The preoperative assessment of the stroke risk in oncosurgery

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

AIM: of the research was to develop a mathematical model for the preoperative assessing of the stroke risk in surgical operations for malignant neoplasms of the chest and abdomen for the early identification of high-risk patients optimization of diagnostics and enhancing the efficacy of personalized preventive measures.

MATERIALS AND METHODS: 47 cases of perioperative stroke according to archived case histories patients with malignant neoplasms of various localization — retrospective analysis anamnesis of life and underlying disease, analysis of clinical and laboratory examination data, analysis of parameters associated with surgery and anesthetic aid, analysis of the clinical and neuroimaging picture of perioperative stroke; 102 patients who underwent elective surgery for the malignant neoplasm of the chest or abdomen — perioperative dynamic neurological support collection of anamnesis of life and disease, analysis of clinical and laboratory examination data, neurological examination with NIHSS and mRankin scores, neuropsychological testing using MoCA and FAB.

RESULTS: Risk factors for perioperative stroke in oncosurgical patients, as well as cerebroprotective factors have been established. The valid mathematical model was developed for assessing of the likelihood of perioperative stroke in the surgical treatment of malignant neoplasms of the chest and abdomen with a predictive power of 85.4%, sensitivity of 77%, and specificity of 87%.

CONCLUSION: The proposed mathematical model allows preoperatively assess the risk of perioperative stroke in percentage (according to the anamnesis and medical records data) and identify the group of high-risk patients.

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

В Российской Федерации более половины всех хирургических операций составляют плановые операции, 30 % из них выполняются по поводу онкологических заболеваний [1]. При успешно проведенном радикальном лечении пациента с онкологическим заболеванием прогноз жизни и ее качества нередко определяется уже не злокачественным процессом, а сопутствующей патологией. При этом у трети пациентов с онкопатологией непосредственной причиной смерти является сердечно-сосудистая патология, и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в этой группе пациентов выше, чем в популяции [2]. В большинстве случаев к изменениям головного мозга у пациентов со злокачественными заболеваниями относят церебральные метастазы и канцероматоз мозговых оболочек. Однако высокая частота встречаемости факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний определяет наличие у пациентов онкологического профиля широкого спектра церебральной патологии, включающего острые нарушения мозгового кровообращения, в том числе и периоперационный инсульт.

Периоперационный инсульт — это острое нарушение мозгового (реже спинального) кровообращения с формированием инфаркта мозга (значительно реже — внутричерепного/спинального кровоизлияния) и внезапным развитием или нарастанием корреспондирующей острой неврологической симптоматики в интраоперационном периоде или в течение 30 дней после хирургической операции, при этом возникшая неврологическая симптоматика сохраняется не менее 24 ч либо приводит к летальному исходу в более короткий срок [3]. Периоперационный инсульт является редким осложнением послеоперационного периода, однако значительно повышает смертность (летальность при периоперационном инсульте в 2 раза превышает таковую в результате инсульта, не связанного с хирургическим лечением) и тяжесть инвалидизации [4, 5]. Существует большое количество анестезиологических и хирургических шкал и способов оценки риска наступления тех или иных событий в периоперационном периоде, однако в большинстве своем они недостаточно индивидуализированы и не учитывают риск развития периоперационного инсульта при операциях специфического онкологического профиля.

Цель исследования — разработать математическую модель предоперационной оценки риска инсульта при операциях по поводу злокачественных новообразований груди и живота для раннего выявления пациентов из группы высокого риска и повышения эффективности персонифицированных профилактических мероприятий.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Ретроспективное исследование по данным архивных историй болезни пациентов с клиническими и рентгенологическими и/или патологоанатомическими признаками периоперационного инсульта, получавших хирургическое лечение по поводу злокачественного новообразования, — 47 клинических случаев.

Проспективное исследование, в которое было включено 102 пациента (69 мужчин, 33 женщины) в возрасте от 38 до 85 лет (медиана возраста 67 лет). Пациенты были разделены на две исследуемые группы в зависимости от локализации новообразования: «торакальная» группа (72 пациента) и «абдоминальная» группа (30 пациентов).

В периоперационном периоде проводили сбор анамнестических данных, результатов лабораторно-инструментального обследования, неврологический осмотр с оценкой по шкале NIHSS и mRankin до и после хирургического лечения.

Периоперационный инсульт диагностировали на основании клинической картины острого нарушения мозгового кровообращения и подтверждали по данным нейровизуализации (в случае летального исхода — по данным патологоанатомического исследования).

Построение математических моделей проводили при помощи биноминальной регрессии. Обучение моделей проводили в режиме прямого пошагового отбора с отношением правдоподобия в качестве критерия отбора: факторы добавляли в модель, пока ее валидность не переставала улучшаться. Проверку валидности моделей проводили с использованием М, R-квадрата Найджелкерка (аналог коэффициента детерминации для линейной регрессии). Также использовался критерий согласия Хосмера–Лемешова. Проверка качества классификации моделей была проведена при помощи расчета процента правильно предсказанных исходов, показателей чувствительности и специфичности, а также ROC-анализа. Риск события расценивали как низкий при вероятности менее 20 %, как высокий — при вероятности более 20 % по данным математической модели (порог классификации выбирали исходя из цены ошибки классификации).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В ретроспективном исследовании частота периоперационного инсульта составила 0,05 % случаев. В проспективном исследовании периоперационный инсульт был диагностирован у 2 (2 %) пациентов торакальной группы. Такая разница в целом соответствует данным литературы и может быть объяснена особенностями дизайна ретроспективных исследований, позволяющими включить только случаи инсультов с умеренно тяжелым и тяжелым неврологическим дефицитом.

Было проанализировано 85 параметров, включавших в том числе возраст, личный и семейный анамнез по сердечно-сосудистой патологии, индекс массы тела, физический статус пациента по классификации Американского общества анестезиологов (ASA), индекс коморбидности Чарлсон, стадию онкологического заболевания и гистологический тип опухоли, ранее использованные методы лечения, в том числе химио-, гормоно- и лучевую терапию. Также оценивали параметры, связанные непосредственно с хирургической операцией: продолжительность, тип (открытая/эндоскопическая), интраоперационные колебания параметров гемодинамики, объем кровопотери и пр.

В итоге была определена статистическая связь периоперационного инсульта со следующими параметрами, которые в дальнейшем оценивали как факторы риска:

I. Предоперационные:

  • давность установленного диагноза онкологического заболевания более 5 мес (отношение шансов (ОШ) 10,77, 95 % доверительный интервал (ДИ) 2,21–52,57, р = 0,003);
  • стадия онкологического заболевания более II (ОШ 4,96, 95 % ДИ 1,93–12,73, р = 0,0009);
  • скорость оседания эритроцитов более 36 мм/ч (ОШ 4,82, 95 % ДИ 1,86–12,54, р = 0,001);
  • наличие зон гипокинезии или акинезии по данным трансторакальной эхокардиографии (ОШ 15,7, 95 % ДИ 1,87–131,4, р = 0,01);
  • отсутствие антигипертензивной терапии у пациентов с гипертонической болезнью (ОШ 7,22, 95 % ДИ 2,88–18,08, р < 0,0001);
  • индекс коморбидности Чарлсон более 4 баллов (ОШ 3,75, 95 % ДИ 1,35–10,43, р = 0,01);
  • физический статус пациента по классификации ASA — выше III класса (ОШ 9,23, 95 % ДИ 3,26–26,16, р < 0,001).

II. Интраоперационные:

  • использование открытого хирургического доступа (ОШ 4,5, 95 % ДИ 1,29–15,75, р = 0,018);
  • максимальное систолическое артериальное давление более 140 мм рт. ст. (ОШ 4,0, 95 % ДИ 1,53–10,48, р = 0,005);
  • максимальная частота сердечных сокращений более 90 в мин (ОШ 5,49, 95 % ДИ 1,75–17,22, р = 0,003);
  • объем кровопотери более 220 мл (ОШ 3,21, 95 % ДИ 1,38–7,47, р = 0,007).

III. Послеоперационный:

  • гематокрит после операции менее 36 % (ОШ 3,92, 95 % ДИ 1,32–11,63, р = 0,01).

Также были установлены три церебропротективных фактора, снижающие вероятность периоперационного инсульта:

  • соблюдение антигиперхолестеринемической диеты (ОШ 0,038, 95 % ДИ 0,002–0,64, р = 0,002);
  • использование эпидуральной анестезии и анальгезии (лидокаин или ропивакаин) в раннем послеоперационном периоде (ОШ 0,10, 95 % ДИ 0,01–0,77, p = 0,03);
  • внутривенные инфузии магния сульфата в раннем послеоперационном периоде (ОШ 0,13, 95 % ДИ 0,05–0,35, p < 0,0001).

Для оценки вероятности периоперационного инсульта в онкохирургии наиболее прогностически ценной оказалась комбинация четырех факторов риска — открытый хирургический доступ; стадия онкологического процесса более II; индекс коморбидность Чарлсон более 4 баллов; отсутствие антигипертензивной терапии у пациентов с гипертонической болезнью. Вероятность периоперационного инсульта составила:

  • при отсутствии этих факторов — 0,69 %;
  • открытый хирургический доступ (A) — 3,09 %;
  • стадия онкологического процесса более II (B) — 2,78 %;
  • индекс коморбидности Чарлсон более 4 баллов (C) — 2,35 %;
  • отсутствие антигипертензивной терапии у пациентов с гипертонической болезнью (D) — 3,7 %;
  • при сочетании B+C — 8,95 %;
  • при сочетании A+C — 9,88 %;
  • при сочетании A+B — 11,54 %;
  • при сочетании C+D — 11,66 %;
  • при сочетании B+D — 13,58 %;
  • при сочетании A+D — 14,9 %;
  • при сочетании A+B+C — 30,95 %;
  • при сочетании B+C+D — 35,05 %;
  • при сочетании А+С+D — 37,56 %;
  • при сочетании A+B+D — 41,73 %;
  • при сочетании A+B+C+D — 71,11 %.

Перечисленные факторы были включены в математическую модель оценки вероятности периоперационного инсульта при плановых хирургических операциях по поводу злокачественных новообразований груди и живота (чувствительность модели 77 %, специфичность — 87 %, предсказательная сила — 85,4 %) (таблица).

 

Таблица. Математическая модель оценки вероятности периоперационного инсульта при плановых хирургических операциях по поводу злокачественных новообразований груди и живота

–2Log- правдоподобие

R-квадрат Найджелкерка

Критерий Хосмера–Лемешова, χ2

Предсказательная сила

Se

Sp

AUC

(95 % ДИ)

109,34

0,41

χ2 = 1,69,

р = 0,946

85,4 %

77 %

87 %

0,85 (0,77–0,92),

p < 0,001

Примечание. –2Log — минус 2 логарифмическое; AUC — площадь под кривой; Se — чувствительность; Sp — специфичность.

 

Выводы. Согласно разработанной модели, наиболее высокий риск периоперационного инсульта имели коморбидные пациенты (индекс коморбидности Чарлсон более 4 баллов) с низкой комплаентностью к приему антигипертензивных препаратов, имеющие распространенный онкологический процесс, требующий хирургического лечения путем открытой операции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стратификация рисков влияет на выбор хирургического пациента и хирургическую тактику, анестезиологическое и неврологическое сопровождение, а также частоту периоперационных осложнений [6]. Оценка риска инсульта является важной частью предоперационной подготовки в связи с серьезным влиянием функционального состояния центральной нервной системы на качество жизни пациентов. Летальность вследствие периоперационного инсульта в общехирургической практике может достигать 45 %, у пациентов, ранее перенесших острое нарушение мозгового кровообращения, — 86 % [7]. В исследовании Perioperative Ischemic Evaluation Study около 60 % пациентов, перенесших периоперационный инсульт, нуждались в длительном уходе, и лишь у 17 % отмечалось полное восстановление функций [8]. Предложенная математическая модель является простым инструментом, позволяющим еще в предоперационном периоде на основании сведений, полученных исключительно при сборе анамнеза или анализе медицинской документации, прогнозировать риск развития периоперационного инсульта в процентном соотношении, выделяя группу пациентов высокого риска. Такой метод дает возможность своевременно реализовать персонфицированный подход к церебропротекции и уменьшить риск развития периоперационного инсульта, тем самым улучшить результат хирургического лечения и качество жизни пациента.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Финансирование данной работы не проводилось.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» (протокол № 226 от 22.10.2019 г.).

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

×

About the authors

Nikolay V. Tsygan

Military Medical Academy; B.P. Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute, National Research Centre "Kurchatov Institute"

Email: 1860n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5881-2242
SPIN-code: 1006-2845
Scopus Author ID: 37066611200
ResearcherId: H-9132-2016

M.D., D.Sc. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg; Gatchina, Leningrad region

Victoria A. Yakovleva

Military Medical Academy; Raisa Gorbacheva Memorial Institute for Children Hematology and Transplantation

Email: 24ro80@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9839-3169
SPIN-code: 6158-5505
Scopus Author ID: 56941569100
ResearcherId: AAZ-6393-2021
Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Evgeniy E. Fufaev

Military Medical Academy

Email: Fufaev.jj@gmail.com
SPIN-code: 5758-2364

M.D., Ph.D. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Ismail R. Ismail R. Eleskhanov

1477 Naval Clinical Hospital of the Pacific Fleet, Branch № 2

Email: eleshanov_ir@mail.ru
SPIN-code: 7413-6348
Russian Federation, Petropavlovsk-Kamchatsky

Kirill V. Sapozhnikov

Military Medical Academy

Email: marinheira@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-2476-7666
SPIN-code: 2707-0339
Scopus Author ID: 57200810332
ResearcherId: ААЕ-3453-2022
Russian Federation, Saint Petersburg

Vasilii M. Nechiporuk

Military Medical Academy

Email: me1225@bk.ru
SPIN-code: 2437-4331
Russian Federation, Saint Petersburg

Ilya I. Ilya I. Dzidzava

Military Medical Academy

Email: dzidzava@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5860-3053
SPIN-code: 7336-9643
Scopus Author ID: 8901380100
ResearcherId: Q-1992-2016

M.D., D.Sc. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Igor V. Litvinenko

Военно-медицинская академия

Author for correspondence.
Email: litvinenkoiv@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8988-3011
SPIN-code: 6112-2792
Scopus Author ID: 35734354000
ResearcherId: F-9120-2013

M.D., D.Sc. (Medicine), Professor

Russian Federation, Санкт-Петербург

References

  1. Udalov YuD, Gordienko AV, Samoilov AS, et al. Psychoemotional stress in somatically burdened oncological surgery patients as one of the factors of postoperative complications. Research’n Practical Medicine Journal. 2018;5(3):117–125. (In Russ.) doi: 10.17709/2409-2231-2018-5-3-12
  2. Doundoua DP, Staferov АV, Sorokin АV, Kedrova АG. Cardiooncology: chemotherapy drugs and radiation therapy impact on cardiovascular system. Journal of Clinical Practice. 2016;4(28):41–48. (In Russ.)
  3. Tsygan NV, Andreev RV, Ryabtsev AV, et al. Perioperative stroke and postoperative cerebral dysfunction: epidemiology, pathogenesis features, current possibilities of intensive cerebroprotection in the preoperative “preventive” window. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2019; S3:159–161(In Russ.)
  4. Ng JLW, Chan MT, Gelb AW. Perioperative stroke in noncardiac, nonneurosurgical surgery. Anesthesiology. 2011;115(4):879–890. doi: 10.1097/aln.0b013e31822e9499
  5. Dardiotis E, Aloizou AM, Markoula S, et al. Cancer-associated stroke: Pathophysiology, detection and management (Review). Int J Oncol. 2019;54(3):779–796. doi: 10.3892/ijo.2019.4669
  6. Kuanova LB, Mendykulov SE, Daribaeva SA. Preventive steps to reduce the risk of stroke after cardiac surgery. The Journal of Neuroscience of B.M. Mankovsky. 2016;4(1):24–27. (In Russ.)
  7. Roughead T, Chui J, Gelb AW, et al. Knowledge and perceptions about perioperative stroke: a cross-sectional survey of patients scheduled for non-neurologic and non-cardiac surgery. Can J Anesth. 2020;67(1):13–21. doi: 10.1007/s12630-019-01474-w
  8. Devereaux PJ, Yang H, Yusuf S, et al. Effects of extended-release metoprolol succinate in patients undergoing non-cardiac surgery (POISE trial): a randomised controlled trial. Lancet. 2008;371(9627):1839–1847. doi: 10.1016/s0140-6736(08)60601-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies