Введение

Гастростаз (ГС) развивается в 10—45% случаев после панкреатодуоденальной резекции (ПДР) [1]. Это осложнение утяжеляет состояние больных, способствует увеличению продолжительности и стоимости стационарного лечения, может привести к повторной госпитализации, снижает частоту проведения адъювантной химиотерапии пациентам [2, 3]. Универсальной стратегии профилактики развития ГС до сих пор не предложено [4].

Искусственный интеллект (ИИ) — системы, действующие на основе компьютерных, информационно-коммуникативных и коммуникационных технологий, которые имитируют такие интеллектуальные функции человека, как восприятие информации, ее анализ и накопление, принятие решений, способность к обучению, а также участвуют в осуществлении действий врачей и другого медицинского персонала [5]. Возможности ИИ в прогнозировании осложнений после ПДР активно изучаются в последние годы [6].

Цель исследования — изучить факторы возникновения ГС после ПДР, используя возможности ИИ.

Материал и методы

В условиях онкологического отделения хирургических методов лечения опухолей №5 ГБУЗ «Волгоградский областной клинический онкологический диспансер» с 1.09.2018 по 1.03.2024 проведено 142 ПДР. Возраст больных варьировал от 38 до 77 лет (медиана — 64 года, межквартильный размах — 57—69 лет). Среди пролеченных пациентов мужчин было 77 (54,2%), женщин — 65 (45,8%). Информация о пациентах приведена в табл. 1.

Таблица 1. Информация о пациентах

При диагностике и лечении злокачественных новообразований панкреатодуоденальной зоны руководствовались клиническими рекомендациями Минздрава России: «Рак поджелудочной железы» (2021), «Нейроэндокринные опухоли» (2020), «Рак желчевыводящей системы» (2020).

Показаниями к ПДР были резектабельный рак головки поджелудочной железы, терминального отдела общего желчного протока, большого сосочка и других частей двенадцатиперстной кишки I—III стадии, по классификации TNM 8 (см. табл. 1). При погранично резектабельном раке головки поджелудочной железы у 3 (2,1%) пациентов проведена неоадъювантная полихимиотерапия в режиме FOLFIRINOX (6 курсов) с последующей ПДР. В 4 (3,1%) случаях произвели резекцию мезентерикопортального сегмента вен.

Все операции проведены по единой методике — в объеме гастропанкреатодуоденальной резекции без сохранения привратника открытым доступом. Лимфодиссекция заключалась в удалении групп лимфатических узлов, указанных в клинических рекомендациях в соответствии с локализацией злокачественной опухоли. Восстановление непрерывности желудочно-кишечного тракта осуществляли путем формирования впередиободочного непрерывного однорядного гастроэнтероанастомоза «бок-в-бок». На отключенной по Ру кишечной петле формировали двухрядный панкреатикоеюноанастомоз шовным материалом PDS 3/0-4/0 отдельными узловыми швами с прецизионным сопоставлением слизистых (методика duct-to-mucosa) и гепатикоеюноанастомоз нитью «Моносин» однорядным непрерывным швом. Схема реконструкции после ПДР представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема реконструкции после ПДР.

1— гепатикоэнтероанастомоз, 2 — панкреатикоэнтероанастомоз, 3 — гастроэнтероанастомоз, 4 — энтероэнтероанастомоз.

Медиана продолжительности ПДР составила 240 мин [Q₁—Q₃=210—280 мин], медиана объема кровопотери — 300 мл [Q₁—Q₃=150—600 мл].

Принципы периоперационного ведения были стандартизированы для каждого пациента. Наблюдение и лечение в течение двух дней после вмешательства проводили в условиях реанимационной палаты, где начинали раннюю активизацию больных. До 5—7 дней после операции пациентам проводили пролонгированную эпидуральную анальгезию. На 3-и сутки после операции выполняли рентгенологический контроль состоятельности гастроэнтероанастомоза, при отсутствии осложнений убирали назогастральный зонд и начинали энтеральное питание. При наличии рентгенологических и клинических признаков ГС продолжали назогастральное дренирование, проводили стимуляцию работы кишечника. При стойком ГС более 7 дней и отсутствии других хирургических осложнений дополняли лечение мероприятиями в условиях реабилитационного отделения ГБУЗ «ВОКОД» (лечебная физическая культура, магнитотерапия).

При регистрации осложнений после ПДР использовали градацию Clavien—Dindo. ГС определяли как задержку опорожнения желудка, обусловливающую невозможность питания твердой пищей к 7-м суткам послеоперационного периода, или необходимость сохранения назогастрального зонда более трех дней послеоперационного периода, или необходимость в повторном назогастральном зондировании с 3-го дня после операции [7].

Статистические расчеты проводили с использованием SPSS версии 26 (SPSS Inc, США). Для описания количественных признаков использовали среднее арифметическое (M), стандартное отклонение (SD), медиану (Me) и межквартильный интервал [Q₁—Q₃]. Качественные признаки анализировали с помощью абсолютных значений и процентных долей. Статистическую значимость различий по качественным признакам при подгрупповом анализе устанавливали с помощью критерия χ² Пирсона. Вероятные предикторы риска развития ГС после ПДР устанавливали с помощью однофакторного логистического регрессионного анализа. Нейросетевой анализ проводили с помощью многослойного перцептрона. Модель прогноза включала входной, скрытые и выходной слои нейронов. Под входным слоем нейронов понимаются предикторы риска ГС, определенные при ранее многофакторном анализе на этапе регрессии. Скрытые слои отражают работу внутренних последовательностей нейросети. Выходные нейроны представляют из себя два возможных состояния прогнозируемой переменной: 0 — отсутствие ГС, 1 — возникновение ГС (рис. 2).

Рис. 2. Нейросетевая прогностическая модель развития ГС.

Результаты

Результаты ПДР представлены в табл. 2. Послеоперационная летальность составила 4,2% (6 из 142 больных). Причинами летальных исходов были перитонит на фоне несостоятельности швов панкреатикоэнтероанастомоза и гепатикоэнтероанастомоза, аррозивное кровотечение у пациента с панкреонекрозом и тромбоз аллопротеза v. portae после ПДР с венозной резекцией и пластикой. Послеоперационные осложнения возникли у 71 (50%) больного. Осложнения III—V степени по Clavien—Dindo зарегистрированы у 27 (19%) пациентов. При этом у 18 (12,7%) больных возникло два и более осложнений III—V степени по Clavien—Dindo. Среди осложнений преобладал ГС — у 33 (23,3%), панкреатическая фистула — у 21 (14,8%) и билиарная фистула — в 16 (11,53%) случаях.

Таблица 2. Результаты ПДР

В ходе логистического регрессионного анализа определены шесть вероятных предикторов, влияющих на развитие ГС после ПДР: сахарный диабет, женский пол, возраст пациента 65 лет и старше, повышение индекса массы тела более 35 кг/м², диаметр опухоли 2 см и менее, послеоперационный панкреатит. При этом многофакторный анализ показал, что возникновение ГС связано с наличием повышения индекса массы тела более 35 кг/м², диаметром опухоли 2 см и менее, а также развитием послеоперационного панкреатита (рис. 3). Данная прогностическая модель объясняет 81% дисперсии изучаемого исхода (возникновения ГС после ПДР), чувствительность модели составила 93,9% (31/33), специфичность — 97,2% (106/109), диагностическая эффективность — 96,5% (137/142), AUC ROC — 0,924±0,011 (95% доверительный интервал 0,834—0,967).

Рис. 3. Предикторы развития развития ГС после ПДР (многофакторный анализ).

ДИ — доверительный интервал.

В ходе нейросетевого анализа с включением отобранных ранее статистически значимых факторов данные 99 (69,7%) пациентов были использованы для обучения модели, а 43 (31,3%) — для тестирования нейросети. В обучающей выборке модель рассчитала 11,5% ложных прогнозов, в тестовой — 6,1%.

На рис. 4 показан вклад каждого из факторов в прогнозирование развития ГС после ПДР. При этом развитие послеоперационного панкреатита оказывает наибольшее влияние на возникновение изучаемого исхода.

Рис. 4. Взвешенная важность параметров прогностической нейросетевой модели.

Правильность прогностического нейросетевого анализа подтверждена субгрупповыми расчетами (табл. 3).

Таблица 3. Субгрупповой анализ факторов риска ГС после ПДР

Обсуждение

ГС является одним из встречающихся осложнений ПДР [8]. Это осложнение статистически значимо снижает вероятность достижения оптимальных результатов лечения онкологических больных за счет пролонгирования пребывания пациента в стационаре и увеличения 30-дневной летальности [9].

Модели прогнозирования ГС неоднократно публиковались разными авторами, при этом ни одна из них не продемонстрировала абсолютной диагностической точности [10].

К вероятностным факторам риска ГС относят такие послеоперационные осложнения, как панкреатическая фистула B/C и интраабдоминальный абсцесс [11]. В.А. Солодкий и соавт. установили, что панкреатическая фистула и послеоперационный панкреатит были статистически значимыми предикторами при многофакторном анализе 61 случая ГС после 336 ПДР [12]. В нашей выборке пациентов панкреатическая фистула B/C была значимым предиктором риска ГС в составе прогностической модели, а наличие абсцессов брюшной полости не оказало статистически значимого влияния на развитие ГС.

Другим фактором, влияющим на развитие ГС, является техника реконструкции желудочно-кишечного тракта после удаления панкреатодуоденального комплекса. По данным сетевого метаанализа рандомизированных исследований C. Varghese и соавт. (2021), частота развития ГС максимальна при пилоросохраняющей ПДР, позадиободочном проведении кишечной петли для формирования гастроэнтероанастомоза и конфигурации Бильрот II с анастомозом Брауна [13]. В собственных наблюдениях мы выполняли операции по единой методике — ПДР с резекцией желудка без сохранения привратника с впередиободочным формированием гастроэнтероанастомоза на отключенной по Ру петле кишки. Это обстоятельство не позволяет нам оценить вклад фактора реконструкции в развитие ГС.

Ряд авторов указывает на различия в частоте ГС в зависимости от объема резекции желудка [14]. Этот фактор также не может быть оценен в нашей работе, поскольку верхняя граница пересечения желудка во всех случаях проходила от нижнего полюса селезенки по большой кривизне до границы с кардией по малой кривизне.

Кроме того, необходимо отметить, что в доступной нам литературе мы не обнаружили упоминаний об использовании нейросетевого анализа для прогнозирования ГС. Представленная работа посвящена изучению факторов риска развития ГС после ПДР на основе ИИ. Это исследование является продолжением ранее начатого изучения возможностей технологии ИИ в прогнозировании осложнений после ПДР [15]. Модель, разработанная с помощью нейросетевого анализа в данной работе, дала возможность дать точный прогноз развития ГС у 93,9% (у 31 из 33) пациентов. При этом ограничения применения прогностической модели связаны с небольшим числом операций и прогнозируемого осложнения. Необходимы дальнейшие исследования с привлечением результатов лечения большего количества больных из различных онкохирургических центров.

Заключение

Таким образом, применение методологии ИИ позволило установить факторы развития ГС после ПДР: повышение индекса массы тела более 30 кг/м², диаметр опухоли 2 см и менее, а также развитие послеоперационного панкреатита.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Суворов В.А., Постолов М.П., Толстопятов С.Е.

Сбор и обработка материала — Суворов В.А., Панова А.В., Пузикова А.В., Любимов М.В., Линченко А.А.

Статистический анализ данных — Суворов В.А.

Написание текста — Суворов В.А., Панин С.И.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.