диссертации / 62

161

дующие результаты: суммарная ошибка разработанной сети невысока – 0,15%, уровень точной классификации случаев – 98%, площадь под ROC-кривой – 0,974.

время от начала заболевания до госпитализации

Рисунок 32 – Схематичное строение блока прогнозирования

Тестирование обученной сети выполнено на основании данных второй группы больных (n=100), которые не использовались для обучения. В результате тестирования СПИПН получены следующие результаты: суммарная ошибка разработанной сети невысока – 0,18%, уровень точной классификации случаев – 96%, площадь под ROC-кривой – 0,954.

Первый функциональный блок «Системы прогнозирования и диагностики инфицированного панкреонекроза» разработан и реализован виде компьютерной программы с участием специалистов Объединенного института проблем инфор-

162

матики Национальной Академии Наук Беларуси В.А. Ковалева и А.В. Пруса) [45, 51] (рис. 24). В группу риска по возможному развитию инфицированного панкреонекроза мы относили больных с тяжелым острым панкреатитом и вероятностью развития ИПН > 50% по результатам применения СПИПН (надпись «Инфицированный панкреонекроз» на красном фоне) (рис. 33). При вероятности развития ИПН менее 50% появляется надпись «Стерильный панкреонекроз» на зеленом фоне. Порог разделения вероятности инфицирования панкреонекроза равный 50% заложен в компьютерной программе СПИДИПН и обосновывается особенностями программного анализа данных (использование ROC-анализа), удобством применения в повседневной практике.

Рисунок 33 – Интерфейс «Системы прогнозирования ИПН»

163

Таким образом, на основании полученных предварительных результатов использования СПИПН можно констатировать, что прогнозировать развитие инфицированного панкреонекроза можно уже в начале заболевания острым панкреатитом на основе комбинации небольшого количества легко доступных клинических, лабораторных и инструментальных данных. Нейросетевой подход имеет преимущества перед большинством классических статистических систем прогнозирования благодаря способности анализировать нелинейные входные связи исходных данных. Для более аргументированного подтверждения полученных результатов необходимым явилось проведение следующего этапа наших исследований – определение валидности разработанной «Системы прогнозирования ИПН» путем проведения анализа исходов в выделенной «экзаменационной» выборке.

3.3 Результаты клинического использования системы прогнозирования инфицированного панкреонекроза

Для определения валидности разработанной системы – СПИПН произведен анализ исходов в выделенной «экзаменационной» выборке из 128 больных (находились на лечении с 2006 по 2008 год). Включены пациенты, данные которых не использовались для обучения и тестирования СПИПН; исключены пациенты с фульминантным течением, посттравматическим и послеоперационным панкреатитом, а также пациенты, у которых на момент поступления имелись явные признаки инфицированного панкреонекроза и (или) оперированные по поводу инфекционных осложнений тяжелого острого панкреатита ранее трех суток с момента госпитализации (n=97). Демографические показатели экзаменационной выборки больных представлены в таблице 22.

164

Таблица 22 – Характеристика больных экзаменационной выборки (n=128)

В зависимости от отсутствия или наличия ИПН в катамнезе больные были разделены на 2 группы: c инфицированным панкреонекрозом (n=45) и стерильным панкреонекрозом (n=83). Результаты применения СПИПН приведены в матрице классификации (табл. 23).

Таблица 23 – Матрица классификации применения СПИПН (n=128)

Чувствительность СПИПН для прогнозирования ИПН составила 86,7% (81,2-92,2), специфичность – 94,0% (90,1-97,9), ППЦ – 88,6% (83,4-93,8), ОПЦ – 92,9% (88,5-97,3), общая точность – 91,4% (86,6-96,2).

В таблицах 24-26 показаны матрицы классификаций применения сравниваемых шкал для прогнозирования ИПН. Для M-APACHE II отрезной точкой яви-

165

лось значение 8 баллов [107], для шкалы Д.А. Тагановича – 5 баллов [135], шкалы С.И. Третьяка – 6 баллов [142].

Таблица 24 – Матрица классификации применения шкалы M-APACHE II (n=128)

Чувствительность M-APACHE II для прогнозирования ИПН составила

66,7% (58,6-74,8), специфичность – 72,3% (64,7-79,9), ППЦ – 56,6% (48,1-65,1), ОПЦ – 80,0% (73,2-86,8), общая точность – 70,3% (62,5-78,1).

Таблица 25 – Матрица классификации применения шкалы Д.А. Тагановича

(n=128)

Чувствительность шкалы Д.А. Тагановича для прогнозирования ИПН со-

ставила 71,1% (63,2-79,0), специфичность – 69,9% (61,9-77,9), ППЦ – 56,1% (47,5- 64,7), ОПЦ – 81,7% (75,0-88,4), общая точность – 70,3% (62,5-78,1).

166

Таблица 26 – Матрица классификации применения шкалы С.И. Третьяка с соавт. (n=128)

Чувствительность шкалы С.И. Третьяка с соавт. для прогнозирования ИПН составила 71,1% (63,3-78,9), специфичность – 73,5% (65,9-81,1), ППЦ – 59,3% (51,1-67,6), ОПЦ – 82,4% (75,9-88,9), общая точность – 72,7% (65,1-80,3).

В таблице 27 приведены площади под ROC-кривыми значимости многопараметрических систем и «Системы прогнозирования ИПН» при раннем прогнозировании развития ИПН, а также 95%-ные доверительные интервалы их значений и вероятность отличия от площади, соответствующей параметру с абсолютной прогностической индифферентностью.

Таблица 27 – Площади под ROC-кривыми информативности многопараметрических систем и СПИПН в определении вероятности развития инфицированного панкреонекроза (n=128)

Примечание – * статистическая значимость различий с кривой абсолютной прогностической индифферентности

167

Таким образом, ценность шкалы М-APACHE II, шкалы Д.А. Тагановича (2007) в раннем прогнозировании инфицированного панкреонекроза оказалась статистически значимо лучше, чем кривая абсолютной прогностической индифферентности (P<0,05): площадь под ROC-кривыми находится в пределах 0,70- 0,79, что соответствует «хорошему» качеству прогностической модели [28]. Площадь под ROC-кривой шкалы С.И. Третьяка с соавт. (2001) составила 0,759 (95%ДИ 0,675-0,830), что также свидетельствует о «хорошем» качестве [28] прогностической системы и возможности использования данной шкалы, в том числе и для прогнозирования инфекционных осложнений панкреонекроза. Площадь под характеристической кривой СПИПН составила 0,886 (95%ДИ 0,838-0,935), что свидетельствует об «очень хорошем» [28] качестве прогностической модели. Такие данные объясняются разными целями создания используемых для сравнения шкал, так как шкалы Д.А. Тагановича (2007) и С.И. Третьяка с соавт. (2001) создавались и хорошо зарекомендовали себя для объективизации степени тяжести больных с острым панкреатитом, а не для прогнозирования возможного развития инфицированного панкреонекроза.

Разработанная нами программа показала достаточно высокую дискриминационную способность в прогнозировании инфицированного панкреонекроза среди больных с тяжелым острым панкреатитом: чувствительность составила 86,7% (81,2-92,2), специфичность – 94,0% (90,1-97,9), ППЦ – 88,6% (83,4-93,8), ОПЦ – 92,9% (88,5-97,3), общая точность – 91,4% (86,6-96,2). Различия между площадя-

ми под ROC-кривыми информативности СПИПН и многопараметрических систем в определении вероятности развития инфицированного панкреонекроза оказались статистически значимыми: P=0,003 (СПИПН – M-APACHE II и СПИПН – шкала Д.А. Тагановича; Z-критерий, J. Hanley); P=0,005 (CПИПН – шкала С.И. Третьяка с соавт.; Z-критерий, J. Hanley).

Таким образом, в группу риска по возможному развитию инфицированного панкреонекроза следует относить больных с тяжелым острым панкреатитом и вероятностью развития ИПН > 50% по данным СПИПН. «Система прогнозирова-

168

ния ИПН», сконструированная на основе вышеназванных критериев, обученная и протестированная описанным способом, показала достаточно высокую дискриминационную способность в прогнозировании инфекционных осложнений панкреонекроза: различия между индексами площади под кривыми операционных характеристик были статистически значимыми по сравнению со всеми моделями сравнения. Разработанная система продемонстрировала достаточно высокую прогностическую эффективность и способность точно классифицировать больных по соответствующим группам прогноза заболевания – стерильный и инфицированный панкреонекроз.

некротизирующего панкреатита

Измерение внутрибрюшного давления в отделении интенсивной терапии и реанимации Гомельской областной клинической больницы больным с панкреонекрозом проводится с 2005 года. Сотрудники в рамках исследований работают в составе Международной рабочей группы по изучению абдоминального компарт- мент-синдрома [232]. Не только абдоминальный компартмент-синдром у больных с острым некротизирующим панкреатитом может характеризовать степень и динамику воспалительного процесса в брюшной полости и забрюшинном пространстве, но и высокое ВБД является критерием тяжести полиорганной недостаточности, возможным предиктором развития инфицированного панкреонекроза. Необходимость измерения внутрибрюшного давления обусловлена особенностью течения острого некротизирующего панкреатита – АКС увеличивает риск бактериальной транслокации с развитием синдрома системного воспалительного ответа. Поэтому можно предположить, что уровень ВБД является независимым предиктором возможного развития инфекционных осложнений панкреонекроза. Изучение информативности показателя ВБД для прогнозирования и диагностики инфи-

169

цированного панкреонекроза явилось основной целью данного этапа исследова-

ния [76].

Методика проведения исследования изложена в главе 2.5. Дизайн исследования – ретроспективное, одноцентровое.

Нулевая гипотеза: уровень ВБД не влияет на течение заболевания больных с

ТОП.

Задача исследования: оценка возможности использования ВБД у больных с ТОП для прогнозирования и диагностики инфицированного панкреонекроза.

Период исследования: январь 2005 г. – декабрь 2007 г.

Критерии включения в исследование: пациенты в возрасте от 18 лет с диагнозом «острый некротизирующий панкреатит», поступившие в отделения реанимации в течение одних-двух суток с момента начала заболевания. Критерии исключения: время лечения в отделении реанимации менее пяти суток; больные, поступившие через трое-четверо суток с момента развития заболевания. Кроме того, исключались пациенты с острым некротизирующим панкреатитом, перенесшие в анамнезе лапаротомию и больные с развитием панкреатогенного шока; умершие в первые пять суток с момента развития заболевания.

В соответствии с заключительным клиническим диагнозом анализ уровня внутрибрюшного давления проведен в двух группах больных. В первую группу вошли 20 больных (15 мужчин и 5 женщин), у которых в последующем развился инфицированный панкреонекроз. Вторую группу составили 45 больных (29 мужчин и 16 женщин) со стерильным панкреонекрозом (табл. 28).

Статистически значимых отличий между группами по возрасту, полу, времени поступления с начала заболевания, длительности нахождения в отделении реанимации, тяжести состояния по шкале M-APACHE II не выявлено. Синдром внутрибрюшной гипертензии (абдоминальный компартмент-синдром) определялся при повышении ВБД более 20 мм рт. ст. Измерение ВБД проводилось в течение пяти суток. Первое измерение проводилось при поступлении больного в ОАРИТ.

170

Таблица 28 – Характеристика групп больных

Примечания

* статистическая значимость различий между группами (P<0,05) ИМТ – индекс массы тела = вес тела (кг)/рост (м)2

При поступлении и в течение первых суток пребывания в ОАРИТ повышенное внутрибрюшное давление (>12 мм рт.ст.) выявлено у 83,4% больных острым некротизирующим панкреатитом и составило 16 [14-19] мм рт.ст. (Me [Q1Q3]. Распределение по степени внутрибрюшной гипертензии больных с острым некротизирующим панкреатитом: <12 мм рт. ст. – 3 больных (4,6%);

I степень – 12-15 мм рт. ст. – 16 больных (24,6%);

II степень – 16-20 мм рт. ст. – 26 больных (40,0%);

III степень – 21-25 мм рт. ст. – 15 больных (23,1%); IV степень – > 25 мм рт. ст. – 5 больных (7,7%).

На рисунке 34 показано распределение результатов измерения внутрибрюшного давления у больных с острым некротизирующим панкреатитом в течение первых суток пребывания в ОАРИТ, у которых в дальнейшем развился СПН или ИПН. При этом выявлено различие между группами больных в первые сутки по уровню ВБД. У больных со стерильным панкреонекрозом ВБД составило 15 [13-16] мм рт. ст., Me [Q1-Q3], при инфицированном панкреонекрозе – 20,5 [18,5- 25] мм рт. ст., Me [Q1-Q3] (P<0,0001; U-критерий Манна-Уитни).