]. Этот процесс особенно важен у больных с острым некротизирующим панкреатитом и приводит к переходу стерильного панкреонекроза в инфицированный. Установлено, что существование внутрибрюшной гипертензии свыше 25 мм рт. ст. более одного часа приводит к изменению гомеостаза и нарушает барьерную функцию слизистой оболочки пищеварительного тракта. Происходит бактериальная транслокация в лимфатические узлы, селезенку и портальную вену [229].

Клинические проявления АКС при остром панкреатите обычно входят в симптомокомплекс заболевания, носят неспецифический характер, их проявления могут встречаться при самой разнообразной другой хирургической и терапевтической патологии [131, 285, 291]. В.Ф. Зубрицким с соавт., (2007) установлено, что при панкреонекрозе происходит повышение ВБД в 78% наблюдений, при этом АКС развивается у 9,3% больных. Выявлена значимая зависимость между величиной ВБД и распространенностью панкреатогенного воспалительного процесса брюшной полости и забрюшинного пространства, а также между уровнем ВБД и степенью тяжести состояния по шкале APACHE II [127].

Степень внутрибрюшной гипертензии при остром панкреатите прямо коррелирует с выраженностью нарушений в органах брюшной полости и величиной летальности [165]. Установлено, что повышение ВБД выше 10 мм рт. ст. в течение одних-двух суток приводит к летальности в 3-7% наблюдений, а при увеличении ВБД более 35 мм рт. ст. в течение шести-семи часов приводит к неблагоприятным последствиям в 100% случаев [286]. Мониторинг ВБД может использоваться для определения степени тяжести острого панкреатита, прогнозирования течения заболевания [406].

46

В целом, при анализе мировой литературы установлено, что патологический симптомокомплекс, названный «абдоминальный компартмент-синдром», является очень тяжелым осложнением острого некротизирующего панкреатита. АКС при остром панкреатите способствует развитию инфекционных осложнений, приводит к нарушению практически всех жизненно важных функций организма, является основной причиной высокой летальности в ранние сроки заболевания и требует своевременной диагностики и немедленного лечения. Определение уровня ВБД может позволить выявить степень тяжести острого панкреатита и прогнозировать развитие инфицированного панкреонекроза. Кроме того, мониторинг ВБД может позволить объективизировать контроль над эффективностью консервативного лечения ОП.

Таким образом, раннее прогнозирование и своевременное выявление инфицированного панкреонекроза представляет значительные трудности. Учитывая, что панкреонекроз сопровождается развитием системной воспалительной реакции даже при отсутствии инфекции, а традиционно используемые клиниколабораторные показатели воспаления не являются специфичными и чувствительными для раннего прогнозирования панкреатогенной инфекции, весьма актуальным является поиск новых путей комплексного прогнозирования инфицированного панкреонекроза.

1.2.3 Методы интеллектуального анализа данных в диагностике и лечении острого панкреатита

В последнее время системы поддержки в принятии решений получили большое распространение и в панкреатологии [87, 102, 186, 266, 426]. Первую попытку диагностики тяжелого острого панкреатита на основе ИНС предприняли S.C. Kazmierczak et al. (1993) путем анализа активности панкреатических ферментов сыворотки крови [295]. Панкреатическая липаза оказалась лучшим прогностическим фактором тяжелого ОП, ее диагностическая точность составила 85%.

47

Точность амилазы сыворотки крови очень низка, комбинация же липазы и амилазы не позволила увеличить диагностическую точность созданной ИНС.

W.E. Povahl et al. (1998) использовали ИНС для прогнозирования длительности пребывания больных с острым панкреатитом в стационаре как фактор объективизации тяжести заболевания [414]. В своем исследовании они сравнили ИНС с системами Ranson, APACHE II по критериям чувствительности, специфичности, положительной прогностической значимости и точности. Входными параметрами в нейросеть (входной нейрон) послужил 71 результат клинических, лабораторных, инструментальных методов обследования, полученных у 156 больных при поступлении в стационар. Данные на выходе из ИНС состояли из двух показателей (выходных нейронов): длительность пребывания >7 суток и <7 суток в стационаре. Обученная ИНС была тестирована на 39 пациентах с острым панкреатитом. Авторы приводят данные о высокой чувствительности (75%), специфичности (81%) и точности (79%) ИНС в определении степени тяжести острого панкреатита на примере длительности пребывания больных в стационаре [414].

В исследовании M.T. Keogan et al. (2002) нейросетевая модель была использована для предсказания длительности лечения дольше средней, составившей 8,4 дня [356]. Поскольку большое количество входных переменных относительно сравнительно небольшого числа больных (n=92) создавало риск сверхсоответствия обучающему набору данных, число переменных было сокращено с 23 до 5 (дефицит жидкости, уровень креатинина сыворотки, наличие тяжелого сопутствующего заболевания, артериальное давление и уровень кальция сыворотки крови). Выявленные при компьютерной томографии 12 признаков были объединены в один, характеризующий степень воспаления. Вышеперечисленные данные были подвергнуты нейросетевому и линейному дискриминантному анализу. И ИНС, и линейный дискриминантный анализ показали значительно более точный результат, чем шкалы Ranson и Balthazar. Авторы полагают, что объединение этих шкал позволит повысить прогностическую точность [356]. Недостатком данной модели ИНС было то, что она была обучена и протестирована на одном и том же

48

наборе данных, поэтому полученные результаты должны быть проверены в других исследованиях.

K.I. Halonen et al. (2003) разработали две модели для прогнозирования летального исхода при тяжелом ОП [346]. В первой модели, названной «LR4», летальный исход прогнозировался методом логистической регрессии на основании анализа четырех показателей – возраста, наличия сердечно-сосудистой патологии, дыхательной недостаточности и наивысшего уровня креатинина крови в течение 72 ч. Во вторую модель («ANN8») помимо вышеупомянутых переменных были включены еще четыре: необходимость вазопрессорной поддержки, пол, ВМИ и самый низкий уровень гемоглобина в течение первых 72 ч. Прогностическая точность различных моделей была сравнена при помощи ROC-анализа. «LR4» и «ANN8» показали большую прогностическую точность по сравнению с шкалами Ranson, Glasgow и APACHE II, причем более простая модель «LR4» имела самую высокую точность [346].

В2007 г. R. Mofidi et al. разработали нейросетевую модель для классификации тяжести ОП, прогнозирования летального исхода [274], которая базировалась на 10 клинических параметрах (возраст, наличие гипотензии, двух и более признаков SIRS, уровне РаО2, ЛДГ, глюкозы, мочевины, кальция, гематокрита и числа лейкоцитов крови), определенных при госпитализации и через 48 часов. Эта модель показала существенно лучшие результаты, чем системы APACHE II и Glasgow. Данная работа отличается от рассмотренных выше тем, что в ней проведен анализ чувствительности для отбора входных параметров сети с большей прогностической информативностью. Кроме того, исследование отличается включением большого количества больных (n=664), а также тем, что обучение и валидизация были выполнены на различных группах больных. Не менее важным преимуществом является то, что все десять входных переменных являются доступными для дежурного врача в пределах первых 6 часов после госпитализации.

Втаблице 4 приведены сводные данные о разработке и результатах использования компьютерных систем на основе ИНС при остром панкреатите [274, 295,

49

346, 356, 414].

Таблица 4 – Результаты использования искусственной нейронной сети при остром панкреатите

Таким образом, разработка и внедрение систем поддержки принятия решений с целью прогнозирования и диагностики инфицированного панкреонекроза представляются очень важными. Это может позволить в начале заболевания выделить группу больных, которым угрожает развитие инфицированного панкреонекроза и, следовательно, своевременно начать профилактику инфекционных осложнений тяжелого острого панкреатита.

50

1.3 Современные возможности профилактики панкреатической инфекции

Профилактика инфицирования стерильного панкреонекроза имеет большое значение в улучшении результатов лечения острого некротизирующего панкреатита [40, 53, 83, 93, 123, 192, 262]. Профилактика панкреатической инфекции рассматривается в двух аспектах: 1) ранняя интенсивная медикаментозная терапия при поступлении больного в стационар с целью купирования процесса деструкции поджелудочной железы («терапия обрыва»); 2) профилактика вторичного инфицирования при уже сформировавшемся некрозе поджелудочной железы и забрюшинной клетчатки. Если по второму вопросу мнения исследователей определились и считается, что после выявления стерильного панкреонекроза все усилия врачей должны быть направлены на профилактику инфекционных осложнений [262]. Тогда как по возможностям ранней интенсивной терапии в купировании процесса деструкции поджелудочной железы существуют полярные точки зрения

[139, 205].

Многолетнее изучение проблемы острого панкреатита в панкреатологической клинике Санкт-Петербургского НИИ скорой помощи им. Ю.Ю. Джанелидзе позволило А.Д. Толстому с соавт. (1997) сформулировать концепцию «обрывающей терапии» панкреонекроза [94, 141]. Известно, что формирование панкреонекроза той или иной степени выраженности происходит в первые 24-36 часов от начала заболевания, после чего деструктивный процесс в поджелудочной железе останавливается. В дальнейшем течение и симптоматика панкреонекроза определяются реактивными воспалительными изменениями на очаги деструкции, в том числе инфекционными осложнениями. По результатам экспериментальных и клинических исследований авторы установили, что процесс деструкции поджелудочной железы до окончательного формирования панкреонекроза носит управляемый характер. Возможность терапевтического воздействия на пораженную желе-