Способ прогнозирования риска развития ранних абдоминальных осложнений у пациентов после коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения

Авторы патента:

A61B5/00 - Измерение для диагностических целей (радиодиагностика A61B 6/00; диагностика с помощью ультразвуковых, инфразвуковых и звуковых волн A61B 8/00); опознание личности

Владельцы патента RU 2734056:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицине, в частности к сердечно-сосудистой хирургии, может быть использовано в клинической практике при коррекции приобретенных пороков сердца для прогнозирования риска развития абдоминальных осложнений. Осуществляют обследование пациента. Выявляют постинфарктный кардиосклероз, рестернотомию, острую сердечно-сосудистую недостаточность, продолжительность искусственного кровообращения во время операции. При применении экстракорпоральной мембранной оксигенации в послеоперационном периоде присваивают 4 балла. При наличии постинфарктного кардиосклероза - 1 балл. При выполнении рестернотомии присваивают - 1 балл. При развитии острой сердечно-сосудистой недостаточности - 1 балл. Продолжительность искусственного кровообращения во время операции более 125 минут - 1 балл, определяют риск развития абдоминальных осложнений по сумме баллов. При этом 0 баллов соответствует низкому риску с вероятностью развития - 0,1%; 1-2 балла - умеренному риску с вероятностью - 1,8%; 3 балла - высокому риску с вероятностью - 4,2%; 4 и более баллов - очень высокому с вероятностью - 12,5%. Способ позволяет обеспечить индивидуальный прогноз развития ранних абдоминальных осложнений после коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения путем выявления и оценки факторов риска с присвоением определенных баллов, отражающих степень их вклада в итоговый риск. 5 ил., 3 пр.

Изобретение относится к медицине, в частности к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано в послеоперационном периоде у пациентов, перенесших открытые операции на сердце в условиях искусственного кровообращения для прогнозирования ранних послеоперационных абдоминальных осложнений.

В настоящее время при операциях на сердце используются аналоги стратификации факторов риска развития различных осложнений и летальных исходов: Бокерия, Л. А. Факторы риска и система прогнозирования развития послеоперационных легочных осложнений у кардиохирургических пациентов / Л.А. Бокерия, Е.3. Голухова, В.Ю. Мерзляков и др. // Креативная кардиология. - №2. - 2011. - С. 24-36.; Недостатком данного способа является то, что производится прогнозирование развития только легочных осложнений в послеоперационном периоде.

Известен способ прогнозирования госпитальных осложнений при операциях на открытом сердце с использованием шкалы STS [The Society of Thoracic Surgeons National Adult Cardiac Surgery Database). С его помощью определяют в процентах вероятность развития таких неблагоприятных событий, как послеоперационная летальность, увеличение срока госпитализации, развитие острого нарушения мозгового кровообращения, длительность искусственной вентиляции легких, инфекционные осложнения, почечную недостаточность, риск проведения повторной операции. Недостатком способа является его трудоемкость при расчетах, так как используется широкий набор критериев: возраст, пол, рост, вес, расовая принадлежность, проявления сердечной недостаточности в течение последних 2-х недель, применение диализа, уровень креатинина крови, наличие стабильной/нестабильной стенокардии, ОКС с подъемом ST или без подъема ST (при поступлении в клинику или непосредственно перед операцией), перенесенный инфаркт миокарда, нарушения ритма, хронические заболевания легких, цереброваскулярные заболевания, признаки периферического атеросклероза, наличие сахарного диабета, артериальной гипертензии, инфекционного эндокардита, применение иммуносупрессивной терапии, срочность оперативного вмешательства (плановая, экстренная, отсроченная), количество пораженных коронарных артерий, проведение реанимационных мероприятий, кардиогенный шок, применение внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАБК), инотропных препаратов, поражение клапанного аппарата сердца, предшествующая операция на сердце.

В шкале EuroSCORE II оценивают такие факторы, как сахарный диабет и потребность в инсулине, градация степени выраженности легочной гипертензии, нарушения подвижности пациента, объем оперативного вмешательства, включая операции на других сосудистых бассейнах, наличие периферического атеросклероза. С помощью этих шкал невозможно определить риск развития несмертельных сердечно-сосудистых или внесердечных осложнений, а именно развитие абдоминальных осложнений.

Известен способ прогнозирования осложнений в раннем послеоперационном периоде коронарного шунтирования, основанный на анализе показателей гомеостаза пациента [Пат. 2536278 Рос. Федерация, МПК А61В 5/00. Способ прогнозирования осложнений в раннем периоде после операций шунтирования коронарных артерий в условиях искусственного кровообращения / Семенова А.С., Шигаев М.Ю., Агапов В.В.; патентообладатель Семенова А.С. (RU), Шигаев М.Ю. (RU), Агапов В.В. (RU), №2013152203/14, заявл. 25.11.13, опубл. 20.12.14, Бюл. №35. - 14 с.]. Способ включает измерение показателей центральной гемодинамики в диапазоне 25-35 минут с момента начала проведения процедуры искусственного кровообращения. Оценивают уровень артериального (АР) и центрального венозного давлений (CVP), показатели гомеостаза, включающие концентрацию лактата (Lact) в крови, парциальное давление кислорода в венозной (pvO2) и артериальной крови (paO2), уровень гематокрита (Ht). Дополнительно определяют показатели длительности искусственного кровообращения (t1), времени пережатия аорты (t2) и возраста больного (age). После чего определяют значение дискриминантной функции по формуле: D=3,321+(0,006)*AP+(0,011)*CVP+(1,030)*Lact+(-0,009)*paO2+(0,005)*pvO2+(-0,124)*Ht+(-0,023)*age+(0,014)*t1+(-0,019)*t2. При значении D<-0,6 делают вывод о низком риске развития органных дисфункций в раннем периоде после проведения операции. При получении значений D>0,6 делают вывод о высоком риске развития органных дисфункций. Интервал значений - 0,6<D<0,6 характеризуют как интервал неопределенности, и при получении значения D из данного интервала осуществляют контроль состояния пациента, включая более частое измерение стандартных параметров.

Известен способ прогнозирования риска развития ранних абдоминальных осложнений у пациентов после коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения / Способ прогнозирования риска развития ранних абдоминальных осложнений у пациентов, перенесших коронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения Белов Д.В, Фокин А.А, Гарбузенко Д.В, Наймушина Ю.В, Лукин О.П.патент на изобретение RUS 2692455 27.03.2018/. Предложенная шкала стратификации риска развития абдоминальных осложнений после операций коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения позволяет выделить группы очень высокого и высокого риска развития абдоминальных осложнений, которые требуют проведения дополнительных профилактических и лечебно-диагностических мероприятий, для уменьшения послеоперационных осложнений и летальных исходов. Недостатком этого способа является то, что невозможно рассчитать риск развития абдоминальных осложнений после коррекции приобретенных пороков сердца. Данный способ взят за прототип.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в определении возможности развития абдоминальных осложнений на основании факторов риска после коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения.

Технический результат заявляемого способа заключается в обеспечении индивидуального прогнозирования развития ранних абдоминальных осложнений после коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения путем выявления и оценки факторов риска с присвоением определенных баллов, отражающих степень их вклада в итоговый риск.

На основании отечественных и литературных данных проанализировано влияние факторов риска развития абдоминальных осложнений, выделены ведущие факторы риска абдоминальных осложнений для разработки системы прогнозирования на основании периоперационных предикторов для выделения среди пациентов группы высокого и очень высокого риска. Выделение среди пациентов лиц с высоким и очень высоким риском абдоминальных осложнений позволит проводить ранний скрининг и применить алгоритм лечебно-диагностических мероприятий для профилактики и лечения данной патологии.

В исследование включены 3493 пациента, которым в период с 2011 по 2019 г. были выполнены операции на сердце в кардиохирургических отделениях ФГБУ «ФЦССХ» Минздрава России (г. Челябинск). Медианный возраст пациентов составлял 61 (53…67) год (Фигура 1). Статистическая обработка данных выполнена с помощью пакета прикладных программ «Statsoft Statistica 10.0 for Windows)) и SPSS Statistica 23.0. Для оценки значимости факторов производился расчет относительного риска. Построение модели для интегральной оценки риска абдоминальных осложнений производили с помощью многофакторного логистического регрессионного анализа с пошаговым включением переменных с последующим присвоением баллов избранным факторам. Для разделения больных на группы риска анализировали ROC-кривую для суммы баллов. Статистически значимым уровнем доверительной вероятности считали р<0,05.

Частота абдоминальных осложнений в нашей популяции составила 1,2% (42 пациента из 3493). Изученные показатели для определения факторов риска: пол, возраст, индекс массы тела, рост, вес, артериальная гипертензия, потребность экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), острое нарушение мозгового кровообращения в до и послеоперационном периоде, развитие острой сердечно-сосудистой недостаточности (ОСН), сахарный диабет, развитие периоперационного инфаркта миокарда, хроническая и острая почечная недостаточность, потребность во внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАВК), мультифокальный атеросклероз, выполнение рестернотомии, гемоплазмотрансфузии, 4 функциональный класс по NYHA, фракция выброса левого желудочка, вид клапанной коррекции и сопутствующие вмешательства, наличие анемии, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), продолжительность искусственного кровообращения (ИК) более 125 минут, операции на сердце в анамнезе, постинфарктный кардиосклероз, фибрилляция предсердий. Среди них выделены потенциальные факторы риска: потребность экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), развитие острой сердечно-сосудистой недостаточности (ОСН), развитие периоперационного инфаркта миокарда, потребность во внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАВК), выполнение рестернотомии, гемоплазмотрансфузии, 4 функциональный класс по NYHA, наличие анемии, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), продолжительность искусственного кровообращения (ИК) более 125 минут, постинфарктный кардиосклероз, фибрилляция предсердий.

Для создания интегральной шкалы оценки риска на основании вышеизученных показателей проводилось построение модели многофакторной логистической регрессии, где зависимой переменной являлось наличие/отсутствие осложнений, а независимыми факторами -вышеперечисленные признаки. Было определено 4 наиболее значимых фактора риска, проявлявших независимое влияние (Фигура 2). Как следует из данных таблицы 2, наибольшим независимым влиянием на степень риска являлось выполнение рестернотомии, развитие острой сердечно-сосудистой недостаточности, время ИК более 125 минут, постинфарктный кардиосклероз. Следует отметить значимую роль ЭКМО, которую мы вывели в отдельный фактор риска.

Для упрощения использования данной модели на практике, ПИК, ОСН, продолжительность ИК более 125 минут, рестернотомия получили по 1 баллу, а при ЭКМО - 4 балла. Для оценки итогового риска необходимо суммировать баллы, соответствующие имеющимся у пациента факторам риска.

Для каждого обследованного больного мы рассчитали сумму баллов по предложенной нами шкале и точную предсказанную вероятность в соответствии с построенной моделью логистической регрессии. Далее мы провели с рассчитанными показателями ROC-анализ, использовав наличие/отсутствие осложнений в качестве переменной исхода (Фигура 3, 4). ROC-кривая для показателя «сумма баллов по шкале» практически совпадает с таковой для предсказанной вероятностью и обладает хорошей диагностической ценностью (AUC=0,805±0,033,p<0,001).

Группа очень низкого риска - лица, набравшие 0 баллов, то есть не имеющие ни одного из вышеперечисленных факторов, риск развития абдоминальных осложнений у пациентов этой группы составляет 0,1%. Группа низкого риска - это пациенты, набравшие 1 балл, риск осложнений со стороны органов брюшной полости - 0,6%. Группа умеренного риска -это пациенты, набравшие 2 балл, риск абдоминальных осложнений у них 1,8%. Группа высокого риска - пациенты, набравшие 3 балл с риском осложнений 4,2%. В группе высокого риска можно выделить пациентов, набравших 4 и более баллов, имеющих очень высокий риск абдоминальных осложнений (12,5%о) (Фигура 5).

Пример №1. Больной Н, 69 лет, с диагнозом: ХРБС. Выраженный митральный стеноз Относительная трикуспидальная недостаточность. Легочная гипертензия. Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий. ХСН ПА, II ФК. Гипертоническая болезнь III ст АГ 1 ст риск 4. Пациенту выполнено протезирование митрального и пластика трикуспидального клапана. Послеоперационный период протекал гладко. Риск развития абдоминальных осложнений был очень низкий (сумма баллов - 0). В раннем послеоперационном течении абдоминальных осложнений не зафиксировано, пациент выписан на 8-е сутки на второй этап реабилитации.

Пример №2. Больной А, 63 лет, с диагнозом: ИБС. Стенокардия напряжения III ФК. ПИК. Дегенеративный аортальный порок: стеноз (МГД 61 мм.рт.ст.) и недостаточность 1 степени. Недостаточность митрального клапана 2-3 степени. Недостаточноть трикуспидального клапана 1-2 степени. Легочная гиперетензия. Гипертоническая болезнь III ст, АГ достигнутое нормальное, риск 4. ХСН 1 (ФВ 68%), ФК 3 NYHA. Перенес протезирование аортального и пластику митрального клапана, время искусственного кровообращения 148 минут. В ранней послеоперационном периоде выполнялась рестренотомия для остановки кровотечения. Риск развития абдоминальных осложнений был высоким (сумма баллов - 3). На 2 сутки послеоперационного периода у пациента появились тошнота и рвота кровь. Выполнено ФЭГДС, источник кровотечения острая язва кардиального отдела желудка, гемостаз. На фоне консервативного лечения рецидива кровотечения не было. Выписан на 15 сутки на второй этап реабилитации.

Пример №3. Больной К, 75 лет, с диагнозом: ИБС. Стенокардия напряжения III ФК. ПИК. Дегенеративный порок аортального клапана. Выраженный стеноз и недостаточность 2 ст. Расширение ВоАо. ХСН II ФК П. Выполнено протезирование аортального клапана и коронарное шунтирование. Время ИК 198 мин. Риск развития абдоминальных осложнений был умеренный (сумма баллов - 2). В раннем послеоперационном течении абдоминальных осложнений не зафиксировано, пациент выписан на 9-е сутки на второй этап реабилитации.

Предложенная нами шкала стратификации риска развития абдоминальных осложнений после коррекции приобретенных пороков в условиях искусственного кровообращения позволяет выделить группы очень высокого и высокого риска развития абдоминальных осложнений, которые требуют проведения дополнительных профилактических и лечебно-диагностических мероприятий, для уменьшения послеоперационных осложнений и летальных исходов.

Изобретение применяется в медицине, в частности в сердечно-сосудистой хирургии для прогнозирования риска ранних абдоминальных осложнений после коррекции приобретенных пороков в условиях искусственного кровообращения.

Способ прогнозирования риска развития ранних абдоминальных осложнений у пациентов после коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения, включающий обследование пациента и выявление использования экстракорпоральной мембранной оксигенации в послеоперационном периоде, выявление постинфарктного кардиосклероза, рестернотомии, острой сердечно-сосудистой недостаточности, продолжительности искусственного кровообращения во время операции, и при применении экстракорпоральной мембранной оксигенации в послеоперационном периоде присваивают 4 балла, наличии постинфарктного кардиосклероза - 1 балл, выполнении рестернотомии - 1 балл, развитии острой сердечно-сосудистой недостаточности - 1 балл, продолжительности искусственного кровообращения во время операции более 125 минут - 1 балл, определяют риск развития абдоминальных осложнений по сумме баллов, при этом 0 баллов соответствует низкому риску с вероятностью развития - 0,1%, 1-2 балла - умеренному риску с вероятностью - 1,8%, 3 балла - высокому риску с вероятностью - 4,2%, 4 и более баллов - очень высокому с вероятностью - 12,5%.

Изобретение относится к области медицинской диагностики и обеспечивает контроль состояния органов и систем человека в процессе терапевтических процедур с целью последующей их коррекции.

Способ прогнозирования эффективности коррекции поведенческих расстройств у детей с аутизмом при соблюдении безглютеновой диеты // 2733713

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и может быть использовано в качестве вспомогательного метода при составлении плана лечения пациентов с нарушениями аутистического спектра.

Способ прогнозирования неблагоприятного течения начальной меланомы хориоидеи после органосохранного лечения, основанный на определении уровня трансформирующего ростового фактора tgf-β2 // 2733577

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и предназначено для прогнозирования неблагоприятного течения начальной меланомы хориоидеи после органосохранного лечения.

Способ диагностики и развития когнитивно-моторных компонентов способностей человека // 2733317

Изобретение относится к фитнесу, спорту и медицине и предназначено для диагностики и развития когнитивно-моторных способностей человека. Предложен способ, в котором исследователь выбирает программу диагностики и/или развития из библиотеки программно-аппаратного комплекса (ПАК), содержащего средства видеоконтроля действий человека и средства визуализации контента на поле его действий.

Способ диагностики острого коронарного синдрома // 2733077

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу диагностики острого коронарного синдрома. Способ включает формирование базы данных, содержащей информацию о результатах клинического анализа крови пациентов с острым коронарным синдромом и здоровых людей группы контроля, которую в дальнейшем используют для обучения нейронных сетей, после чего осуществляют взятие цельной венозной крови обследуемого пациента, перемешивают пробу крови, затем производят исследование клинического анализа крови на автоматическом гематологическом анализаторе, после этого результаты исследования копируют с анализатора в виде FCS-файлов и переносят на персональный компьютер для предварительной обработки и машинного анализа, причем предварительная обработка включает перевод оператором при помощи программного обеспечения, позволяющего работать с FCS-файлами, графических изображений в виде скатерограмм анализа крови пациента в цифровой эквивалент - вектор, который содержит информацию обо всех исследованных клетках в виде данных их расположения по осям скатерограммы X и Y, при этом оператор с учетом морфологических показателей представленных на анализ клеток крови дифференцирует их на три субпопуляции: нейтрофилы, лимфоциты и моноциты, после чего полученный результат в цифровом эквиваленте сохраняют в отдельный файл программы для работы с электронными таблицами, затем в вышеуказанном цифровом эквиваленте скатерограммы анализа крови пациента - векторе отсекают последние элементы, а именно координаты клеток, так, чтобы количество элементов обследуемого пациента соответствовало количеству элементов пациентов, результаты которых находятся в предварительно сформированной базе данных, после чего все элементы векторов обследуемого пациента объединяются последовательно в один общий глобальный вектор Vglob, затем стандартизируют полученный вектор путем вычитания из глобального вектора обследуемого пациента среднего значения соответствующих векторов из предварительно сформированной базы данных и последующего деления на стандартное отклонение соответствующих векторов базы данных, затем применяют метод главных компонент для уменьшения размерности признаков с n элементов до 2-4 главных компонент {Xn}, сохранив при этом как можно больше изменчивости признаков, посредством программного обеспечения для математических вычислений, в результате получают сокращенный вектор, затем производят стандартизацию с помощью описанных выше действий уже сокращенного вектора до вида , после чего применяют ансамбль из нейронных сетей, которые обучают на предварительно сформированной базе данных пациентов с острым коронарным синдромом и здоровых людей группы контроля путем внесения информации в программное обеспечение для машинного анализа об их результатах клинического анализа крови и окончательного диагноза - «острый коронарный синдром» или «здоров», при этом количество нейронных сетей в ансамбле зависит от результатов оценки точности предсказания окончательного диагноза и составляет от 1 до 10, при этом используют композиции алгоритмов, каждый из которых параллельно обучают на подпространстве обучающей выборки из предварительно сформированной базы данных пациентов с острым коронарным синдромом и здоровых людей группы контроля, причем из множества обучающей выборки отбирают от 1 до n подмножеств путем случайного выбора элементов с повторениями в каждом из наблюдений подмножества, чтобы затем передать их математическим моделям для анализа с последующей агрегацией данных в ансамбль и расчета вероятности положительного диагноза, при этом подмножества рассматривают как репрезентативные и независимые значения истинного распределения данных, и на каждом из подмножеств обучают нейронную сеть как модель, при этом применяют ансамблевый метод, причем после обучения нейронных сетей и их агрегации в ансамбль проверяется их точность на тестовой выборке, при этом по итогу обучения нейронных сетей и приемлемому результату тестирования, при условии ошибки результатов оценки менее 5%, аналогичным образом производят исследование клинического анализа крови обследуемого пациента, а для оценки положительного диагноза в процентах строят график, где используют поля вероятности для классификации диагнозов в двухмерном подпространстве, которые представляют собой оси абсцисс и ординат, соответствующих главным компонентам, причем указанные поля рассматривают как зрение нейронных сетей для неизвестных случаев, при этом диагноз обследуемому пациенту ставят следующим образом: если результаты пациента окажутся в области графика, выделенной для отрицательного диагноза, то ансамбль нейронных сетей выдаст наиболее высокую вероятность для отрицательного диагноза, если в области графика, выделенной для положительного диагноза - наиболее высокую вероятность для положительного диагноза - острый коронарный синдром.

Способ лабораторной диагностики пневмонии // 2733048

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для лабораторной диагностики пневмонии. Для этого проводят забор крови пациента из артерии и вены, определяют содержание пресепсина в артериальной и венозной крови, сравнивают значения пресепсина в артериальной и венозной крови.

Устройство для воздействия на кожу светом // 2733044

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для воздействия на кожу светом содержит источник света для воздействия и окно выхода света для воздействия, через которое во время работы обеспечена возможность подачи света для воздействия, генерируемого источником света для воздействия, на кожу пользователя, причем окно выхода света для воздействия содержит оптически прозрачный материал, расположенный с возможностью соприкосновения с кожей во время работы.

Способ дифференциальной диагностики заболеваний поджелудочной железы // 2732974

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, хирургии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики заболеваний поджелудочной железы. На этапе обследования в крови больного с заболеванием поджелудочной железы методом иммунофенотипирования определяют содержание дегидроэпиандростерона-сульфата - ДГЭА-S и 17-оксипрогестерона - 17-ОНР.

Способ определения качества эякулята у мужчин по активности креатинфосфокиназы в спермальной плазме // 2732968

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике, андрологии, репродуктологии, и может быть использовано для определения качества эякулята у мужчин по активности креатинфосфокиназы в спермальной плазме.

Способ диагностики острого инфицированного панкреонекроза // 2732726

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для диагностики острого инфицированного панкреонекроза. Проводят микроскопический анализ крови больного.