Стратификация риска осложнений гастростомии у детей

Гастростомия — широко распространенная операция у детей, которая выполняется в настоящее время с помощью открытой и эндоскопической хирургии [1—8]. Показаниями для выполнения этой операции служат все заболевания, при которых ребенок не может самостоятельно принимать пищу через рот.

Определяют отношение специалиста к тому или иному хирургическому вмешательству число и характер послеоперационных осложнений. К гастростомическим осложнениям (ГО) принято относить внутрибрюшное кровотечение, повреждение тонкой или толстой кишки в момент пункции желудка, перитонит в результате подтекания желудочного содержимого в брюшную полость, негерметичное стояние гастростомической трубки, перистомальный дерматит, рост грануляций.

Данные о частоте ГО являются ограниченными и представлены в ограниченном числе научных работ. В исследовании R. Wragg и соавт. [9] выявлено 14% неудач у пациентов после чрескожной эндоскопической гастростомии (PEG) и 4% неблагоприятных исходов у больных после лапароскопических операций. Похожие данные опубликованы M. Zanakhshary и соавт. [10]: 14% ГО у пациентов после PEG и 7,7% после лапароскопии [9, 10]. Сообщаемая частота неудач после использования открытых способов установки гастростомических трубок составляет 20—25% [11—14].

Существующие взгляды о причинах происхождения ГО носят противоречивый характер и не позволяют сформировать единое мнение о вероятности и степени риска их развития. Высокая частота послеоперационных неудач наблюдается у пациентов с грубым неврологическим дефицитом, врожденными пороками сердца, хронической дыхательной недостаточностью и метаболическими заболеваниями [15]. Другими предполагаемыми причинами побочных эффектов у пациентов в раннем периоде после гастростомии являются размеры тела ребенка и выбор способа операции [16].

Таким образом, знания о влиянии различных обстоятельств на возникновение ГО ограничены и не позволяют представить полную картину их взаимодействий.

Цель настоящего исследования — разработка комплексной оценки риска неблагоприятного исхода гастростомии у маленьких детей и создание на основе многофакторной модели калькулятора, позволяющего выделить группу больных с высоким риском неблагоприятного исхода лечения и определить прогноз заболевания.

Научная работа основана на ретроспективном анализе результатов лечения 134 пациентов с врожденными и приобретенными заболеваниями, которые находились в областной детской клинической больнице (Кемерово), городской Ивано-Матренинской детской клинической больнице (Иркутск) на протяжении 15 лет, с 1 января 2002 г. до 31 декабря 2016 г.

Все пациенты были распределены в две клинические группы: 1) основную, включающую 90 детей, прооперированных с применением методов неагрессивной хирургии (лапароскопия); 2) контрольную, состоящую из 44 детей, у которых применялась открытая стратегия установки гастростомы (лапаротомия). Возраст пациентов был с 1-го дня жизни до 12 мес.

Показаниями к установке гастростомической трубки у детей явились нарушения поступления питания в желудок в результате врожденных и приобретенных заболеваний:

1) атрезия пищевода — 70 пациентов;

2) нарушения глотания на фоне неврологических расстройств — 45 пациентов;

3) недостаточная прибавка веса или его потеря на фоне соматических заболеваний, обозначаемая как failuretothrive (FTT) (отказ от роста) — 10 пациентов;

4) нарушение проходимости рта, ротоглотки и верхней трети пищевода в результате сдавления опухолью (лимфангиомы и гемангиомы шеи) — 5 пациентов;

5) невозможность вскармливания при пороках развития челюстных костей и верхней трети пищевода (синдром Пьера—Робена и ларинготрахеальная расщелина) — 4 пациента.

Конструирование наружных желудочных стом совмещалось с выполнением антирефлюксных процедур (АРП) Ниссена (42 больных), нижней трахеостомии (15 больных) и вентрикулоперитонеального шунтирования (ВПШ) (9 пациентов).

Для поиска наиболее значимых факторов, влияющих на возникновение осложнений после гастростомии, применялся регрессионный анализ в виде бинарной логистической регрессии. Данный вид регрессии позволяет оценить вероятность прогноза наступления рассматриваемого события Y в зависимости от значений выделенной группы факторов. В качестве зависимой переменной выступала переменная Y, характеризующая ГО и принимающая значение Y=1 в случае развития госпитальных осложнений и Y=0 в случае их отсутствия. В качестве факторов, предположительно влияющих на ГО, были отобраны: возраст, вес, диагноз ребенка, способ хирургического вмешательства (открытая операция или лапароскопия), наличие симультанных операций (АРП Ниссена, ВПШ, трахеостомия). Такие показатели, как диагноз, наличие и тип симультанной операции, способ хирургического вмешательства, являются категориальными, поэтому они были включены в модель в виде фиктивных переменных с соответствующими кодировками, представленными в табл. 1.

Для построения бинарной логистической модели использовался статистический пакет для социальных наук SPSS 17, модуль Binarylogisticregression, пошаговый метод Forward LR (метод пошагового включения на основе максимального правдоподобия).

Основные результаты регрессионного анализа представлены в табл. 2.

Регрессионный анализ, использованный в исследовании, установил в качестве факторов, значимо влияющих на вероятность развития ГО, возраст и вес пациента, диагноз, способ операции и наличие симультанной операции Ниссена.

Оказалось, что влияние всех отобранных факторов, кроме диагноза (р=0,467), является значимым (р<0,05). Чем меньше возраст и вес ребенка, тем выше вероятность наступления Г.О. Эта зависимость вполне объяснима тем, что толщина тканей брюшной стенки, обеспечивающая протяженность гастростомического канала, связана с показателями морфометрии тела ребенка, которые у новорожденного и младенца определяются весо-ростовыми параметрами и возрастом младенца.

Вероятность наступления ГО также повышается при открытой операции. Снижение риска развития неудач при использовании лапароскопии обусловлено уменьшением общего травматического воздействия хирургического вмешательства на организм маленького ребенка, совершенством конструкции кнопочной гастростомы, обеспечивающей плотное прилегание трубки к гастростомическому каналу и его обтурацию со стороны желудка, улучшенными качествами многоточечной гастропексии.

Применение симультанной операции Ниссена тоже повышает риск развития Г.О. Причина этого влияния состоит в том, что после выполнения фундопликации повышается внутрижелудочное давление, что приводит к истечению содержимого желудка через гастростомический канал наружу.

Наиболее неблагоприятные диагнозы, повышающие риск развития ГО, — атрезия пищевода, нейродефицит и соматические болезни. Наличие опухоли и аномалий верхней челюсти и верхней трети трахеи снижает риск развития ГО.

Причина повышения вероятности появления неудач в группах 1—3 после установки гастростомической трубки состоит в том, что эти клинические состояния сопровождаются снижением мышечного тонуса желудочной стенки миогенного (атрезия пищевода) и нейрогенного (поражение ЦНС, тяжелые соматические заболевания) происхождения.

На основании данных, представленных в исследовании, вероятность развития ГО может быть рассчитана по формуле:

Значение вероятности изменяется в пределах от 0 до 1. Если прогнозная вероятность больше 0,5, то пациент будет отнесен к группе неблагоприятного исхода. При данном пороге классификации чувствительность модели (доля правильно классифицированных пациентов с ГО) составляет 0,805, а специфичность модели (доля правильно классифицированных пациентов без ГО) составляет 0,935.

Следующим шагом выполнялось построение ROC-кривой (Receiver Operating Characteristic) — графика, позволяющего оценить качество бинарной модели. Далее производилась количественная интерпретация ROC-кривой с определением показателя AUC (Area Under Curve) — площади под ROC-кривой, отображающей зависимость чувствительности и специфичности модели при различных порогах классификации. Чувствительность — это способность алгоритма «видеть» больных, а специфичность — способность алгоритма не принимать здоровых за больных. Чем выше показатель AUC, тем большей прогностической способностью обладает логистическая модель. В табл. 3 представлены

В итоге классификатор выдает значения чувствительности и специфичности для различных порогов отсечения. Меняя порог классификации, можно менять значения чувствительности и специфичности.

В табл. 4 представлены

В табл. 5 представлены диапазоны разбиения значений вероятности на уровни риска развития ГО с их качественной характеристикой в группах пациентов с ГО и без них.

Рассмотрим на примерах, как для конкретного пациента можно оценить риск развития ГО.

Пациент № 1. Девочка, возраст — 42 дня, вес — 3800 г, диагноз 3, открытая операция, АРП Ниссена не проводилась.

Пациент № 2. Мальчик, возраст — 88 дней, вес — 5120 г, диагноз 1, лапароскопическая операция, АРП Ниссена не проводилась.

Пациент № 3. Мальчик, возраст — 3 дня, вес — 3662 г, диагноз 1, открытая операция, АРП Ниссена проводилась.

В табл. 6 представлена

Пример расчета риска развития ГО для пациента № 1 (рис. 2):

Так как значение вероятности неблагоприятного исхода меньше 0,41, то прогноз для данного пациента — благоприятный. Так как значение вероятности ГО попадает в интервал 0,007—0,85, то риск развития ГО — средний.

Пример расчета риска развития ГО для пациента № 2 (рис. 3):

Так как значение вероятности неблагоприятного исхода для данного пациента меньше 0,41, то прогноз — благоприятный. Так как значение вероятности ГО меньше 0,007, то риск развития ГО — низкий.

Пример расчета риска развития ГО для пациента № 3 (рис. 4):

Так как значение вероятности неблагоприятного исхода для данного пациента больше 0,41, то прогноз — неблагоприятный. Так как значение вероятности ГО больше 0,85,то риск развития ГО — высокий.

Таким образом, созданный на основе многофакторной модели калькулятор позволяет оценить вероятность осложнений после гастростомии. Алгоритм разделения диапазона коэффициентов на интервалы дает возможность выделить группу больных с высоким риском неблагоприятного исхода лечения и определить прогноз заболевания.

Известно, что большинство клинических исходов гастростомии представляет собой итог сложного взаимодействия многих переменных. Результаты логистического регрессионного анализа подтверждают, что осложнения после установки гастростомической трубки у детей возникают вследствие влияния нескольких факторов риска. Наиболее значимые из них — это вес и возраст пациента, способ хирургического вмешательства и наличие гастроэзофагеального рефлюкса.

Таким образом, бинарная логистическая модель, использованная в исследовании, успешно решила задачу классификации пациентов, которым устанавливалась гастростомическая трубка, распределив ранее не известные сущности к тому или иному классу и позволив создать прогностическую шкалу, которая предоставляет возможность определять вероятность и риск возникновения ГО, а также может быть использована для прогнозирования исходов заболевания.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Козлов Юрий Андреевич — д.м.н., профессор кафедры детской хирургии ИГМУ, заведующий отделением детской хирургии

e-mail: yuriherz@hotmail.com

ОRCID 0000-0003-2313-897X

Ковальков Константин Анатольевич — заместитель директора по хирургической службе

e-mail: kkovalkov@mail.ru

Каган Елена Сергеевна — к.тех.н., доцент, заведующий кафедрой прикладной математики

e-mail: kaganes@mail.ru

ОRCID 0000-0002-8470-961X