Внешняя валидизация шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) для прогнозирования исходов после тривентрикулостомии у детей в возрасте младше 1 года с окклюзионной гидроцефалией

В современной медицинской практике эндоскопическая вентрикулостомия дна III желудочка (или эндоскопическая тривентрикулостомия — ЭТВС) является операцией выбора при окклюзионной гидроцефалии. Однако для пациентов младшего возраста остается ряд нерешенных вопросов относительно определения показаний к применению данного метода и его сравнительной эффективности с имплантацией шунтирующих систем.

Одним из ключевых аспектов является роль возрастного фактора в прогнозировании исхода ЭТВС. Необходимо установить возрастной предел, ниже которого проведение ЭТВС может быть неэффективным, что позволит более точно определить критерии отбора пациентов для данного вида вмешательства.

В связи с этим актуальным направлением исследований является выявление и анализ предикторов успеха ЭТВС, которые позволили бы дифференцированно подходить к выбору между эндоскопическим вмешательством и шунтированием в зависимости от индивидуальных особенностей пациента.

Возможность прогнозировать исход любого хирургического вмешательства имеет решающее значение для обеспечения наилучшего результата для конкретного пациента. Шкала Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) была разработана A.V. Kulkarni и соавт. [1] для прогнозирования успешности ЭТВС в первые 6 мес после операции на основе возраста, этиологии гидроцефалии и наличия предыдущего шунтирования. Целью проведения измерений по шкале ETVSS является возможность предсказать вероятный успех ЭТВС и тем самым определить показания к выполнению ее тем пациентам, которым данный вид операции с большей долей вероятности будет наиболее эффективен. Тем же пациентам, у которых с учетом показателей шкалы ETVSS вероятность успеха ЭТВС будет низкой (менее 40 баллов), может быть предложен альтернативный метод хирургического лечения. Наиболее дискутабельной группой пациентов с окклюзионной гидроцефалией на сегодняшний день при выборе вида вмешательства является когорта детей в возрасте до 1 года.

Цель исследования — валидизация шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) с оценкой ее как краткосрочной (в течение 6 мес), так и долгосрочной (в течении 12 мес) прогностической значимости у детей в возрасте до 1 года после операции ЭТВС.

В ретроспективное одноцентровое исследование вошли 129 детей, оперированных в ФГБУ «ФЦН» Минздрава России (Новосибирск) с 2012 по 2021 г. и удовлетворяющих критериям включения.

Критерии включения пациентов в исследование: возраст ребенка до 12 мес включительно, прогрессирующие клинические признаки повышенного внутричерепного давления, наличие окклюзионной гидроцефалии по данным МРТ-исследования, наличие катамнеза в сроки 6 мес и от 7 до 12 мес после ЭТВС.

Критерием неэффективности хирургического лечения являлось прогрессирование клинических признаков гидроцефалии (прирост окружности головы, превышающий возрастные нормы; напряжение родничков и расширение швов черепа; общемозговые симптомы; появление или прогрессирование глазодвигательных и зрительных нарушений; эпилепсия) и рентгенологических признаков гидроцефалии, которое служило показанием к повторному хирургическому вмешательству или приводило к смерти по причине декомпенсации гидроцефалии.

Успех ЭТВС определяли как разрешение тяжелых симптомов гидроцефалии при внутричерепной гипертензии: это уменьшение выбухания переднего родничка, стабилизация окружности головы, реверсия признаков нарушения зрения и уменьшение задержки нервно-психического развития.

ETVSS ретроспективно применяли у каждого пациента с оценкой следующих критериев: возраст ребенка, этиология гидроцефалии и предшествующее шунтирование — в соответствии с оригинальной статьей, опубликованной A.V. Kulkarni и соавт. [1] (табл. 1). Оценка варьирует от 0 до 50 баллов, баллы суммируются, и сумма показывает процентную (от 0 до 100%) вероятность того, что ЭТВС будет успешной в течение первых 6 мес после операции. Мы сравнили полученные в катамнезе общие 6-месячные и 12-месячные показатели успеха ЭТВС со средним прогнозируемым 6-месячным успехом по шкале ETVSS. Анализ ETVSS также был проведен путем разделения когорты пациентов на три отдельные категории риска в соответствии с A.V. Kulkarni и соавт. [2]. Категории риска состояли из пациентов с ETVSS ≤40, 50—70 и ≥80. Эти группы соответствуют «низкой», «средней» и «высокой» вероятности успеха.

Таблица 1. Шкала Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) [1]

Для проверки нормальности распределения метрических переменных использован тест Шапиро—Уилка. Для переменных, распределение которых отличалось от нормального, результаты описательных статистик в статье представлены в виде медианных значений и соответствующих величин межквартильного размаха в стандартном формате Me (IQR). Для нормально распределенных величин использовались средние значения и стандартные отклонения. Для оценки статистической взаимосвязи между категориальными переменными использован критерий χ² Пирсона с поправкой Йейтса на непрерывность распределения. Для сравнения значений метрических переменных между двумя группами использован критерий Манна—Уитни. Для оценки точности предсказаний модели при валидизации показателей шкалы ETVSS на основе наблюдаемых данных результатов проведенной операции выполнен ROC-анализ с определением площади под кривой (AUC), чувствительности, специфичности, а также оптимального порога разработанной модели. В качестве необходимого шага для проведения ROC-анализа применен метод логистической регрессии, используемый для выявления отдельных предикторов или их комбинации, эффективно предсказывающий (классифицирующий) бинарную зависимую переменную (категорию или класс). Проведен сравнительный статистический анализ кривых выживаемости Каплана—Мейера с использованием времени до неудачи лечения в качестве интересующего исхода. Статистический анализ выполнен в среде RStudio с использованием языка R (v. 4.3.1, 2023).

За период с декабря 2012 г. по декабрь 2021 г. было выполнено 129 первичных ЭТВС у детей в возрасте до 1 года (70 мальчиков, 59 девочек). Оценивалась возрастная группа на момент операции от 1 до 12 мес включительно, средний возраст составил 10,3 мес (табл. 2). Новорожденным и грудным детям в предоперационном периоде проводились сбор анамнеза, неврологический и соматический осмотр, осмотр у нейроофтальмолога, нейросонография, МРТ-исследование с использованием ликвородинамических программ (T2-режим в тонкосрезовой сагиттальной проекции и IR-режим в трехмерной реконструкции). Все включенные в исследование пациенты были оценены по шкале ETVSS.

Таблица 2. Характеристика 129 пациентов в возрасте до 1 года, которым выполнена эндоскопическая тривентрикулостомия

Примечание. ETVSS — Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score.

У 68 (52,7%) из 129 пациентов выборки наблюдался благоприятный хирургический исход, срок катамнеза пациентов — от 12 мес до 9 лет, а у 61 (47,3%) пациента не был достигнут удовлетворительный клинический результат, вследствие чего 57 (93%) пациентам из них было выполнено вентрикулоперитонеальное шунтирование и 4 (7%) пациентам — повторная ЭТВС.

Медианные значения ETVSS составили 40 (10) баллов для группы с неблагоприятным исходом операции и 60 (20) баллов для группы с успешным исходом. Общее медианное значение ETVSS по всей выборке пациентов — 40 (20) баллов (табл. 3).

Таблица 3. Медианные значения шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS)

Примечание. IQR — межквартильный размах. Здесь и в табл. 5, 6: ETVSS — Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score; ЭТВС — эндоскопическая тривентрикулостомия.

Значения ETVSS статистически значимо различались в группах с успешными и неблагоприятными исходами операции (U=2797, p=0.0004) (рис. 1). Как видно на рис. 1, большинство клинических наблюдений с успешной ЭТВС распределились в значениях ETVSS от 40% до 70%, а наблюдения с неудачной ЭТВС — в значениях ETVSS от 20% до 40%, что показывает достаточную предиктивную способность исследуемой нами шкалы.

Рис1. Результаты статистического анализа сравнения значений шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) между группами с успешным и неблагоприятным исходами операции: показаны в виде ящиков с усами и отдельных наблюдений, представленных в виде точек.

*** — соответствует статистической значимости на уровне p<0,001.

Результаты проведенного логистического регрессионного анализа демонстрируют наличие статистической значимости включения в модель значений ETVSS в качестве предиктора (p=0,001). Выполнение ROC-анализа на следующем этапе позволило получить показатели общей площади под кривой на уровне AUC=0,67, что соответствует удовлетворительному уровню классификации, близкому к хорошим показателям классификации (обычно со значениями AUC >0,7). Оптимальным порогом для разработанной модели является значение ETVSS 50 баллов, при котором достигаются показатели чувствительности 66% и специфичности 63% (рис. 2).

Рис2. ROC-анализ шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) (эффективность в первые 6 мес после операции), показывающий чувствительность и специфичность шкалы в диапазоне ее прогнозов.

Эффективность ЭТВС в корреляции со шкалой ETVSS была изучена у пациентов (n=121), удовлетворявших вышеописанным критериям включения, в сроки через 6 мес и 12 мес после операции. В связи с невозможностью оценки катамнеза заболевания за 12-месячный период после операции были исключены 8 детей: 3 — с уровнем окклюзии на уровне водопровода мозга, 2 — с уровнем окклюзии на уровне отверстий Люшка и Мажанди, 1 ребенок — с мальформацией Киари 1-го типа (окклюзия на уровне отверстий Люшка и Мажанди), 2 ребенка с тектальной опухолью (окклюзия на уровне водопровода мозга).

Общий показатель успеха ЭТВС в этой группе составил 64,5% через 6 мес и 53,7% через 12 мес после операции. У пациентов с обструктивной гидроцефалией, вторичной по отношению к стенозу водопровода, частота успеха ЭТВС составила 83,6% в первые 6 мес и 76,6% в течение 12 мес. Различные варианты возраста, этиологии и предыдущей шунтирующей операции были значимыми предикторами успеха ЭТВС в первые 6 мес и 12 мес после процедуры.

В последующем 56 процедур ЭТВС расценены как неудачные, при этом бо́льшая часть (77,1%) из них выявлены в первые 6 мес после операции (табл. 4, 5). В целом наблюдалось несоответствие между фактическим уровнем успеха и прогнозируемым успехом по шкале ETVSS с тенденцией к небольшой недооценке фактической успешности операции через 6 мес и даже через 1 год (см. табл. 4, 5).

Таблица 4. Распределение успешных и неудачных операций в 6-месячный период после эндоскопической тривентрикулостомии

Таблица 5. Распределение успешных и неудачных операций в 12-месячный период после эндоскопической тривентрикулостомии

В ходе анализа данных, представленных кривой Каплана—Мейера, установлено, что в течение первых 6 мес после проведения ЭТВС наблюдается наиболее высокая частота случаев неблагоприятного исхода. При этом в группе пациентов с низким баллом по шкале ETVSS отмечается резкое увеличение количества неблагоприятных исходов в первые 3—4 мес после операции. После истечения 6 мес наблюдается более линейная динамика с незначительным увеличением числа неблагоприятных исходов (рис. 3). Эти данные позволяют предположить, что шкала ETVSS является более точным инструментом для оценки вероятности исхода операции в краткосрочном периоде (в первые 6 мес после ЭТВС).

Рис. 3. Кривая Каплана–Мейера для 118 пациентов, распределенных по шкале Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS).

В рамках нашего исследования была сформирована значительная выборка пациентов детского возраста, не достигших 1 года, которым была проведена первичная ЭТВС. Целью данной работы является валидизация шкалы ETVSS, предназначенной для оценки вероятности успешного исхода ЭТВС в течение первых 6 мес после оперативного вмешательства. Выбор возрастной категории детей до 1 года обусловлен тем, что данная группа является наиболее дискутабельной с точки зрения эффективности эндоскопического лечения гидроцефалии.

Анализ лечения гидроцефалии в настоящем исследовании показал успех ЭТВС у детей в возрасте до 1 года в 52,7% случаев и подтвердил результаты тех исследований, в которых сообщалось об эффективности и безопасности нейроэндоскопической методики лечения. Успех ЭТВС может зависеть от множества предоперационных и интраоперационных факторов. Многофакторное влияние добавляет элемент непредсказуемости к результату даже при самой хорошо спланированной эндоскопической операции. Шкала ETVSS учитывает такие подтвержденные прогностические факторы, как возраст пациента, этиология гидроцефалии и наличие в анамнезе информации об использовании шунта. Несмотря на то что шкала основывается только на этих параметрах, она может быть полезна при определении показаний к проведению ЭТВС у новорожденных и грудных детей и формировании предположений относительно потенциального исхода данной операции [1]. В раннем послеоперационном периоде клинические симптомы и рентгенологические признаки могут не давать точного представления о состоянии стомы после проведения ЭТВС. В случае неблагоприятного исхода ЭТВС последствия для здоровья ребенка могут быть крайне тяжелыми, поэтому еще до начала операции важно иметь представление о потенциальном успехе эндоскопического вмешательства.

Данная шкала была валидизирована в ряде стран мира, включая США (2011), Великобританию (2011), Голландию (2013), Канаду (2010, 2015), Ирландию (2017) и Бразилию (2021) [2—8] (табл. 6).

Таблица 6. Валидизация шкалы Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) в разных странах

По данным литературы, ETVSS продемонстрировала значения AUC при ROC-анализе в диапазоне от 0,57 до 0,82. В нашем исследовании AUC составила 0,67, что соответствует удовлетворительному уровню классификации, близкому к хорошим показателям классификации [2—8]. При этом достигнуты приемлемые показатели чувствительности — 66% и специфичности — 63%. Данные нашего анализа соответствуют результатам, представленным в мировой литературе, и показывают, что в своем нынешнем виде шкала ETVSS работает адекватно для исследуемой группы пациентов.

ETVSS учитывает в своей оценке только три предиктора эффективности эндоскопии: возраст, этиологию и наличие в анамнезе шунтирующей операции. По мнению авторов исследований, эти предикторы являются основными доказанными и влияющими на успех операции ЭТВС [1]. На самом деле в мире проводится множество исследований, направленных на поиск тех факторов, которые могли бы влиять на эффективность эндоскопической операции при гидроцефалии [9—18]. В особенности это касается новорожденных и грудных детей, т.к. показатели эффективности ЭТВС в этой возрастной группе остаются низкими [9—18]. Ряд исследователей считают, что связь между этиологией и эффективностью эндоскопии при гидроцефалии отсутствует, однако другие полагают, что эффективность ЭТВС зависит прежде всего от возраста пациента [9—16]. Остальные учитывают влияние и того, и другого [12, 14-20].

Во многих научных публикациях оценивается небольшое количество пациентов, а исследования чаще всего имеют ретроспективный характер и не включают соответствующую рандомизацию, что существенно снижает уровень доказательности представленных результатов.

В ряде статей рассматривается значение других факторов, таких как проявление и клиническое течение заболевания, наличие шунтирующих операций в анамнезе, сопутствующая сосудистая патология мозга, структурно-анатомические особенности, выявляемые при МРТ или эндоскопической инспекции (позиция и толщина дна III желудочка, перивентрикулярный отек), а также технические аспекты операции [9, 12, 15, 16, 18].

Исходя из этого, мы полагаем, что дальнейшая доработка существующей шкалы или создание новой, специально адаптированной для детей в возрасте до 1 года и учитывающей предикторы эффективности ЭТВС у новорожденных и грудных детей, может значительно улучшить результаты лечения этой группы пациентов с учетом их особенностей.

На основании полученных результатов мы пришли к выводу, что для данной возрастной группы пациентов (дети до 1 года) первичное лечение гидроцефалии методом эндоскопической тривентрикулостомии (ЭТВС) может рассматриваться как обоснованная и разумная альтернатива установке шунта, но с некоторыми важными уточнениями.

Во-первых, неэффективность лечения была значительно выше у самых маленьких пациентов, особенно в возрасте до 6 мес. Во-вторых, при лечении таких пациентов методом ЭТВС необходимо учитывать повышенный риск неудачи, о чем следует информировать родителей.

При этом Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS) представляет собой инструмент прогнозирования вероятности успеха ЭТВС у пациентов в течение 6 мес после операции. Индивидуальный подход к каждому пациенту основан на систематическом учете основных факторов риска. Согласно нашему исследованию, ETVSS является надежным прогностическим инструментом.

В рамках нашего исследования шкала ETVSS продемонстрировала свою адекватность для новорожденных и грудных детей и подтвердила свою полезность в качестве инструмента прогнозирования результатов лечения гидроцефалии после ЭТВС у детей младшего возраста.

Анализ данных позволил установить, что шкала ETVSS более эффективна для прогнозирования краткосрочного успеха операции, чем долгосрочного. В настоящее время существует потребность в проведении дополнительных исследований с целью выявления прогностических факторов, влияющих на исход ЭТВС у новорожденных и грудных детей. На основе новых предикторов эффективности операции ЭТВС возможна доработка или создание новой шкалы специально для детей младшей возрастной группы.

Эти меры могут способствовать улучшению процесса выбора метода оперативного лечения гидроцефалии у младенцев в будущем. Возможно, в перспективе шкала ETVSS станет неотъемлемым инструментом для принятия решения об ЭТВС у новорожденного и грудного ребенка, без которого не сможет обойтись детский нейрохирург.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Данилин В.Е.

Сбор и обработка материала — Данилин В.Е., Ким С.А., Щербаков А.В.

Статистическая обработка данных — Пашков А.А., Данилин В.Е.

Написание текста — Данилин В.Е.,

Сысоева А.А.

Редактирование — Летягин Г.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Авторы давно и регулярно оперируют детей с водянкой мозга и, если представляется целесообразным, стараются использовать для этого эндоскопическую вентрикулостомию III желудочка (ЭТВС). В работе, опубликованной на страницах нашего журнала в 2018 г. (авторы цитируют ее), они уже приводили результаты ЭТВС у 88 малышей в возрасте менее 1 года и констатировали, что наилучший результат стал возможен у детей с врожденными формами окклюзионной гидроцефалии (64,5%), а также после 6 мес (63,6%), в то время как при постгеморрагической гидроцефалии эффективность ЭТВС составила лишь 42,6%, а у младенцев с водянкой вследствие внутрижелудочковых кровоизлияний IV степени — лишь 25%. Более того, авторы уже тогда совершенно справедливо указывали, что кроме этиологии на результативности ЭТВС сказывается многообразие иных факторов, начиная со степени недоношенности и кончая последствиями предыдущих попыток лечения гидроцефалии (шунтирование, инфекция и т.д.). Тогда же ими приводились довольно сложные способы вычисления рисков неблагоприятного результата, которые учитывали бы эти факторы по отдельности и в комбинации. В комментарии к этой работе, подчеркивая важность и значение этих выводов, было указано на наличие уже имеющегося инструмента для расчета прогноза, более простого и весьма точного, — т.н. Endoscopic Third Ventriculostomy Success Score (ETVSS). В настоящей работе авторы задались целью проверить «прозорливость» ETVSS путем ретроспективного расчета исходов лечения — собственного опыта ЭТВС у малышей в возрасте менее 1 года, теперь уже 129. Соотношение между долей с результативными исходами и очевидной неудачей не изменилось. Остается непонятным, обращались ли они к ETVSS при составлении показаний к ЭТВС у новых пациентов (их 41), оперированных за период с 2018 по 2021 г., и если да, то чрезвычайно любопытно, как это повлияло на соотношение удач и неблагоприятных исходов. В соответствии с целью своего исследования, чтобы оценить эту шкалу исходов в отношении прогноза, они прибегли к методам логистической регрессии и ROC-анализа чувствительности и специфичности шкалы ETVSS и пришли к выводу о ее полной валидности у данной категории детей. Не вполне понятно при этом, почему, собственно, могло быть по-другому; чем в этом смысле российская популяция отличается от той же канадской, североамериканской, ирландской или бразильской? В работе поэтому нет принципиально новых данных, и она только подтверждает уже известное. Тем не менее она важна и заслуживает публикации, потому что напоминает читателю и доктору, нечасто помогающему младенцам, о том, что далеко не каждую «обструктивную» по данным нейровизуализации гидроцефалию нужно пытаться лечить путем ЭТВС.

А.Г. Меликян (Москва)