Прогнозирование течения панкреонекроза с помощью компьютерного моделирования объёма и характера поражения поджелудочной железы и забрюшинной клетчатки

Введение: Оценка данных компьютерной томографии различными специалистами при определении объёма поражения поджелудочной железы зачастую сопряжена с риском неполной или неправильной трактовки полученных данных. Отсутствие объективизации при анализе полученных данных способствует определению объёма и локализации поражения, не соответствующими действительности [1]. Согласно действующим клиническим рекомендациям, прогнозирование значительного объёма некроза поджелудочной железы и выраженного перифокального парапанкреатита, равно как прогнозирование неблагоприятного течения заболевания, осуществляется на основании критериев из классификации Атланта (2012), а именно наличия синдрома полиорганной недостаточности более 48 часов и выставляется на основании законченного клинического случая [2, 5].

Прочно укрепившаяся и используемая рентгенологическая шкала стратификации степени поражения поджелудочной железы (КТ – индекс Baltazar), в своей основе включающая распространённость некроза и наличие парапанкреатических осложнений, с высоким показателем чувствительности (70 %) позволяет определить тяжесть острого панкреатита [3]. Одним из недостатков данного метода является отсутствие воспроизводимости, т.е. определение объёма деструкции и идентификация некрозов поджелудочной железы и парапанкреати-ческих тканей одного и того же пациента разными врачами-рентгенологами и хирургами, может отличаться [4].

В случае неполной или неправильной оценки объёма поражения поджелудочной железы и парапанкреатических тканей у пациентов с панкреонекрозом крайне высок риск запоздалого выставления показаний к операции и неадекватный выбор объёма оперативного вмешательства, а также несвоевременное проведение лечебных и профилактических мероприятий.

Поэтому необходимость устранения субъективизма при оценке данных КТ и расширение способов прогнозирования течения острого панкреатита тяжёлой степени явились поводом для проведения настоящего исследования.

Цель исследования: оценить возможности прогнозирования течения заболевания у пациентов с острым панкреатитом при помощи компьютерного 3D-моделирования и анализа данных компьютерной томографии.

Материалы и методы исследования. Исследование включает в себя 2 этапа: ретроспективный и проспективный.

На ретроспективном этапе исследования мы изучили прогностическую значимость данных компьютерной томографии в определении объёма некроза поджелудочной железы и забрюшинного пространства. С этой целью был произведён анализ результатов обследования 51 оперированного пациента с диагнозом острый панкреатит (МКБ – К85.0) в период с 2013–2017 г. Пациенты ретроспективного этапа были разделены на 2 группы. Первую группу составили 29 пациентов, которым понадобились повторные оперативные вмешательства (n > 1). Вторую группу составили 22 пациента с единичной операцией (n = 1), где n – кол-во оперативных вмешательств. Необходимость повторных оперативных вмешательств расценивалась как неблагоприятное, прогрессирующее течение заболевания.

У данных групп больных было выполнено сопоставление «истинной картины» локализации и объёма поражения поджелудочной железы и парапанкреатических тканей, то есть интраоперационных данных с частотой выполнения оперативных вмешательств. При этом использовались следующие критерии, характеризующие патологический процесс:

• •    пораженный отдел поджелудочной железы;

• •    левостороннее поражение парапанкреатической клетчатки;

• •    правостороннее поражение парапанкреатической клетчатки;

• •    левостороннее поражение параколической клетчатки;

• •    правостороннее поражение параколической клетчатки;

• •    поражение мезоколон;

• •    поражение брыжейки тонкого кишечника;

• •    поражение тазовой клетчатки;

• •    характер поражения забрюшинной клетчатки (инфильтрация/некроз).

На проспективном этапе исследования мы объективизировали данные КТ и оценили эффективность разработанного способа. Для этого мы обработали и интегрировали данные КТ 14 пациентов с панкреонекрозом, поступивших в период 2017–2018 гг., с помощью разработанного способа в системе «Автоплан» (Medical Imaging Interaction Toolkit – MITK): «Способ расчёта объёма и визуализации некроза поджелудочной железы и парапанкреатических тканей». Изобретение зарегистрировано в ФИПС, патент на изобретение № RU 2688801 от 22.05.2019 [6].

Основными этапами алгоритма применения данного способа являлись:

• 1.    Выполнение пациенту компьютерной томографии поджелудочной железы с болюсным контрастированием.

• 2.    Загрузка полученных данных исследования в формате DICOM в систему «Автоплан».

• 3.    Полуавтоматическая инкрементальная сегментация поджелудочной железы и некрозов.

• 4.    Построение и пространственная визуализация трёхмерных полигональных моделей поджелудочной железы, клетчаточных пространств и некрозов.

• 5.    Расчёт объёма построенных моделей.

Оценка эффективности предлагаемого способа была произведена при сравнении ретроспективной и проспективной групп исследования по следующим критериям:

• •    послеоперационная летальность;

• •    срок выполнения первой операции (число дней с момента госпитализации);

• •    количество повторных вмешательств;

• •    срок госпитализации (койко-дней).

Результаты и их обсуждение. При сопоставлении локализации и объёма поражения поджелудочной железы и парапанкреатических тканей (интраоперационных данных) с частотой выполнения оперативных вмешательств (табл. 1) в ретроспективном этапе исследования выявлены статистически значимые различия.

Таблица 1

Частота встречаемости локализации и объёма некроза поджелудочной железы и парапанкреатических тканей в зависимости от количества оперативных вмешательств (n – количество пациентов)

Локализация поражения		Единичное оперативное вмешательство (n = 22)	Повторные оперативные вмешательство (n = 29)
Пораженный отдел поджелудочной железы	Головка	36,6 %	34,5 %
	Тело и хвост	54,6 %	24,1 %
	Тотально	9 %	41,4 %
Левостороннее поражение парапанкреатической клетчатки	Есть	86,4 %	96,6 %
	Нет	13,6 %	3,4 %
Правостороннее поражение парапанкреатической клетчатки	Есть	45,5 %	75,9 %
	Нет	54,6 %	24,1 %
Левостороннее поражение параколической клетчатки	Есть	40,9 %	72,4 %
	Нет	59,1 %	27,6 %
Правостороннее поражение параколической клетчатки	Есть	31,8 %	62 %
	Нет	68,2 %	38 %
Поражение мезоколон	Есть	4,5 %	27,6 %
	Нет	95,5 %	72,4 %
Поражение брыжейки тонкой кишки	Есть	0	20,6 %
	Нет	100 %	79,3 %
Поражение тазовой клетчатки	Есть	0	6,9 %
	Нет	100 %	93,1 %
Характер поражения забрюшинной клетчатки	Инфильтрация	86,4 %	58,6 %
	Некроз	13,6 %	41,4 %

При этом в группе пациентов с повторными оперативными вмешательствами превалировали следующие критерии: тотальный панкреонекроз – 41,4 %; правостороннее поражение парапанкреатической клетчатки – 75,9 %; левостороннее поражение параколической клетчатки – 72,4 %; правостороннее поражение параколической клетчатки – 62 %; поражение мезоколон – 27,6 %; поражение брыжейки тонкой кишки – 20,6 %; характер поражения забрюшинной клетчатки (некроз) – 41,4 %.

Установлена достоверная взаимосвязь неблагоприятного течения с объёмом поражения поджелудочной железы и вовлеченностью в патологический процесс парапанкреатических тканей и определённых клетчаточных пространств.

Таким образом, зная истинную картину патологического процесса (локализация и объём) на этапе поступления в стационар при помощи компьютерной томографии можно своевременно осуществлять выставление показаний к операции, определять сроки оперативного вмешательства, адаптировать вид и объём операции к конкретной ситуации.

На проспективном этапе исследования мы объективизировали данные КТ и оценили эффективность предлагаемого способа.

Клинический пример использования разработанного способа

Пациент Г., 37 лет, с подтверждённым диагнозом: «Острый панкреатит. Стерильный панкреонекроз. Стадия ферментной токсемии. Ферментативный перитонит». Состояние оценивалось как крайне тяжёлое, выраженная полиорганная недостаточность, по результатам КТ (рис. 1) – участок некроза тела поджелудочной железы. Жидкостное скопление в сальниковой сумке.

Рис. 1. КТ пациента Г. Стрелками указаны идентифицированные участки некрозов

По данным компьютерной томографии операцией выбора должна была стать лапароскопия, дренирование сальниковой сумки, брюшной полости с последующим применением широкого комплекса консервативного лечения с экстракорпоральной гемокоррекцией.

Однако по данным компьютерного трехмерного моделирования патологического процесса с помощью разработанного способа выявлен гораздо больший объём некроза поджелудочной железы (рис. 2), значительный объём поражения забрюшинного пространства и вовлечение в процесс брыжейки ободочной кишки, параколической клетчатки (рис. 3, 4).

Рис. 2. Компьютерная 3D-модель пациента Г. Стрелкой указан некроз тела поджелудочной железы

Рис. 3. Компьютерная 3D-модель пациента Г. Смоделированы пораженные клетчаточные пространства

Рис. 4. Компьютерная 3D-модель пациента Г.

Взаимоотношение пораженных парапанкреатических тканей и поджелудочной железы

Операцией выбора стала лапаротомия, вскрытие и дренирование клетчаточных пространств, с эвакуацией значительного объёма некротизированной клетчатки и токсического экссудата.

Пациент был выписан с улучшением на 34-е сутки.

Также с помощью данного способа было возможно оценить адекватность постановки дренажей и санации очагов деструкции.

При определении эффективности разработанного способа (сравнении с ретроспективной группой исследования) отмечалось снижение послеоперационной летальности с 47,3 % (в ретроспективной группе) до 28,6 % (проспективная группа), более ранние сроки выполнения первой операции с 8–10-х суток (ретроспективная группа) до 2–4 суток (проспективная группа), снижение количества повторных оперативных вмешательств с 6 (ретроспективная группа) до 2 (проспективная группа), сроки госпитализации с 30 ± 8 (ретроспективная группа) до 36 ± 8 (проспективная группа) Увеличение сроков госпитализации связано с уменьшением летальности в ранние сроки и увеличением срока дожития этих пациентов.

Рис. 5. Компьютерная 3D-модель пациента Г. после операции. Контроль адекватности установки дренажей

Выводы. Моделирование данных компьютерной томографии брюшной полости и построение цветовой 3D-модели поджелудочной железы и парапанкреатических тканей позволяют рассчитать точный объём некроза поджелудочной железы, его локализацию, выбрать адекватный объём и вид оперативного вмешательства, а также исключают субъективность полученных данных. При панкреонекрозе необходима точная оценка степени поражения забрюшинного пространства. Использование предлагаемого способа позволило снизить коли- чество повторных оперативных вмешательств, снизить общую летальность и в самые ранние сроки спрогнозировать тяжёлое течение заболевания.