Использование гребневой регрессии для оценки степени тяжести острого панкреатита

Цель. Повышение эффективности лечения пациентов с острым панкреатитом путем совершенствования объективизации степени тяжести острого панкреатита.

Материалы и методы. Исследование выполнено на основе ретроспективного анализа 130 историй болезни: 47 из КГБУÇ «Краевая клиническая больница» (г. Красноярск), 83 из КГБУÇ «Краевая межрайонная клиническая больница № 20 им. И.С. Берзона» с диагнозом «острый панкреатит» в период 2015–2017 гг. Проводилась предварительная обработка «сырых» данных. В частности, были использованы разные подходы к заполнению пропущенных значений в матрице наблюдений: восстановление медианой, линейной регрессией. В исходной выборке содержались переменные, измеренные в различных количественных и категориальных шкалах. Для некоторых определяемых параметров с ярко выраженным асимметричным распределением применялся метод квантильного преобразования исходных значений, позволяющий привести признаки к единообразию и снизить риск исключения значимых признаков на этапе отбора. При решении поставленной задачи использовалась гребневая регрессия (ridge regression) в комбинации с алгоритмом последовательного сокращения признакового пространства.

Результаты. Построен классификатор, позволяющий прогнозировать три степени тяжести острого панкреатита, для определения выбора рациональной клинической тактики. Метод классификации степени тяжести острого панкреатита показал свою эффективность при валидации. Точность классификации – свыше 92% относительно экспертной оценки. Процедура построения классификатора с использованием гребневой регрессии может быть использована в качестве одного из элементов математического ядра системы поддержки принятия врачебных решений.

Заключение. Полученные результаты в дальнейшем позволят сделать выбор рациональной стартовой терапии, оценить необходимость оперативного вмешательства и при тяжелой степени назначить усиленную антибактериальную и дезинтоксикационную терапию, что, вероятно, снизит количество случаев гнойно-септических осложнений острого панкреатита и уменьшит частоту летальных исходов. 

1. Савельев В.С., Филимонов М.И., Бурневиг С.Ç. Острый панкреатит. Эпидемиология, профилактика, классификация. URL: https://medbe.ru/materials/khirurgiya-podzheludochnoy-zhelezy/ostryy-pankreatit-epidemiologiya-profilaktika-klassifikatsiya/.

2. Kurti F., Shpata V., Kuqo A., Duni A., Roshi E., Basho J. Incidence of acute pancreatitis in Albanian population. Mater Sociomed. 2015; 27 (6): 376–369. DOI: 10.5455/msm.2015.27.376-379.

3. Munigala S., Yadav D. Case-fatality from acute pancreatitis is decreasing but its population mortality shows little change. Pancreatology. 2016; 16 (4): 542–550. DOI: 10.1016/j.pan.2016.04.008.

4. Karakayali F.Y. Surgical and interventional management of complications caused by acute pancreatitis. World J. Gastroenterol. 2014; 20 (37): 13412–13423. DOI: 10.3748/wjg.v20.i37.13412.

5. Бородин Н.А., Мальцева О.В., Гиберт Б.К., Çайцев Е.Ю. Современные подходы в лечении деструктивных форм панкреатита, пути снижения летальности. Медицинская наука и образование Урала. 2015; 16 (82): 70–73.

6. Имаева А.К., Мустафин Т.И., Шарифгалиев И.А. Острый деструктивный панкреатит. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2014; 131 (8): 14–20.

7. Валеев А.А. Оценка тяжести состояния больных с острых деструктивным панкреатитом при выборе тактики лечения. Казанский медицинский журнал. 2013; 94 (5): 633–636.

8. Ризаев К.С., Хаджибаев Ф.А., Баймурадов Ш.Э. Определение степени тяжести течения и лечения острого панкреатита: материалы пленума правления ассоциации гепатопанкреатобилиарных хирургов стран СНГ. 2015: 123–125.

9. Kuo D.C., Rider A.C., Estrada P., Kim D., Pillow M.T. Acute Pancreatitis: What’s the Score? J. Emerg. Med. 2015; 48 (6): 762–770. DOI: 10.1016/j.jemermed.2015.02.018.

10. Литвин А.А., Жариков О.Г., Ковалев В.А. Система поддержки принятия решений в прогнозировании и диагностике инфицированного панкреонекроза. Врач и информационные технологии. 2012; 2: 54–63.

11. Винник Ю.С., Дунаевская С.С., Антюфриева Д.А. Диагностическая ценность интегральных шкал в оценке степени тяжести острого панкреатита и состояния больного. Вестник Российской академии медицинских наук. 2015; 70 (1): 90–94.

12. Диагностика и лечение острого панкреатита (Российские клинические рекомендации). Российское общество хирургов, Ассоциация гепатопанкреатобилиарных хирургов стран СНГ, Российское общество скорой медицинской помощи, 30.10.2014.

13. Hoerl A.E., Kennard R.W. Ridge regression: Biased estimation for nonorthogonal problems Technometrics. 1970; 12 (1): 55–67.

14. Huang J., Ling C. X. Using AUC and accuracy in evaluating learning algorithms. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering. 2005; 17 (3): 299–310.

15. Xu Q. S., Liang Y. Z. Monte Carlo cross validation. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 2001; 56 (1): 1–11.

16. Merill T., Green O. M. On the effectiveness of receptors in recognition systems. IEEE Trans. Inform. Theory. 1963; 9 (1): 11–17. DOI: 10.1109/TIT.1963.1057810.