Разработка математического метода прогнозирования ожидаемого результата при различных вариантах одноэтапной пластики рубцовых дефектов век сложносоставными лоскутами

    

    Сравнительный анализ клинических результатов хирургического лечения при одноэтапной пластической реконструкции рубцовых дефектов век двух- и трехсоставными лоскутами допускает возможность успешного выполнения обоих вариантов операции, различающихся по эффективности выполнения, объему и времени их проведения, а также материальным затратам.

    Основная цель данного раздела работы – обосновать в зависимости от конкретной клинической ситуации индивидуальный выбор хирургической технологии для пластической реконструкции рубцовых дефектов век, оптимальной по анатомо-функциональным, косметическим и эстетическим результатам и минимальной по затратной эффективности реабилитации. В связи с изложенным возникла необходимость в разработке метода прогнозирования ожидаемого результата операции по характеру завершения репаративного процесса (осложненное и неосложненное приживление сложносоставного лоскута). Метод должен быть прост в исполнении и доступен всем офтальмохирургам, занимающимся реконструктивной хирургией придаточного аппарата глаза и прежде всего век.

    Для построения математической модели прогнозирования ожидаемого результата операции при различных вариантах сложносоставной пластики век в исследовании учувствовали 80 пациентов (мужчин – 37 человек, женщин – 43 человека) в возрасте от 34 до 72 лет (в среднем 58,0±4,0 года). В зависимости от варианта пластики рубцовых дефектов век сложносоставным лоскутом было выделено 2 обучающие группы наблюдения: в 1-ю обучающую группу включены 40 человек после пластики век двухсоставным лоскутом, во 2-ю обучающую – 40 человек после пластики век трехсоставным лоскутом.

    Для выявления потенциальных предикторов, способных повлиять на исход процессов приживления сложносоставных лоскутов, внутри каждой группы из сформированной клинической базы данных в качестве прогностических критериев оценивали: демографические признаки – пол, возраст; соматические – уровень систолического и диастолического артериального давления (САД и ДАД); локальные офтальмологические – ПМ поврежденного века (ПМПВ, пф. ед.) и характеристики его изменчивости (среднеквадратическое отклонение колебаний (СКО, пф. ед.) и Kv (%), разность (t) между ПМПВ и ПМ здорового века (ПМЗВ, пф. ед.), площадь утраченных тканей (ПУТ, мм² ).

    Предварительная математическая обработка всей изученной информации позволила выделить потенциально значимые признаки для дальнейшей оценки их влияния на исход процессов приживления обоих вариантов лоскутов. В их число вошли возраст пациента, ПМПВ, разность (t) между ПМПВ (пф. ед.) и ПМЗВ (пф. ед.), ПУТ (мм 2 ).

    Разработку прогностической модели проводили методом бинарной логистической регрессии. На начальном этапе за несколько итераций из группы потенциальных факторов методом обратного исключения были удалены признаки: возраст пациента, ПУТ, разность (t) между ПМПВ и ПМЗВ, которые не прошли проверку на значимость по стандартному частному F-тесту с применением стандартного критерия исключения (F-исключения ≥0,1).

    В табл. 23 представлены результаты построения логистической регрессии для 1-й группы пациентов, рубцовые дефекты век у которых были устранены с применением двухсоставного лоскута.

    Проведенный регрессионный анализ с обратным исключением факторов выявил прогностическую значимость только ПМ в тканях поврежденного века. Остальные факторы были исключены алгоритмом программы SPSS 20 из модели как не вносящие улучшений в прогноз. На основе фактора ПМПВ и была сформирована прогностическая модель для одноэтапной реконструктивной пластики век двухсоставным лоскутом:

    Y = 1 / (1+e^{−(3,881·ПМПВ–27,782)} ) (1)

    На рис. 24 представлена ROC-кривая для группы пациентов, оперированных с использованием двухсоставного лоскута.

    Максимальную суммарную чувствительность и специфичность модель имеет в точке отсечения 0,35, при этом чувствительность равна 0,9, специфичность – 0,92.

    Подставив значение точки отсечения в (1), имеем следующее уравнение: 0,35 = 1 / (1+e^{−(3,881 · ПМПВ – 27,782)} ), решив которое получим критическое значение ПМПВ = 7,0 пф. ед.

    В случае если перед операцией у пациента ПМПВ ≥ 7,0 пф. ед., делается прогноз о том, что у него будет неосложненное рубцевание после проведения пластической реконструкции рубцовых дефектов века с применением двухсоставного лоскута, в противном случае прогнозируется осложненное завершение репаративных процессов с образованием вторичных рубцовых дефектов.

    В табл. 24 представлены результаты построения логистической регрессии для 2-й группы пациентов с рубцовыми дефектами век, оперированных одноэтапно с применением трехсоставного лоскута.

    Проведенный регрессионный анализ с обратным исключением факторов, так же как и в случае с применением двухсоставного лоскута, выявил прогностическую значимость только ПМ на оперированном веке. Остальные факторы были исключены алгоритмом программы SPSS 20 из модели как не вносящие улучшений в прогноз. На основе фактора ПМПВ и была сформирована прогностическая модель реконструктивной пластики век с применением трехсоставного лоскута:

    Y = 1 / (1+e^{−(2,827·ПМПВ–9,631)} ) (2)

    На рис. 25 представлена ROC-кривая для группы пациентов, оперированных с применением трех-составного лоскута.

    Максимальную суммарную чувствительность и специфичность модель имеет в точке отсечения 0,55, при этом чувствительность равна 0,97, специфичность – 0,86.

    Подставив значение точки отсечения в (2), имеем следующее уравнение: 0,55 = 1 /(1+e^{−(3,881·ПМПВ–27,782)} ), решив которое получим критическое значение ПМПВ = 3,5 пф. ед.

    В случае, если у пациента ПМПВ ≥3,5 пф. ед., делается прогноз о том, что у него будет наблюдаться неосложненное рубцевание после одноэтапного проведения операции с применением трехсоставного лоскута, в противном случае прогнозируется осложненное завершение репаративного процесса.

    Суммарные результаты регрессионного анализа обоих методов одноэтапной реконструктивной пластики рубцовых дефектов век представлены в табл. 25.

    Из табл. 25 видно, что при показателе ПМПВ менее 3,5 пф. ед. для обоих типов хирургической реконструкции прогнозируется осложненный тип послеоперационного рубцевания. В данной клинической ситуации проведение одноэтапной пластической реконструкции рубцовых дефектов век можно считать неэффективным.

    При ПМПВ от 3,5 до 7,0 пф. ед. включительно неосложненный характер послеоперационного рубцевания прогнозируется только для одноэтапной пластики век с применением трехсоставного лоскута.

    При ПМПВ более 7,0 пф. ед. образование неосложненных рубцов в послеоперационном периоде прогнозируется для одноэтапной пластики век обоими типами лоскутов. Однако в целях уменьшения медицинских затрат, упрощения хирургической технологии, а также сокращения длительности наркоза и операции предпочтение следует отдавать реконструктивной пластике век с использованием двухсоставного лоскута.

    На заключительном этапе исследования оценивались эффективность и обоснованность разработанного алгоритма прогнозирования характера течения послеоперационного периода на экзаменационной выборке пациентов, которые не принимали участие в построении алгоритмов прогнозирования. В экзаменационную выборку были включены 20 пациентов, оперированных по поводу сквозных рубцовых дефектов век с помощью двухсоставного лоскута, и 20 пациентов, оперированных по поводу сквозных рубцовых дефектов век с помощью трехсоставного лоскута. На момент операции возраст всех пациентов варьировал от 21 года до 73 лет (средний возраст 48±5,4 года).

    Для каждого пациента перед операцией на основе выбранных предикторов прогнозировался характер послеоперационного течения. Эти данные затем сравнивались с фактическими данными, полученными в результате динамического постоперационного наблюдения за этими пациентами в течение одного года со следующей периодичностью: 5-е, 10-е сутки, затем через 1, 3, 8 мес.

    Для определения чувствительности и специфичности разработанной модели прогнозирования в исследовании отдельно в 2 экзаменационных группах пациентов после проведенной пластики сквозных рубцовых дефектов век, отобранных методом случайной выборки, проведено сопоставление на совпадение прогнозируемого и фактического результата операции одноэтапной пластики век двухсоставным лоскутом (табл. 26), трехсоставным лоскутом (табл. 27).

    Чувствительность модели 12/14 · 100 = 86%.

    Специфичность модели 5/6 · 100% = 83%.

    Для пациентов, прооперированных по методу пластики век двухсоставным лоскутом, благоприятный прогноз завершения репаративного процесса был дан 13 пациентам, неблагоприятный – 7. Фактически в ходе динамического наблюдения было выявлено 14 благоприятных исходов, а у 6 пациентов наблюдались неблагоприятные исходы завершения репаративного процесса. Из 6 пациентов с фактически осложненным завершением репаративного процесса у 5 давался неблагоприятный прогноз и лишь у одного прогноз был благоприятным. Из 7 пациентов с неблагоприятным прогнозом фактически осложнения наблюдались у 5. Из 13 пациентов с благоприятным прогнозом лишь у одного пациента фактически наблюдалось осложненное завершение репаративного процесса.

    Чувствительность модели 14/15 · 100% = 93%.

    Специфичность модели 4/5 · 100 = 80%.

    Для пациентов после пластики век трехсоставным лоскутом благоприятный прогноз завершения репаративного процесса был дан 15 пациентам, неблагоприятный – 5. Фактически в ходе динамического наблюдения было выявлено 15 благоприятных исходов, а у 5 пациентов наблюдалось неблагоприятное завершение репаративного процесса. У 5 пациентов с неблагоприятным прогнозом фактически осложнения наблюдались у 4. Из 15 пациентов с благоприятным прогнозом у 14 фактически наблюдались благоприятные исходы, и лишь у одного пациента с благоприятным прогнозом фактически наблюдалось осложненное завершение репаративного процесса.

    Экзаменационная проверка алгоритмов прогнозирования на независимых пациентах показала, что чувствительность составила 86 и 93%, а специфичность – 83 и 80% соответственно для первого и второго алгоритма, что хорошо сопоставимо с соответствующими значениями чувствительности и специфичности, Использование лоскута височной мышцы в реконструктивной хирургии обширных дефектов век полученными для обучающих выборок. Полученные прогностические алгоритмы являются эффективными и обоснованными.

    Таким образом, высокая прогностическая эффективность подтверждает целесообразность применения разработанного математического метода при выборе наиболее оптимального способа одноэтапной пластики век сложносоставным лоскутом у пациентов с рубцовыми дефектами век.

    Изначально правильный выбор сложносоставного лоскута для реконструктивной пластики рубцовых дефектов век в соответствии с предлагаемым математическим методом прогнозирования ведет к оптимальному результату операции и минимизации затратной эффективности реабилитации у данной категории пациентов.