Автоматизированная система для оценки исходов лечения больных с острой хирургичеcкой патологией органов брюшной полости Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК Б17.55-002.1-089.1Б8.1-037

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНКИ ИСХОДОВ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ОСТРОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ ОРГАНОВ БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ

Г.И. Гомозов,

ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия»

Гомозов Геоман Игоревич - e-mail: mznol@mail.ru

Разработана автоматизированная система (АС) «Прогнозирование исхода лечения больных с острыми хирургическими заболеваниями органов брюшной полости» на основе следующих параметров: характера (вида) патологии органов брюшной полости, технической сложности операции, тяжести состояния больного, рейтинга хирурга. Рейтинг хирурга вычисляется на основе свойств биномиального распределения. Показатель является динамическим, так как изменяется в зависимости от результатов повседневной практической деятельности каждого хирурга. На основании имеющихся данных АС определяет показатель (прогноз) успеха лечения конкретного заболевания данным хирургом. Это позволяет предупреждать возможные ошибки и выбирать оптимальную тактику ведения больного, а также разрабатывать рекомендации по профессиональной подготовке хирургов.

Ключевые слова: автоматизированная система, прогнозирование, исход лечения, рейтинг хирурга.

Developed an automated system (AS) «Prediction of outcome of treatment of patients with acute surgical diseases of abdominal cavity organs» on the basis of the following parameters: the nature of the (type of) the pathology of abdominal cavity organs, the technical complexity of the operation, the severity of the condition of the patient, the rating of the surgeon. Rating of the surgeon is calculated on the basis of the properties of binomial distribution. Indicator is a dynamic, so as changes depending on the results of the everyday practical activity of each of the surgeon. On the basis of available data, the SPEAKER defines the index (forecast) the success of the treatment of a particular disease the surgeon. It allows to prevent possible mistakes and to choose the optimum tactics of the patient, as well as to develop recommendations on the training of surgeons.

Key words: automated system of forecasting the outcome of treatment, the rating of the surgeon.

В настоящее время прогнозирование результатов проводимых операций является одним из актуальных аспектов хирургии, направленных на предупреждение неверных диагностических и тактических решений хирургов [1, 2].

По мнению Б.В. Петровского (2001), хирургия станет истинной наукой тогда, когда хирурги научатся прогнозировать и объективно оценивать результаты оперативного лечения.

Оценка риска оперативного вмешательства является чрезвычайно сложной задачей [2, 3]. Это связано с наличием большого количества разноплановых факторов, влияющих на исход вмешательства, отсутствием единой классификации степеней операционного риска, различием биологических, генетических и психологических качеств врачей, принимающих решение в ходе лечения хирургических больных, различием в методологии подходов к прогнозированию в однотипных ситуациях [4, 5].

Одна из первых универсальных прогностических схем определения степени операционного риска была предложена Н.Н. Малиновским [6]. Определение операционного риска, по мнению авторов, должно основываться на оценке четырёх групп факторов: 1) объём, травматичность и условия выполнения операции; 2) особенности хирургической патологии - характер заболевания, острота процесса, степень функциональных нарушений вследствие данного заболевания и его осложнений; 3) характер и тяжесть сопутствующей патологии; 4) возраст оперируемого. Авторы выделили 5 степеней операционного риска - от незначительной до чрезвычайной. С повышением операционного риска статистически достоверно возрастает частота послеоперационных

осложнений и летальность: соответственно с 4,1% и 1% при II степени риска до 74,5% и 23% при V степени риска.

Следует отметить, что большинство существующих систем прогнозирования и балльных шкал оценки тяжести состояния пациента и исхода заболевания не учитывают важнейший фактор, влияющих на исход не только операции, но и лечения хирургического больного в целом - уровень профессиональной подготовки врача-хирурга (квалификация, или рейтинг).

Одна из первых схем определения операционного риска с учётом рейтинга хирурга была разработана Б.А. Королёвым и Д.Л. Пиковским (1990) [7].

Авторы выделили три основных фактора, влияющих на

риск хирургического вмешательства: состояние больного, сложность планируемой операции, уровень профессиональной подготовки хирурга. Авторы оценили методом экспертных оценок и выразили в баллах (от 0 до 10) прогностическую значимость 16 клинико-лабораторных параметров (состояние больного) и сложность 10 основных оперативных вмешательств, выполняемых при остром холецистите.

Используя полученные данные, авторы предложили

определять индекс риска операции у больного с острым холециститом по формуле:

_ 10 *А

<2 - т*0,99 + Я ’

где, 0 - индекс риска, А - сложность планируемой операции, Т - состояние больного перед операцией («толерантность» к операции), К - рейтинг.

Использование данного подхода к оценке риска операции позволяет не только определять тактику лечения больного, выбирать оператора, владеющего операциями необходимой сложности, но и выявлять технические и тактические ошибки в работе конкретных хирургов.

С.В. Лохвицкий и Ю.М. Шептунов [8] предложили табличную схему определения рейтинга хирурга: базисная таблица учитывает стаж работы, квалификационную категорию, учёную степень, количество усовершенствований по специальности; рабочая таблица учитывает количество, сложность и исходы выполненных каждым хирургом операций за определённый период. По мнению авторов, рейтинг является своеобразной визитной карточкой хирурга и может указывать на профессиональную непригодность врача, некачественную систему подготовку специалиста, плохую организацию лечебного процесса, необходимость перехода хирурга на менее тяжёлую в физическом и эмоциональном плане работу.

А.В. Шапошников [9] считает, что не все хирурги способны объективно оценить свои возможности выполнения данной операции у данного больного и в данное время, что приводит к необоснованному принятию решения о выполнении оперативного вмешательства, к которому не готов внутренне и физически. Автор предложил индекс индивидуальной оперативной возможности хирурга, который определятся балльной формулой:

С + К

ИИОВХ= “

Э + Ф

где, С - стаж работы в годах (от 1 до 18 баллов), К - общее количество аналогичных операций, самостоятельно выполненных хирургом (от 2 до 116 баллов), Э - эмоциональнопсихический статус (от 1 до 5 балов), Ф - физический статус

- состояние здоровья (от 1 до 5 баллов).

Полученный индекс показывает вероятность успеха операции и ближайшего послеоперационного периода: 0,3-8,9

- низкая вероятность; 9,0-22,4 - благоприятное течение операции и ближайшего послеоперационного периода; 22,5-72,0 - высокая вероятность общего успеха операции. Данный подход к определению операционного риска является новаторским в плане учёта эмоционально-психического и физического состояния хирурга.

С учетом предыдущих работ, нами была разработана автоматизированная система (АС) «Прогнозирование исхода лечения больных с острыми хирургическими заболеваниями органов брюшной полости» (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ от 19 марта 2009 г. № 20096115333). Мотивацией для разработки данной АС послужили данные экспертной оценки 2580 летальных исходов больных с острыми хирургическими заболеваниями органов брюшной полости (ОХЗОПБ) в ЦРБ Нижегородской области в период с 2001 по 2008 год. С различными неправильными действиями врачей можно было связать 19,7% летальных исходов, что свидетельствовало о необходимости непрерывного мониторинга оказания хирургической помощи каждым хирургом.

Основным вычисляемым параметром АС является показатель успеха лечения определённого ОХЗОПБ конкретным хирургом. Важно отметить, что АС выдает показатель благоприятного исхода как при хирургическом вмешательстве,

так и при консервативном лечении. Это позволяет оценить шансы на успех и выбрать правильную стратегию лечения.

На основании литературных данных постулируется, что количественная оценка успеха является функцией следующих параметров: характера (вида) ОХЗОБП (тяжести самой патологии); технической сложности операции, тяжести состояния больного, рейтинга хирурга. Каждый из перечисленных параметров в свою очередь зависит от других величин.

Сложность задачи определяется использованием нестандартных функциональных зависимостей, обилием используемого статистического материала, а также новизной подхода, заключающегося в использовании современных статистических методов и компьютерных технологий. Основная цель проекта - максимально автоматизировать процедуру принятия решения в комфортных для пользователя условиях.

Каждому из ОХЗОБП (выделено 14 заболеваний) присвоен коэффициент опасности, коррелирующий с показателями летальности при них по данным хирургических стационаров Нижегородской области за 2005-2009 годы (таблица 1).

ТАБЛИЦА 1.

Характер (вид) ОХЗОБП и тяжесть патологии

№ Характер (вид) ОХЗОБП Тяжесть патологии (число летальных исходов на 100 случаев лечения) Вр

1. Острая кишечная непроходимость доброкачественной этиологии 4,36

2. Острый аппендицит 0,18

3. Прободная язва желудка и 12-перстной кишки 5,6

4. Гастродуоденальные кровотечения язвенной и неязвенной этиологии 6,84

5. Ущемлённые грыжи 4,1

6. Острый холецистит 1,43

7. Острый панкреатит 2,32

8. Острая кишечная непроходимость онкологической этиологии 20,6

9. Травмы живота (открытые и закрытые) 5,9

10. Острые нарушения мезентериального кровообращения 76

11. Разрыв аневризмы брюшной аорты 68

12. Острые заболевания матки и её придатков 0,1

13. Острые урологические заболевания 0,23

14. Перитониты при других заболеваниях или неустановленной этиологии 35

Для оценки технической сложности операций при ОХЗОБП был разработан перечень из 204 наиболее часто выполняемых при данных заболеваниях операций, разделенные на 11 групп (таблица 2).

ТАБЛИЦА 2.

Группы операций

№ Группы операций

1. Операции при остром аппендиците

2. Операции при ущемлённых грыжах

3. Операции при остром холецистите

4. Операции на печени и селезёнке

5. Операции при остром панкреатите (панкреонекрозе)

6. Операции при острых заболеваниях желудка, 12-перстной кишки, диафрагмы

7. Операции на тонкой, толстой и прямой кишках

8. Операции при урологических заболеваниях

9. Операции при гинекологических заболеваниях

10. Операции при острых заболеваниях сосудов брюшной полости

11. Операции диагностические, при гнойных осложнениях со стороны брюшной полости и релапаротомии

Техническая сложность указанных в перечне операций

была определена по 10-балльной шкале методом экспертных оценок (в данной работе приняли участие 1Б хирургов со стажем более 10 лет).

Результаты ответов экспертов были обработаны статистическим пакетом Excel. Большие выбросы были отсеяны по неравенству Чебышева. Была найдена оценка среднего значения технической сложности операции и оценка стандартного отклонения. В таблице 3 приведены для примера полученные результаты по операциям при остром холецистите.

ТАБЛИЦА 3.

Значение технической сложности операций при остром холецистите

№ Группы и операции шифр Среднее значение технической сложности операции 5 Стандартное отклонение

3. Операции при остром холецистите

3.1. холецистогастростомия хцг 4,67 1,05

3.2. холецистоеюностомия хце 4,27 1,1

3.3. холецистостомия лапароскопическая лхс 6,27 1,33

3.4. холецистостомия открытая хцс 4,13 1,19

3.5. холецистостомия под УЗИ хцуз 4,33 1,72

3.6. холецистэктомия хэ 4,33 0,98

3.7. холецистэктомия гепатикоеюноанастомоз хцгеа 7,07 1,33

3.8. холецистэктомия дренаж культи пузырного протока хэпп 4,33 1,23

3.9. холецистэктомия дренаж холедоха хэдх 4,4 1,18

3.10. холецистэктомия из мини-доступа хэмин 5,93 1,33

3.11. холецистэктомия лапароскопическая лхэ 6,27 1,53

3.12. холецистэктомия папиллотомия хэпст 6,07 1,39

3.13. холецистэктомия ХДА конец в бок хэхда 5,73 0,96

3.14. холецистэктомия ХДА супрадуоденальный бок в бок хэх дасд 5,53 1,19

3.15. холецистэктомия ХДА супрапапилляр-ный трансдуоденальный хэх дасп 6,33 1,5

3.16. холецистэктомия холедохотомия дренирование холедоха хэхт 5 1,41

3.17. холецистэктомия холедохотомия шов холедоха хэхтш 5 1,13

Оценка тяжести состояния больного проводится по системе ДРДСНЕ-ІІ как наиболее универсальной для всех ОХЗОПБ.

Рейтинг хирурга определяется по двум группам параметров: А) формальным - уровень хирургического стационара, стаж, квалификационная категория, учёная степень, количество совершенствований (специализаций), число проведенных операций; Б) фактическим результатам операций и консервативного лечения данного заболевания. По этим двум группам параметров отдельно рассчитывается коэффициент и («успех») по данному заболеванию при оперативном вмешательстве или консервативном лечении.

В АС в информационных таблицах данные о хирурге содержится в следующих таблицах:

«Уровень лечебного учреждения»,

«Досье хирурга»,

«Фактические показатели работы хирурга».

Общая зависимость рейтинга от стажа работы описывается следующими зависимостями:

f(t) =

f0+kl*t,Q<t<tl

fo+k^t^ <t<t2 (1)

f0 +ky *£j +k2 *t,t2 -1 < 4

где к2 - начальный уровень квалификации. Он зависит от личностных особенностей будущего хирурга и от места

его специализации.

В таблице 4 приведены значения параметров ^ ?3’

для четырех уровней лечебных учреждений областного масштаба: многопрофильная больница (более 400 коек), клиническая больница, городская (районная) больница (от 200 до 400 коек), районная больница (менее 200 коек).

ТАБЛИЦА 4.

Уровни медицинских учреждений (в скобках указан возраст достижения хирургом среднего уровня квалификации)

Уровень стаж (возраст) k2 k2 стаж (возраст) k стаж (возраст) k2 fo

Мед.центр 7 (29) 0,85 22 (44) 53(75) -0,08 2,4

Клиника 8 (30) 0,75 24 (46) 53(75) -0,1 1,7

Городская 9 (31) 0,65 26 (48) 53(75) -0,13 1,2

Районная 10 (32) 0,58 28 (50) 53(75) -0,17 0,8

Аргументом в пользу выбора такого типа распределений послужило распределение Вейбулла, широко используемое в теории надежности и отказов:

/(^=Ха *£~1е~хе

Здесь \ - параметр масштаба, а - параметр формы.

На основании имеющихся данных по зависимости квалификации ^(1:),.. 1"4(^) для четырех уровней медицинских учреждений, построенных по формуле (1) стандартным способом, построены функции риска г/1:),.. г4(Ю

На рис. 1-2 проиллюстрированы эти зависимости.

10,00

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52

f1

f2

f3

f4

РИС. 1.

Зависимость квалификации от стажа для 4 типов медицинских учреждений.

0,80 т

0,60

0,40

0,20

0,00

f-

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 —•— r1 (t) -Ш- r2(t) r3(t) r4(t)

РИС. 2.

Риски стажа для 4 типов медицинских учреждений.

Параметры досье хирурга, их обозначения и веса 8 находятся в АС в виде информационных таблиц, на основании которых с учётом ранговых весов показателей рассчитывается формальный рейтинг хирурга.

Фактическая оценка работы хирурга при лечении данного заболевания проводится следующим образом. Для одной операции по ансамблю всех проведенных операций всеми хирургами рассчитываем вероятность (через оценки частот) при хирургическом вмешательстве полного выздоровления, частичного восстановления функций (наличия осложнений) и летального исхода. Алгоритм расчета таков: имеем N -общее число операций данного типа, выполненных всеми хирургами конкретной больницы при данном заболевании. Соответствующую выборку обозначим X. Нам известно: а) число случаев полного выздоровления N1; б) частичного восстановления функций N2; в) смерти N3.

Тогда частоты: = N[ IN' Р± = N\ IN' Р3' = Щ IN'

являются оценками соответствующих вероятностей.

Точно также для этого же заболевания при консервативном лечении определяем вероятности для пролеченных больных: а) полого выздоровления М[\ б) частичного восстановления функций м2, в) смерти м\ . Пусть общее число пациентов, прошедших консервативное лечение по этому недугу, будет М\ тогда

Qi=M[IM‘ g2=M‘2IM‘ Qi = М\!М‘

Можно по-разному определить рейтинг при различных исходах: полное выздоровление при хирургическом вмешательстве; частичное восстановление функций при хирургическом вмешательстве и консервативном лечении; полное выздоровление при консервативном лечении и т. д. Имеется достаточно аргументов в пользу определения рейтинга как полное выздоровление или частичное восстановление функций при: а) хирургическом вмешательстве; б) консервативном лечении. Эти исходы мы будем обозначать (+) - исходами.

2. Выбираем хирурга, рейтинг которого мы определяем. Из его досье делаем выборку результатов по данной операции или консервативному лечению при данном заболевании. Конкретные параметры по хирургическому вмешательству: ni.”2>n3>n‘; по консервативному гп[,т2,т^,т'.

Обозначим: ^+2 = (Щ +Щ)!N' - оценка вероятности полного выздоровления и частичного восстановления функций при хирургическом вмешательстве.

Ql+2 = {М{ +М2)/М‘ - оценка вероятности полного выздоровления и частичного восстановления функций при консервативном лечении.

Следует заметить, что вероятности -^+2>6i+2 рассчитываются по полным ансамблям либо оперативного вмешательства, либо консервативного лечения.

Из свойств биномиального распределения известно:

Pl+2 —

_РЯ1+И2Л — Р Y* • 1+2 Vа 11+2/

- вероятность иметь в точности (щ+щ) случаев полного выздоровления или частичного восстановления функций

при хирургическом вмешательстве при проведенных операциях. т\

- вероятность иметь в точности (щ+т2)случаев полного выздоровления или частичного восстановления функций в случаях консервативного лечения.

Для биномиального распределения: среднее МХ = пр, среднеквадратичное отклонение

Точно также Чиї:

(т, +тг)\тъ!

ег+'Г(і-а+2г

а =^пр(\-р) а =^пр(\-р) .

Так что при хирургическом вмешательстве

М(М1+Ыг) = Ы*Р1+г

То есть по полному ансамблю средний показатель выздоровевших больных при хирургическом вмешательстве равен ы* р 14 -*1+2.

Аналогично, ^‘*61+2 - средний показатель выздоровевших больных при консервативном лечении.

Далее, принципиальное соображение: чем больше («;+«■)

среднего показателя, тем лучше работает хирург. Поэтому фактор

_ (^1 +п2)—п *Ри2 _ (5) п‘

фактический показатель качества работы хирурга лечения

данного заболевания при хирургическом вмешательстве.

Точно так же фактор

яс = Ы+т!2)-т1*()и2 - (6) т‘

фактический показатель качества работы хирурга при

лечении данного заболевания консервативным методом.

По этим двум группам параметров рассчитывается коэффициент и («успех») по данному заболеванию при оперативном или консервативном лечении. При определённом ОХЗОБП для операции данного вида по ансамблю всех таких операций, выполненных всеми хирургами данного стационара, рассчитываются вероятности (через оценки частот) полного выздоровления, осложнений, летального исхода. Точно так же для этого же заболевания определяются эти вероятности при консервативном лечении. Выбираем хирурга, рейтинг которого мы определяем. Из его досье делаем выборку результатов операции данного вида или консервативного лечения при определённом ОХЗОБП. Используя свойства биномиального распределения, вычисляется рейтинг хирурга - чем он больше среднего показателя, рассчитанного по данному стационару, тем лучше работает хирург, и наоборот. Показатель является динамическим, так как изменяется в зависимости от результатов практической деятельности каждого хирурга. При однотипном занесении данных в АС можно сравнивать рейтинги хирургов различных стационаров.

На основании имеющихся данных АС определяет показатель (прогноз) успеха лечения конкретного заболевания данным хирургом. Это позволяет предупреждать возможные ошибки и выбирать оптимальную тактику ведения больного, а также разрабатывать рекомендации по профессиональной подготовке хирургов, формированию дежурных бригад. р

ЛИТЕРАТУРА

1. Емельянов И.А., Блувштейн С.И., Вертянкин С.В., Панфилов С.А. Статистическая модель для оценки риска, связанного с длительным

пневмоперитонеумом, у больного с ожирением. Хирургия. 2005. № 15. С. 45-49.

2.Шевченко Ю.Л., Кузнецов Н А., О.В. Анисимова, П.И. Тальберг.

Прогнозирование послеоперационных осложнений в плановой хирургии. Хирургия. 2003. № 10. С. 6-14.

3.Багненко С.Ф., Селезнев С.А., Шапот Ю.Б. Теоретические предпосылки и рациональные приемы прогнозирования течения и исходов шокогенных травм. Интегральная оценка и прогнозирование в экстренной медицине: материалы научно-практической конференции. Санкт-Петербургский НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе. 2001. 88 с.

4. Кузнецов Н.А., Голубева-Монаткина Н.И. Операционный риск: некоторые проблемы и методы анализа. Хирургия. 1991. № 11. С. 93-98.

5.Шулутко А.М. Прогнозирование риска операции и выбор тактики хирургического лечения у больных с осложненными формами желчнокаменной болезни: Автореф. дис.д-ра мед.наук. М. 1990. 48 с.

6. Малиновский Н.Н., Леонтьева Н.С., Мешалкин И.Н., Овчининский Н.Н. Степень операционного риска. Хирургия. 1973. № 10. С. 32-36.

7. Королёв Б.А. Пиковский Д.Л. Экстренная хирургия желчных путей. М.: Медицина, 1990. 240 с.

8. Лохвицкий С.В., Шептунов Ю.М. Рейтинг хирурга как объективный критерий профессиональной подготовки. Хирургия. 1991. № 16. С. 122124.

9. Шапошников А.В. Принятие решения в хирургии. Теоретические и прикладные аспекты. Ростов-на-Дону: «Издательство Юг», 2003. 190 с.