В последние десятилетия развитие анестезии, классической и гибридной хирургии с использованием методов защиты головного мозга (ГМ) позволили значительно улучшить ближайшие и отдаленные результаты хирургии дуги аорты (ДА) [1, 3, 4, 6, 13, 17]. Однако к настоящему времени научных работ по оценке риска предстоящей операции на ДА мало, что значительно затрудняет выбор хирургической тактики.

С момента возникновения первой шкалы оценки анестезиологического риска операции ASA (American Society of Anesthesiologists) [16] разработано множество шкал оценки риска предстоящей операции как международного, так и регионального значения. На основе их сравнения, включая объем используемой информации и предсказательную способность, проводили постоянную работу по совершенствованию шкал [2, 7, 9, 14, 15]. Основной тенденцией стало увеличение числа используемых факторов и количества больных, включенных в исследование, что достигло своего максимума при формировании шкалы EuroSCORE, в которой использовалось 68 периоперационных и 29 интраоперационных факторов риска по базе данных 19 030 больных из разных стран Европы [15]. При создании всех шкал вне зависимости от времени возникновения руководствовались следующими целями:

— оптимизировать процессы отбора больных и определить тактику лечения;

— информировать больных о риске предстоящей операции, полученном на основе математических оценочных систем;

— объективизировать мониторинг качества лечения и сравнение результатов операции между различными лечебными учреждениями и отдельными хирургами, так как прямое сравнение без поправки на различие в тяжести состояния больных может привести к некорректным результатам.

Для оценки периоперационного риска при реваскуляризации миокарда (РМ) сначала создали шкалы, а впоследствии — прогностические модели «Клапан», «Клапан + РМ» [8, 12]. В последнее время в научных работах стали оценивать периоперационный риск на ДА с защитой ГМ по шкале EuroSCORE без учета периоперационных факторов риска, характерных для ДА [11, 19]. В связи с тем, что операция на ДА с перфузией ГМ имеет много особенностей, нам кажется более уместным учитывать эти факторы при определении риска предстоящей операции на ДА с защитой ГМ при помощи специализированной, а не универсальной, шкалы оценки тяжести состояний.

Цель данного исследования — на основе ретроспективного анализа данных по нашей совокупности больных создать методику прогноза периоперационных факторов риска в хирургии ДА с защитой Г.М. За основу взяли периоперационные параметры риска из шкалы EuroSCORE и дополнительно учли потенциально возможные факторы риска, характерные для дуги аорты; соответственно шкала носит название EuroSCORE model ARCH.

Дизайн исследования. В период с ноября 1998 г. по сентябрь 2011 г. в отделении хирургии аорты и ее ветвей (зав. — акад. РАН Ю.В. Белов) ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» обследован и оперирован с защитой головного мозга 71 больной с клиническим диагнозом — аневризма Д.А. Из исследования исключены все оперативные вмешательства на ДА без перфузии ГМ.

Настоящее исследование посвящено прогнозированию периоперационного риска только у группы больных с применением технологий защиты ГМ. В отличие от классической EuroSCORE (logistic или additive), периоперационный и операционный риск рассчитывали отдельно. Периоперационный прогноз позволяет уточнить тактику оперативного вмешательства, тогда как более точный прогноз с использованием данных, которые становятся известными во время проведения оперативного вмешательства, позволяет скорректировать тактику послеоперационного лечения.

Общий дизайн данного исследования построен по следующей схеме:

— анализ влияния демографических факторов на послеоперационные осложнения, длительность госпитализации и пребывания больного в отделении реанимации (РАО);

— анализ влияния результатов предоперационных лабораторных исследований на послеоперационные осложнения, длительность госпитализации и пребывания больного в РАО;

— анализ влияния результатов предоперационных инструментальных исследований на послеоперационные осложнения, длительность госпитализации и пребывания больного в РАО;

— анализ влияния сопутствующей патологии на послеоперационные осложнения, длительности госпитализации и пребывания больного в РАО.

Для прогноза периоперационного риска был проанализирован 91 потенциальный фактор риска: 56 из шкалы EuroSCORE и 35 дополнительных, специфических для оперативных вмешательств на ДА.

Статистическая обработка данных. Данные представлены в виде среднего значения и среднеквадратичного отклонения (Mean±s) при распределении, достаточно близком к нормальному, и в виде медианы (25 и 75‰ квартилей) в противоположном случае. Для выявления статистической значимости средних значений по группам использовался дисперсионный анализ. В том случае, когда использование методов параметрической статистики было некорректным, при помощи критерия Уилкоксона определяли достоверность различия средних рангов. Для выявления статистической значимости различия частот использовали критерий χ². Для анализа связи числовых показателей использовали коэффициент корреляции Пирсона, ранговый коэффициент корреляции Спирмена и коэффициент частной корреляции.

Прогностические модели создавали при помощи многофакторного анализа и линейной регрессии. Для иллюстрации точности и клинической ценности полученных прогнозов использовали ROC-кривые. Статистически значимыми считали результаты p<0,05. Все вычисления сделаны с использованием программы SPSS 17.

Предоперационная подготовка больных и индексированные параметры как возможные факторы риска. Обследование больных проводили по стандартной схеме перед операцией на ДА с защитой ГМ. В качестве возможных периоперационных лабораторных факторов риска выбраны гематокрит, креатинин, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), международное нормализованное отношение (МНО), фибриноген, количество тромбоцитов и коэффициент атерогенности.

Всем больным при поступлении и перед оперативным вмешательством проводилось электрокардиографическое исследование (ЭКГ) в 12 стандартных отведениях на аппарате Cardiofax GEM ECG-9020 фирмы «Nihon Kohden» (Германия).

Кроме основных ЭК-показателей по формуле Базетта вычислена корригированная продолжительность систолы (QTC) и использована как возможный периоперационный фактор риска:

где QT — длина интервала QT, RR — временной промежуток между данным комплексом QRS и предшествующим.

Эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ) выполняли на аппарате Philips HD 11 XE. Для оценки периоперационного фактора риска при операциях на ДА выбраны следующие параметры: диаметр фиброзного кольца аортального клапана (ФК АК), синусов Вальсальвы, тубулярной части восходящей аорты. Для прогнозирования возможного периоперационного фактора риска также включены индексированные показатели левого предсердия (инЛП), конечного диастолического и систолического объема левого желудочка (КДО ЛЖ, КСО ЛЖ), ударный и сердечный индексы (УИ, СИ), фракции выброса (ФВ), индекс массы миокарда левого желудочка (ИМ МЛЖ). Индексированные показатели вычислялись как:

Индекс ЛП=(Размер левого желудочка, см)/(Площадь поверхности тела, м²);

Индекс КДО ЛЖ=(Конечный диастолический объем левого желудочка, мл)/ ППТ;

Индекс КСО ЛЖ=(Конечный систолический объем левого желудочка, мл)/ППТ ;

УИ=(Ударный объем, мл)/ППТ;

СИ=(Минутный объем кровотока, л/мин)/ППТ;

Индекс ММЛЖ=(Масса миокарда левого желудочка, г)/ППТ;

где ППТ — площадь поверхности тела (S), м².

Дуплексное сканирование различных сосудистых бассейнов выполняли перед операцией всем больным на аппаратах Vivid 7 Dimension (GE, США) и Phillips P-700 (Германия). В качестве периоперационных факторов риска выбраны диаметр аорты на уровне диафрагмы, висцеральных ветвей и бифуркации. Кроме этого, как возможные факторы риска учтены поражения брахицефальных ветвей ДА и артерий нижних конечностей.

Коронарную ангиографию (КГ) проводили на установке Angioscop D («Siemens», Германия) всем больным старше 45 лет, а также с клиникой ишемической болезни сердца и при наличии ишемических изменений на ЭКГ. Как параметры периоперационного риска выбраны окклюзия или стеноз ствола левой коронарной артерии более 50% или стеноз одной или нескольких коронарных артерий более 50%.

Мультиспиральную компютерную томографию (МСКТ) проводили на спиральном томографе Toshiba Aquilion PRIME (Япония). Для оценки периоперационных факторов риска при операциях на ДА выбран диаметр аорты на уровне дуги, перешейка и средней части нисходящей аорты (табл. 4).

В последнее время в научных работах все чаще встречается прогнозирование периоперационного риска в хирургии ДА с перфузией ГМ при помощи шкалы EuroSCORE [11, 19]. Однако, если одни авторы указывают на ее приемлемую предсказательную способность [5], то другие опровергают это, указывая на низкую чувствительность и специфичность данной шкалы для прогнозирования риска в хирургии ДА [10]. Мы считаем, что при прогнозировании периоперационного риска в хирургии ДА шкалой EuroSCORE должны быть учтены параметры, характерные для ДА, и данная шкала должна быть подобна шкале STS (The Society of Thoracic surgeons), по которой вычисляют риск в рамках разных (STS PROM-predicted risk of mortality, STS PROPS-predicted risk of postoperative stroke) моделей. В нашем исследовании мы учитывали большинство периоперационных параметров, характерных для ДА, рассчитывали риск и оценивали чувствительность и специфичность данной шкалы для хирургии ДА с перфузией ГМ.

Большую часть наших больных (70,4%) составляли мужчины в возрасте 50 лет и более. Возраст больных варьировал от 22 до 75 лет, средний возраст составлял 51,94±10,61 года. Средний рост, масса тела, индекс массы тела у больных составляли 175,7±8,63 см, 82,3±15,6 кг, 26,597±4,213 кг/м² соответственно (табл. 1).

Как послеоперационные осложнения оценены события: умерли — 23,94%, ДИ: (15,77—34%), послеоперационные осложнения — 57,81%, ДИ: (6,38—68,63%), который характеризовал общую долю послеоперационных осложнений. Кроме общей доли больных с любыми осложнениями использованы следующие типичные осложнения: медиастинит — 12,50%, ДИ (46,37—21,88), кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (24 ч) — 20,97%, ДИ (12,93—31,37), рестернотомия — 22,58%, ДИ (14,22—3,18) и в связи со спецификой операции на ДА более детально анализированы неврологические нарушения в виде «нет неврологической дисфункции в ближайшем (до 24 ч) послеоперационном периоде 46,48%, ДИ (35,88—57,34), в послеоперационном периоде транзиторные ишемические атаки или обратимая неврологическая дисфункция 22,54%, ДИ (14,61—32,44), перманентная неврологическая дисфункция в послеоперационном периоде (гемипарез, гемиплегия, афазия или дизартрия) 12,68%, ДИ (6,97—21,00), в послеоперационном периоде тяжелые неврологические дисфункции или кома — 4,23%, ДИ (1,56— 9,81). Данные представлены в табл. 2.

По частоте вышеперечисленных послеоперационных осложнений в период становления методики при сравнении наших результатов с другими исследованиями выявлены аналогичные результаты [18].

Средняя длительность госпитализации составила 32,5±16,9 сут. Медиана длительности пребывания больных в реанимационном отделении равна 4 с квартилями 2 и 8 дней (табл. 3).

При анализе связей между демографическими показателями и вероятностью наступления послеоперационных осложнений статистически значимых значений не выявлено.

Статистические параметры показателей, которые рассматривали как возможные лабораторные факторы риска, представлены в табл. 4. При анализе связей между ними и вероятностью наступления послеоперационных осложнений статистически значимых связей не выявлено.

Из периоперационных инструментальных факторов риска переменные: окклюзия или стеноз ствола левой коронарной артерии более 50%, легочная гипертензия более 60 мм рт.ст. и аортальный градиент более 120 мм рт.ст. принимали только значения «нет», поэтому были исключены из анализа, остальные представлены в табл. 5.

При анализе связей между результатами периоперационных инструментальных факторов риска и такими послеоперационными осложнениями, как «в послеоперационном периоде транзиторные ишемические атаки или обратимая неврологическая дисфункция», «перманентная неврологическая дисфункция в послеоперационном периоде (гемипарез, гемиплегия, афазия или дизартрия)», «в послеоперационном периоде тяжелые неврологические дисфункции или кома», статистически значимых связей не выявлено.

С остальными осложнениями были получены следующие связи: «умер» с «диаметр средней части нисходящей аорты» r=0,517; p=0,0001, «диаметр аорты на уровне висцеральных ветвей» r=0,443; p=0,0006, «диаметр аорты на уровне диафрагмы» r=0,466; p=0,0011, «диаметр аорты на уровне бифуркации» r=0,367; p=0,0113; медиастинит с «диаметр аорты на уровне бифуркации» r=0,453; p=0,0056, «площадь поверхности тела» r=0,266; p=0,0494; кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч) с «стеноз одной или нескольких коронарных артерий более 50%» r=0,435; p=0,0006, «УИ» r=0,41; p=0,0012, «ИКДОЛЖ» r=0,381; p=0,0029, «СИ» r=0,358; p=0,0053, «ИММЛЖ» r=0,36; p=0,0064, «ИКСОЛЖ» r=0,326; p=0,0118, «интервал QRS» r=0,368; p=0,0195, «КДО» r=0,291; p=0,0281, «продолжительность систолы (QT)» r=0,357; p=0,0299; рестернотомия с «продолжительность систолы (QT)» r=0,439; p=0,0065, «интервал QRS» r=0,397; p=0,0113, «СИ» r=0,315; p=0,0150, «КДО» r=0,298; p=0,0245, «стеноз одной или нескольких коронарных артерий более 50%» r=0,286; p=0,0297, «УИ» r=0,271; p=0,0379; утверждение «нет неврологической дисфункции в послеоперационном периоде» с «стеноз одной или нескольких коронарных артерий более 50%» r=–0,29; p=0,0148, «продолжительность систолы (QT)» r=–0,32; p=0,0360, «площадь поверхности тела» r=0,238; p=0,0476, смерть на операционном столе» с «диаметр аорты на уровне диафрагмы» r=0,475; p=0,0009, «диаметр средней части нисходяшей аорты» r=0,422; p=0,0009, «корригированная продолжительность систолы QTC» r=0,377; p=0,0128, «диаметр аорты на уровне перешейка аорты» r=0,341; p=0,0236, «диаметр аорты на уровне висцеральных ветвей» r=0,301; p=0,0243. Во всех случаях r — коэффициент корреляции Пирсона, p — достоверность отличия r от нуля. Как видно, в основном мы получали корреляционные связи с |r|<0,5, и только в одном случае сила связи составляла 0,517. Следовательно, для получения достаточно точного прогноза нельзя опираться на какой-то один фактор, а нужно использовать многофакторный анализ.

Наиболее сильная связь между вероятностью летального исхода и диаметром нисходящей части аорты проиллюстрирована на рис. 1.

При анализе связей между сопутствующей патологией (табл. 6) и послеоперационными осложнениями (табл. 7) были получены следующие статистически значимые корреляции: «стенокардия после инфаркта» с «медиастинит» r=0,390; p=0,003, «кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч)» r=0,438; p=0,0001, «рестернотомия» r=0,418; p=0,001; «инфаркт миокарда в анамнезе (<3 мес до операции)» со следующими осложнениями: «медиастинит» r=0,390; p=0,003, «кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч)» r=0,438; p=0,0001, «рестернотомия» r=0,418; p=0,001; «фибрилляции предсердий» с «кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч)» r=0,317; p=0,012; «хроническая сердечная недостаточность» с «медиастинит» r=0,450; p=0,001, «кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч)» r=0,367; p=0,003, «рестернотомия» r=0,476; p=0,001; «сахарный диабет» с «умер» r=0,374; p=0,001, «смерть на операционном столе» r=0,378; p=0,001.

При анализе корреляционной и регрессионной связи между демографическими, периоперационными результатами лабораторных и инструментальных показателей, сопутствующей патологией с длительностью госпитализации (ДГ) и количеством дней в реанимационном отделении (РАО) получены следующие статистически значимые связи: «ДГ» и «аортальная недостаточность» (r=–0,279; p=0,027), «диаметр аорты на уровне диафрагмы» (r=0,346; p=0,025), «АЧТВ» (r=0,302; p=0,025), «нет неврологической дисфункции в послеоперационном периоде» (r=–0,251; p=0,042); «РАО» и «АГ» (r=–0,266; p=0,031), «стеноз одной или нескольких коронарных артерий более 50%» (r=0,381; p=0,002), «продолжительность систолы (QT)» (r=0,407; p=0,009), «диаметр тубулярной части восходящей аорты» (r=–0,264; p=0,032), «послеоперационные осложнения» (r=0,257; p=0,050), «кровотечение в ближайшем послеоперационном периоде (до 24 ч)» (r=0,314; p=0,018), «рестернотомия» (r=0,399; p= 0,002), «нет неврологической дисфункции в послеоперационном периоде» (r=–0,369; p=0,002), «в послеоперационном периоде транзиторные ишемические атаки или обратимая неврологическая дисфункция» (r=0,336; p=0,006), «в послеоперационном периоде тяжелые неврологические дисфункции или кома» (r=0,353; p=0,004), «смерть на операционном столе» (r=–0,305; p=0,013).

Для более наглядного представления степени влияния на вероятность летального исхода нами были рассчитаны отношения шансов (с 95% ДИ) умереть при наличии и отсутствии фактора риска (рис. 2). Так как формально отношение шансов можно рассчитывать только для факторов риска, имеющих значения типа «да или нет», то для числовых переменных, влияющих на вероятность летального исхода, нами рассчитаны новые переменные вида «значение больше медианы».

На рис. 2 фактор риска № 1 — «возраст от 54 лет», фактор № 2 — «диаметр средней части нисходящей аорты 29 мм и более», фактор № 3 — «диаметр аорты на уровне висцеральных ветвей ≥27 мм и более», фактор № 4 — «диаметр аорты на уровне бифуркации 19 мм и более» и фактор № 5 — «фибрилляции предсердий».

Для переменных «диаметр аорты на уровне диафрагмы 22 мм и более» и «сахарный диабет» отношение шансов рассчитать не удалось — среди выживших не было больных с СД и среди умерших все были с диаметром аорты на уровне диафрагмы 22 мм и более.

В нашем исследовании с использованием многофакторного анализа получено, что для прогнозирования вероятности наступления летального исхода по демографическим показателям, результатам периоперационного лабораторного, инструментального обследования и по сопутствуюшей патологии нужно использовать следующие 4 фактора: возраст пациента, наличие у него СД, диаметр средней части нисходящей аорты и величину продолжительности систолы (QT) (табл. 8).

В соответствии с табл. 8 индекс тяжести состояния рассчитывается:

Индекс тяжести = –3,3075+0,0206 · «Диаметр средней части нисходящей аорты» + 0,2619 · «СД» + 4,8815 + «QT» + 0,0171 · «Возраст».

В данной формуле СД=1, если у больного есть СД, и СД=0 — в противоположном случае. Чем больше индекс тяжести, тем больше вероятность летального исхода. Как показывает рис. 3, полученный индекс тяжести имеет высокую прогностическую ценность. Для перевода полученной величины индекса тяжести в вероятность летального исхода предлагается табл. 9, в которой число больных сократилось до 38, так как при многофакторном анализе можно использовать данные только тех больных, у которых определены все используемые показатели. На рис. 3 представлена ROC-кривая прогноза летального исхода. Площадь под кривой составила 96,7%.

Для упрощения практического использования данной методики разработана программа расчета риска и выложена в качестве общедоступного интернет-сервиса по адресу http://1mgmu.com/progi1/ProgRHDOs3.aspx.

Ограничение исследования. К ограничениям можно отнести одноцентровой характер данного исследования, небольшое количество больных и анализ результатов историй болезни в период становления методики.

Шкала оценки риска в хирургии ДА должна учитывать все особенности, характерные для данного вмешательства, и быть практичной и простой при использовании. Числовая характеристика риска перед операцией на ДА с перфузией ГМ должна быть использована при планировании операции, для информированного согласия больных и аудита результатов лечения между различными лечебными учреждениями и отдельными специалистами.