RU2773613C1 - Method for planning surgical intervention - Google Patents

Method for planning surgical intervention Download PDF

Info

Publication number
RU2773613C1
RU2773613C1 RU2021102535A RU2021102535A RU2773613C1 RU 2773613 C1 RU2773613 C1 RU 2773613C1 RU 2021102535 A RU2021102535 A RU 2021102535A RU 2021102535 A RU2021102535 A RU 2021102535A RU 2773613 C1 RU2773613 C1 RU 2773613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
points
aorta
evaluated
diameter
level
Prior art date
Application number
RU2021102535A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Рафаэлович Чарчян
Денис Геннадьевич Брешенков
Анна Борисовна Степаненко
Юрий Владимирович Белов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского"
Application granted granted Critical
Publication of RU2773613C1 publication Critical patent/RU2773613C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used to predict surgical operations on the thoracic aorta from a J-shaped mini-sternotomy. In the preoperative period, a physical examination and CT of the chest with intravenous contrast are performed. The following indicators are identified in the patient and scored in points: age, excess body weight over 30 kg/m2, presence of interventions on the Hemiarch aortic arch, planning of 7.5 cm or less skin incision, the diameter of the aorta at the level of the ascending section larger than 45 mm, the diameter of the aorta at the level of the brachiocephalic trunk larger than 37 mm, the diameter of the aorta at the level of the left common carotid artery larger than 29 mm, the skin – mouth of the left coronary artery distance in the axial plane greater than 9.53 cm, the sagittal plane drawn through the centre of the sternum – mouth of the left coronary artery distance in the axial projection greater than 22.1 cm, the jugular notch – fibrous ring of the aortic valve distance in the sagittal projection greater than 14.5 cm. The scores are then summed. The prognosis of the operation is evaluated as favourable if the value of the sum is below 12 points; moderately favourable from 12 to 44 points; unfavourable from 44 to 77 points.
EFFECT: method allows for objective prediction of operations on the thoracic aorta from a J-shaped mini-sternotomy by evaluation of a set of most significant indicators.
1 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области сердечно-сосудистой хирургии и рентгеновской диагностике, в частности к способу планирования кардиохирургических вмешательств на корне, восходящем отделе и проксимальной части дуги аорты, выполненных из J-образной верхнесрединной министернотомии на основании антропометрических показателей пациента и данных измерений компьютерной томографии (КТ). Может быть использовано в специализированных отделениях сердечно-сосудистой хирургии для оценки возможности выполнения, а также определения прогноза малоинвазивной операции.The invention relates to the field of cardiovascular surgery and X-ray diagnostics, in particular to a method for planning cardiac surgical interventions on the root, ascending aorta and proximal aortic arch, performed from a J-shaped upper median ministernotomy based on the patient's anthropometric parameters and computed tomography (CT) measurement data . It can be used in specialized departments of cardiovascular surgery to assess the possibility of performing, as well as determine the prognosis of a minimally invasive operation.

Уровень техникиState of the art

В настоящий момент полная продольная стернотомия остается «золотым стандартом» при вмешательствах на грудной аорте, за последнее десятилетие малоинвазивный подход в хирургии стал весьма популярным. С появлением рандомизированных клинических исследований, доказывающих преимущества операций из минидоступа, популярность и распространенность малоинвазивного подхода постоянно растет, в связи с чем увеличивается риск компрометации методики в случаях выполнения операций у технически сложных пациентов хирургом с начальным опытом. Наиболее частые осложнения, у пациентов с высокой технической сложностью вмешательства - это конверсия в полную стернотомию, изменение тактики вмешательства на менее радикальное, необходимость использования дополнительных инструментов и оборудования, а также увеличение вероятности труднодоступных жизнеугрожающих кровотечений. Подобные осложнения могут не только скомпрометировать малоинвазивную методику и подвергнуть неоправданному риску пациента, но и заставить начинающих хирургов навсегда отказаться от выполнения подобных операций из минидоступа.Currently, full longitudinal sternotomy remains the “gold standard” for interventions on the thoracic aorta; over the past decade, a minimally invasive approach in surgery has become very popular. With the advent of randomized clinical trials proving the benefits of mini-access surgery, the popularity and prevalence of a minimally invasive approach is constantly growing, and therefore the risk of compromising the technique increases in cases where operations are performed on technically complex patients by a surgeon with initial experience. The most common complications in patients with high technical complexity of the intervention are conversion to full sternotomy, a change in the intervention tactics to a less radical one, the need to use additional tools and equipment, and an increase in the likelihood of hard-to-reach life-threatening bleeding. Such complications can not only compromise the minimally invasive technique and expose the patient to unjustified risk, but also force novice surgeons to permanently refuse to perform such operations from the mini-access.

В настоящее время проблема предоперационного планирования и прогнозирования возможности и выполнения операции является крайне актуальной. В настоящий момент в литературе отсутствуют объективные способы планирования и прогнозирования операций на грудной аорте из J-образной министернотомии. В большинстве случаев авторы указывают субъективные данные, основанные на эмпирическом опыте [1, 2] без указания конкретных цифровых значений и шкал. Недостатком имеющихся методов является отсутствие четких количественных критериев планирования иCurrently, the problem of preoperative planning and forecasting the possibility and performance of the operation is extremely relevant. Currently, there are no objective methods in the literature for planning and predicting operations on the thoracic aorta from a J-shaped ministernotomy. In most cases, the authors indicate subjective data based on empirical experience [1, 2] without indicating specific numerical values and scales. The disadvantage of the available methods is the lack of clear quantitative criteria for planning and

прогнозирования вмешательства, что не позволяет адекватно массово использовать их на практике. Таким образом, описанные ранее способы прогнозирования не дают четкого руководства к планированию хирургического вмешательства: в каком случае и насколько возможно выполнение каждой малоинвазивной операции. Задачей предлагаемого нами способа предоперационного планирования выполнения реконструктивных операций на грудной аорте из министернотомии является определение и использование четких количественных критериев, увеличивающих вероятность благоприятного прогноза при выполнение каждой малоинвазивной операции.predicting intervention, which does not allow adequate mass use of them in practice. Thus, the previously described methods of forecasting do not provide a clear guide to planning a surgical intervention: in which case and to what extent it is possible to perform each minimally invasive operation. The task of our proposed method for preoperative planning of performing reconstructive operations on the thoracic aorta from ministernotomy is to determine and use clear quantitative criteria that increase the likelihood of a favorable prognosis for each minimally invasive operation.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Поставленная задача решается способом предоперационного планирования и прогнозирования выполнения реконструктивных операций из министернотомии заключающимся в создании специальной шкалы прогнозирования благоприятного прогноза при выполнение каждой малоинвазивной операции.The problem is solved by the method of preoperative planning and forecasting the performance of reconstructive operations from ministernotomy, which consists in creating a special scale for predicting a favorable prognosis when performing each minimally invasive operation.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На Фиг. 1 изображена шкала благоприятного прогноза в виде таблицы, состоящей из трех основных критериев: «прогноз благоприятный» - до 12 баллов, «прогноз средне-благоприятный» - до 44 баллов, «прогноз неблагоприятный» - до 77 баллов.On FIG. 1 shows a favorable prognosis scale in the form of a table consisting of three main criteria: “favorable prognosis” - up to 12 points, “medium-favorable prognosis” - up to 44 points, “unfavorable prognosis” - up to 77 points.

В основу оценки вошли значимые параметры (антропометрические, анатомические и стереометрические КТ-данные и вид вмешательства), выявленные методом создания корреляционной матрицы с хирургическими оценками технической сложности. Были получены значимые предикторы технически сложного случая: длина кожного разреза, «Глубина раны» (расстояние в аксиальной плоскости «кожа - устье левой коронарной артерии»), «Дистанция» (расстояние в сагиттальной проекции «яремная вырезка - фиброзное кольцо аортального клапана»), «Девиация» (расстояние в аксиальной проекции «сагиттальная плоскость, проведенная через центр грудины - устье левой коронарной артерии», диаметры аорты на уровне восходящего отдела, брахиоцефального ствола, левой общей сонной артерии, выполнение вмешательства на дуге аорты и возраст пациента. Критерии составления прогноза рассчитывают на основании суммарного количества баллов Фиг. 2.The assessment was based on significant parameters (anthropometric, anatomical and stereometric CT data and type of intervention) identified by creating a correlation matrix with surgical assessments of technical complexity. Significant predictors of a technically difficult case were obtained: the length of the skin incision, "Depth of the wound" (distance in the axial plane "skin - the mouth of the left coronary artery"), "Distance" (distance in the sagittal projection "jugular notch - fibrous ring of the aortic valve"), "Deviation" (distance in the axial projection "the sagittal plane drawn through the center of the sternum - the mouth of the left coronary artery", the diameters of the aorta at the level of the ascending section, the brachiocephalic trunk, the left common carotid artery, the intervention on the aortic arch and the patient's age. Criteria for making a prognosis calculated based on the total score of Fig. 2.

На Фиг. 2 шкала оценки риска технической сложности операции на грудной аорте из минидоступа.On FIG. 2 risk assessment scale for the technical complexity of surgery on the thoracic aorta from a mini-access.

На основании проведенного ROC-анализа были выявлены пограничные цифровые значения технических характеристик каждой переменной и переведены в баллы шкалы оценки риска технически сложного случая, которая основывается на уравнении логарифмической регрессии. При предлагаемом нами способе планировании и прогнозирования технической сложности операций на корне, восходящем отделе и проксимальной части дуги аорты из министернотомии в предоперационном периоде проводят физикальный осмотр пациентов, КТ-грудной клетки с внутривенным контрастированием и определяют объем вмешательства и величину кожного разреза. Определение технической сложности определяют по данным измерений 10-ти параметров (Фиг. 2). После чего баллы суммируются и на основании уравнения логарифмической регрессии оценивается цифровая оценка (%) вероятности технически сложной операции от 0 до 100% (Фиг. 3).Based on the ROC analysis, the limiting numerical values of the technical characteristics of each variable were identified and converted into scores of the technically complex case risk assessment scale, which is based on the logarithmic regression equation. With the proposed method for planning and predicting the technical complexity of operations on the root, ascending section and proximal part of the aortic arch from ministernotomy in the preoperative period, a physical examination of patients, a CT scan of the chest with intravenous contrast is performed and the volume of intervention and the size of the skin incision are determined. The definition of technical complexity is determined by the measurement data of 10 parameters (Fig. 2). After that, the scores are summed up and, based on the logarithmic regression equation, a numerical estimate (%) of the probability of a technically complex operation from 0 to 100% is estimated (Fig. 3).

На Фиг. 3. Логарифмическая регрессия зависимости группы удобства от суммарного балла пациента.On FIG. 3. Logarithmic regression of the dependence of the convenience group on the patient's total score.

Предложенный способ предоперационного прогнозирования технического удобства выполнения операций на восходящей аорте и ее дуге из министернотомии позволяет на основании апробации приведенной ниже с общей точностью 75,5% (73,1% чувствительность, 78,3% специфичность) оценивать вероятность благоприятности прогноза при выполнении вмешательства. Полученные количественные данные суммы баллов шкалы являются определяющими при выборе тактики хирургического лечения пациентов с патологией грудной аорты.The proposed method for preoperative prediction of the technical convenience of performing operations on the ascending aorta and its arch from ministernotomy allows, based on the approbation given below, with a total accuracy of 75.5% (73.1% sensitivity, 78.3% specificity) to assess the probability of a favorable prognosis when performing an intervention. The obtained quantitative data of the sum of the scale points are decisive in choosing the tactics of surgical treatment of patients with pathology of the thoracic aorta.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ниже представлена клиническая апробация использования предлагаемой шкалы оценки риска, которая наглядно демонстрирует преимущества предложенного способа планирования операций на корне, восходящем отделе и проксимальной части дуги аорты из министернотомии.Below is a clinical approbation of the use of the proposed risk assessment scale, which clearly demonstrates the advantages of the proposed method for planning operations on the root, ascending aorta and proximal aortic arch from ministernotomy.

На основании клинических результатов применения предлагаемого способа был проведен бинарный логарифмический анализ между независимой переменной, полученной после проведения операции и предоперационным предиктором «сумма баллов» на клиническом материале в размере выборки 49 пациентов. Общая точность теста составила 75,5%, чувствительность - 73,1%, специфичность - 78,3%, ОШ - 14,29 (95% ДИ: 3,053-66,89) (Фиг. 4). Также было получено уравнение вероятности риска неудобного случая: р=1/(1+e-z) согласно которому можно было рассчитать вероятность в процентах (%) - Фиг. 5.Based on the clinical results of the proposed method, a binary logarithmic analysis was carried out between the independent variable obtained after the operation and the preoperative predictor "sum of scores" on clinical material in a sample size of 49 patients. The overall accuracy of the test was 75.5%, sensitivity 73.1%, specificity 78.3%, OR 14.29 (95% CI: 3.053-66.89) (Fig. 4). An equation for the probability of the risk of an inconvenient event was also obtained: p=1/(1+e-z), according to which it was possible to calculate the probability in percent (%) - Fig. 5.

На Фиг. 4 апробация на собственном клиническом опыте разработанного способа.On FIG. 4 approbation on own clinical experience of the developed method.

На Фиг. 5 Онлайн-калькулятор определения благоприятности прогноза при выполнении малоинвазивных вмешательств на грудной аорте.On FIG. 5 Online calculator for determining the favorable prognosis when performing minimally invasive interventions on the thoracic aorta.

Источники информацииSources of information

1. Shrestha М, Krueger Н, Umminger J, Koigeldiyev N, Beckmann E, Haveric h A, et al. Minimally invasive valve sparing aortic root replacement (David procedure) is safe. Ann Cardiothorac Surg 2015; 4:148-53.1. Shrestha M, Krueger H, Umminger J, Koigeldiyev N, Beckmann E, Haveric h A, et al. Minimally invasive valve sparing aortic root replacement (David procedure) is safe. Ann Cardiothorac Surg 2015; 4:148-53.

2. Harky A, et al. Minimally Invasive Versus Conventional Aortic Root Replacement: A Systematic Review and Meta-Analysis. Heart, Lung and Circulation (2018), https://doi.org/10.1016/j.hlc.2018.10.0232 Harky A, et al. Minimally Invasive Versus Conventional Aortic Root Replacement: A Systematic Review and Meta-Analysis. Heart, Lung and Circulation (2018), https://doi.org/10.1016/j.hlc.2018.10.023

Claims (1)

Способ прогнозирования операций на грудной аорте из J-образной министернотомии, включающий проведение в предоперационный период физикального осмотра, КТ грудной клетки с внутривенным контрастированием, при этом выявляют у пациента показатели и оценивают их в баллах: возраст более 61 года оценивают как 11 баллов, наличие избыточной массы тела более 30 кг/м2 оценивают как 5 баллов, наличие вмешательств на дуге аорты Hemiarch оценивают как 7 баллов, планирование кожного разреза 7,5 см и меньше оценивают как 6 баллов, диаметр аорты на уровне восходящего отдела более 45 мм оценивают как 1 балл, диаметр аорты на уровне брахиоцефального ствола более 37 мм оценивают как 27 баллов, диаметр аорты на уровне левой общей сонной артерии более 29 мм оценивают как 4 балла, расстояние в аксиальной плоскости кожа - устье левой коронарной артерии более 9,53 см оценивают как 6 баллов, расстояние в аксиальной проекции сагиттальная плоскость, проведенная через центр грудины, - устье левой коронарной артерии более 22,1 см оценивают как 41 балл, расстояние в сагиттальной проекции яремная вырезка - фиброзное кольцо аортального клапана более 14,5 см оценивают как 1 балл, затем баллы суммируют и оценивают прогноз операции как благоприятный при значении суммы баллов до 12; прогноз среднеблагоприятный – от 12 до 44 баллов; прогноз неблагоприятный – от 44 до 77 баллов.A method for predicting operations on the thoracic aorta from a J-shaped ministernotomy, including a physical examination in the preoperative period, CT of the chest with intravenous contrast, while identifying the patient's indicators and scoring them: age over 61 years is estimated as 11 points, the presence of excess body weight over 30 kg/m 2 is assessed as 5 points, the presence of interventions on the aortic arch Hemiarch is assessed as 7 points, the planning of a skin incision of 7.5 cm or less is assessed as 6 points, the aortic diameter at the level of the ascending section of more than 45 mm is assessed as 1 a point, the diameter of the aorta at the level of the brachiocephalic trunk more than 37 mm is evaluated as 27 points, the diameter of the aorta at the level of the left common carotid artery is more than 29 mm is evaluated as 4 points, the distance in the axial plane of the skin - the orifice of the left coronary artery of more than 9.53 cm is evaluated as 6 points, distance in axial projection the sagittal plane drawn through the center of the sternum - the mouth of the left coronary artery and more than 22.1 cm is evaluated as 41 points, the distance in the sagittal projection of the jugular notch - fibrous ring of the aortic valve more than 14.5 cm is evaluated as 1 point, then the scores are summed up and the prognosis of the operation is assessed as favorable with a sum of points up to 12; moderately favorable prognosis - from 12 to 44 points; the prognosis is unfavorable - from 44 to 77 points.
RU2021102535A 2021-02-04 Method for planning surgical intervention RU2773613C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773613C1 true RU2773613C1 (en) 2022-06-06

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010129193A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ultrasonic planning and guidance of implantable medical devices
RU2725917C1 (en) * 2019-09-11 2020-07-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" ФГБНУ "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Method for numerical modelling of transcatheter implantation of patient's heart valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010129193A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ultrasonic planning and guidance of implantable medical devices
RU2725917C1 (en) * 2019-09-11 2020-07-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" ФГБНУ "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Method for numerical modelling of transcatheter implantation of patient's heart valve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЧАРЧЯН Э.Р. Миниинвазивный подход в хирургии грудной аорты: опыт одного Центра. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия Т. 12 N 6 2019, стр. 522-535. HARKY A. Minimally Invasive Versus Conventional Aortic Root Replacement: A Systematic Review and Meta-Analysis. Heart, Lung and Circulation Heart Lung Circ. 2019 Dec;28(12):1841-1851. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kaminsky et al. Cardiorespiratory fitness and cardiovascular disease-the past, present, and future
Valente et al. Rationale and design of an International Multicenter Registry of patients with repaired tetralogy of Fallot to define risk factors for late adverse outcomes: the INDICATOR cohort
Baumgartner et al. Diagnostic power of aortic elastic properties in young patients with Marfan syndrome
JP2018512659A (en) Prediction method of remaining life using biological age
Cavarretta et al. How to manage an athlete with mitral valve prolapse
RU2773613C1 (en) Method for planning surgical intervention
RU2523391C1 (en) Method for prediction of risk of developing coronary artery restenosis after stenting procedure in patients with ischemic heart disease
Sherlock et al. Effects of shallow water aerobic exercise training on arterial stiffness and pulse wave analysis in older individuals
Nevoit et al. Electro-photonic emission analysis and hardware-software recording of heart rate variability during an objective structured clinical examination
RU2556533C1 (en) Method for pre-operative prediction of recurrent atrial fibrillation following radiofrequency ablation procedure
Kulik et al. Prognostic value of objective examination of patients with intra-articular fractures of the calcaneus
Yutkina et al. Features of activity of cardiovascular system in adolescent
RU2803005C1 (en) Method of assessing the rehabilitation potential of a patient who underwent coronary artery stenting in the acute period of myocardial infarction
RU2571715C1 (en) Method for prediction of cardiovascular complications following coronary bypass surgery in patients with ischemic heart diseases
RU2760445C1 (en) Method for diagnosing pathological human conditions
RU2445913C1 (en) Method for prediction of arterial hypertension in patients with coronary heart disease
RU2718305C1 (en) Method for predicting left ventricular myocardial mass index in chemical workers depending on length of employment and level of psychosocial stress
RU2735996C1 (en) Method for predicting development of pulmonary hypertension at the end of subacute myocardial infarction in men younger than 60 years old
RU2750717C1 (en) Method for determining severe degree of calcified diffuse coronary artery lesion
RU2690612C1 (en) Method for more effective prediction of an unfavorable outcome in myocardial infarction in men younger than 60 years old
RU2386973C1 (en) Method for prediction of changing functional class of disease in patients with chronic cardiac failure
Palinkas et al. P5247 Effect of chronic total occlusion of right coronary artery on the flow velocity profile of left anterior descending coronary artery
UA125885U (en) METHOD OF CHOOSING VOLUME OF OPERATIVE TREATMENT IN PATIENTS WITH DISEASES OF HEPATIC CHOLECKHOLD WITH COMPLEX MECHANICAL Jaundice
Basu et al. B Safety and outcomes of a high intensity exercise programme in young patients with hypertrophic cardiomyopathy: the safe-HCM study
Stephens Machine Learning Predicts Risk of Death in Patients with Suspected or Known Heart Disease