spracticeХирургическая практикаSurgical practice (Russia)2223-2427АНО "Консорциум "Медицинская техника"10.38181/2223-2427-2021-4-23-32spractice-263Research ArticleСтатьиИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ОСТРОГО ПАНКРЕАТИТАUSING NEURAL NETWORK MODELING TO PREDICT THE COURSE OF ACUTE PANCREATITISЕльскийИ. К.YelskyiI. K.

Ельский Иван Константинович – ассистент кафедры хирургии и эндоскопии

проспект Ильича, д. 16, 83003, Донецк, Донецкая Народная Республика

Ivan K. Yelskyi – assistant of the Surgery and Endoscopy Department

Ilyicha Avenue, 16, 83003, Donetsk, Donetsk People's Republic

i.yelskyy@gmail.comВасильевА. А.VasylyevA. A.

Васильев Александр Александрович – к.м.н., заведующий кафедрой хирургии и эндоскопии

проспект Ильича, д. 16, 83003, Донецк, Донецкая Народная Республика

Alexander A. Vasylyev – PhD in Medicine, Head of the Department of Surgery and Endoscopy

Ilyicha Avenue, 16, 83003, Donetsk, Donetsk People's Republic

СмирновН. Л.SmirnovN. L.

Смирнов Николай Леонидович – к.м.н., доцент кафедры хирургии и эндоскопии

проспект Ильича, д. 16, 83003, Донецк, Донецкая Народная Республика

Nikolay L. Smirnov – PhD in Medicine, docent of the Surgery and Endoscopy Department

Ilyicha Avenue, 16, 83003, Donetsk, Donetsk People's Republic

n.smyrnov@gmail.comГосударственная образовательная организация высшего профессионального образования «Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького»УкраинаState educational institution of higher professional education «M. Gorky Donetsk national medical university»Ukraine202117122021042332Copyright © Ельский И.К., Васильев А.А., Смирнов Н.Л., 20212021Ельский И.К., Васильев А.А., Смирнов Н.Л.Yelskyi I.K., Vasylyev A.A., Smirnov N.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spractice.ru/jour/article/view/263

Представлены данные исследований 82 пациентов с острым панкреатитом. С помощью нейросетевого анализа выявлены наиболее показательные параметры для прогнозирования острого панкреатита: индексы интоксикации Кальф-Калифа в модификации Костюченко и Хомича, Рейса, Гаркави, соотношение лейкоцитов к СОЭ, лейкоцитарный индекс, общий показатель интоксикации; сонографические параметры – размеры головки поджелудочной железы, диаметр селезеночной вены, наличие свободной жидкости в брюшной полости; биохимические параметры – концентрация амилазы крови, диастазы мочи. При проведении кластеризации в многомерном пространстве признаков была создана нейронная сеть Кохонена. Все анализируемые объекты эффективно разделялись на 3 кластера. Наиболее тяжелым и прогностически неблагоприятным является 1 кластер, куда вошли данные 30 пациентов, с максимальным уровнем летальности и максимальными сроками пребывания в стационаре.

The database of studies of 82 patients with acute pancreatitis are presented. Using neural network analysis, the most indicative parameters for predicting acute pancreatitis were revealed: indexes of Kalf-Kalif intoxication modified by Kostyuchenko and Khomich, Reis, Garkavi, the ratio of leukocytes to ESR, leukocyte index, general intoxication index; sonographic parameters – the size of the head of the pancreas, the diameter of the splenic vein, the presence of free fluid in the abdominal cavity; biochemical parameters – blood amylase concentration, urine diastase. When conducting clustering in a multidimensional feature space, a Kohonen neural network was created. All analyzed objects were effectively divided into 3 clusters. The most severe and prognostically unfavorable is cluster 1, which included data from 30 patients, with the maximum mortality rate and maximum hospital stay.

острый панкреатитиндексы интоксикациипрогнозированиенейросетевое моделированиепредикторы летальностиacute pancreatitisintoxication indexespredictionneural network modelingmortality predictorsReferencesMunigala S, Yadav D. Case-fatality from acute pancreatitis is decreasing but its population mortality shows little change. Pancreatology. 2016; 16(4): 542-550. http://doi.org/10.1016/j.pan.2016.04.008Munigala S, Yadav D. Case-fatality from acute pancreatitis is decreasing but its population mortality shows little change. Pancreatology. 2016; 16(4): 542-550. http://doi.org/10.1016/j.pan.2016.04.008Kurti 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. http://doi.org/10.5455/msm.2015.27.376-379Kurti 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. http://doi.org/10.5455/msm.2015.27.376-379Ельский И.К., Васильев А.А., Смирнов Н.Л. Эффективность прогностических шкал в стратификации острого панкреатита. Обзор литературы. Хирургическая практика. 2020;3(43):17-28. [El'skij I.K., Vasil'ev A.A., Smirnov N.L. Jeffektivnost' prognosticheskih shkal v stratifikacii ostrogo pankreatita. Obzor literatury. Hirurgicheskaja praktika. 2020; 3(43); 17-28. (In Russ.).] https://doi.org/10.38181/2223-2427-2020-3-17-28El'skij I.K., Vasil'ev A.A., Smirnov N.L. Jeffektivnost' prognosticheskih shkal v stratifikacii ostrogo pankreatita. Obzor literatury. Hirurgicheskaja praktika. 2020; 3(43); 17-28. (In Russ.). https://doi.org/10.38181/2223-2427-2020-3-17-28Karakayali FY. Surgical and interventional management of complications caused by acute pancreatitis. World J Gastroenterol. 2014; 20(37): 412-423. https://doi:10.3748/wjg.v20.i37.13412Karakayali FY. Surgical and interventional management of complications caused by acute pancreatitis. World J Gastroenterol. 2014; 20(37): 412-423. https://doi:10.3748/wjg.v20.i37.13412Подлужный В.И. Острый панкреатит: современные представления об этиологии, патогенезе, диагностике и лечении. Фундаментальная и клиническая медицина. 2017;2(4):62-71.[Podluzhnyj V.I. Ostryj pankreatit: sovremennye predstavlenija ob jetiologii, patogeneze, diagnostike i lechenii. Fundamental'naja i klinicheskaja medicina. 2017; 2(4): 62-71. (In Russ.).]Podluzhnyj V.I. Ostryj pankreatit: sovremennye predstavlenija ob jetiologii, patogeneze, diagnostike i lechenii. Fundamental'naja i klinicheskaja medicina. 2017; 2(4): 62-71. (In Russ.).Kokosis G, Perez A, Pappas TN. Surgical management of necrotizing pancreatitis: an overview. World J Gastroenterol. 2014; 20(43): 16106-16112. https://doi:10.3748/wjg.v20.i43.16106Kokosis G, Perez A, Pappas TN. Surgical management of necrotizing pancreatitis: an overview. World J Gastroenterol. 2014; 20(43): 16106-16112. https://doi:10.3748/wjg.v20.i43.16106Borodin NA, Maltceva OV, Gibert BK, Zaitcev EJ. Modern approaches to treatment of destructive forms of pancreatitis, ways to reduce mortality. Medical Science and Education of the Ural. 2015; 2-1(82): 70-73. https://doi:10.23946/2500-0764-2017-2-4-62-71Borodin NA, Maltceva OV, Gibert BK, Zaitcev EJ. Modern approaches to treatment of destructive forms of pancreatitis, ways to reduce mortality. Medical Science and Education of the Ural. 2015; 2-1(82): 70-73. https://doi:10.23946/2500-0764-2017-2-4-62-71Акимов А.А., Стяжкина С.Н., Валинуров А.А., Вареник Е.Ю., Королев В.К., Матусевич А.Е. Острый панкреатит в молодом возрасте. Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2018; 20(4): 18-21. [Akimov A.A., Stjazhkina S.N., Valinurov A.A., Varenik E.Ju., Koroljov V.K., Matusevich A.E. Ostryj pankreatit v molodom vozraste. Mediko-farmacevticheskij zhurnal «Pul's». 2018; 20(4): 18-21. (In Russ.).]Akimov A.A., Stjazhkina S.N., Valinurov A.A., Varenik E.Ju., Koroljov V.K., Matusevich A.E. Ostryj pankreatit v molodom vozraste. Mediko-farmacevticheskij zhurnal «Pul's». 2018; 20(4): 18-21. (In Russ.).Stjazhkina SN, Protopopov VA, Darovskih AA, Akimov AA. Mortality from acute pancreatitis in Udmurt Republic for the period of 2012-2015. Journal of Scientific Articles Health and Education in the XXI Century. 2017; 19(9): 119-121.Stjazhkina SN, Protopopov VA, Darovskih AA, Akimov AA. Mortality from acute pancreatitis in Udmurt Republic for the period of 2012-2015. Journal of Scientific Articles Health and Education in the XXI Century. 2017; 19(9): 119-121.Setiawan VW, Pandol SJ, Porcel J, Wilkens LR, Le Marchand L, Pike MC, et al. Prospective Study of Alcohol Drinking, Smoking, and Pancreatitis: The Multiethnic Cohort. Pancreas. 2016; 45(6): 819-825. https://doi:10.1097/MPA.0000000000000657Setiawan VW, Pandol SJ, Porcel J, Wilkens LR, Le Marchand L, Pike MC, et al. Prospective Study of Alcohol Drinking, Smoking, and Pancreatitis: The Multiethnic Cohort. Pancreas. 2016; 45(6): 819-825. https://doi:10.1097/MPA.0000000000000657Александрович Ю.С., Гордеев В.И. Оценочные и прогностические шкалы в медицине критических состояний. СПб: Сотис; 2007. [Aleksandrovich Ju.S., Gordeev V.I. Ocenochnye i prognosticheskie shkaly v medicine kriticheskih sostojanij. SPb: Sotis; 2007. (In Russ.).]Aleksandrovich Ju.S., Gordeev V.I. Ocenochnye i prognosticheskie shkaly v medicine kriticheskih sostojanij. SPb: Sotis; 2007. (In Russ.).Ельский И.К., Ширшов И.В., Медведев А.В. Особенности оценки тяжести острого некротического панкреатита и их прогностическое значение. Вестник неотложной и восстановительной хирургии. 2017; 2-3(2): 238-242. [El'skij I.K., Shirshov I.V., Medvedev A.V. Osobennosti ocenki tjazhesti ostrogo nekroticheskogo pankreatita i ih prognosticheskoe znachenie. Vestnik neotlozhnoj i vosstanovitel'noj hirurgii. 2017; 2-3(2): 238-242. (In Russ.).]El'skij I.K., Shirshov I.V., Medvedev A.V. Osobennosti ocenki tjazhesti ostrogo nekroticheskogo pankreatita i ih prognosticheskoe znachenie. Vestnik neotlozhnoj i vosstanovitel'noj hirurgii. 2017; 2-3(2): 238-242. (In Russ.).Kaplan M, Ates I, Oztas E, et al. A New Marker to Determine Prognosis of Acute Pancreatitis: PLR and NLR Combination. J Med Biochem. 2018; 37(1): 21-30. http://dx.doi.org/10.1515/jomb-2017-0039Kaplan M, Ates I, Oztas E, et al. A New Marker to Determine Prognosis of Acute Pancreatitis: PLR and NLR Combination. J Med Biochem. 2018; 37(1): 21-30. http://dx.doi.org/10.1515/jomb-2017-0039Лях Ю. Е. Анализ результатов медико-биологических исследований и клинических испытаний в специализированном статистическом пакете MEDSTAT. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2004; 8(1): 155-167. [Ljah Ju. E. Analiz rezul'tatov medikobiologicheskih issledovanij i klinicheskih ispytanij v specializirovannom statisticheskom pakete MEDSTAT. Vestnik gigieny i jepidemiologii. 2004; 8(1): 155-167. (In Russ.).]Ljah Ju. E. Analiz rezul'tatov medikobiologicheskih issledovanij i klinicheskih ispytanij v specializirovannom statisticheskom pakete MEDSTAT. Vestnik gigieny i jepidemiologii. 2004; 8(1): 155-167. (In Russ.).Сперанский И.И., Самойленко Г.Е., Лобачева М.В. Общий анализ крови – все ли его возможности исчерпаны? Интегральные индексы интоксикации как критерии оценки тяжести течения энндогенной интоксикации, ее осложнений и эффективности проводимого лечения. Здоровье Украины. 2009; 6(19): 51-57. [Speranskij I.I., Samojlenko G.E., Lobacheva M.V. Obshhij analiz krovi – vse li ego vozmozhnosti ischerpany? Integral'nye indeksy intoksikacii kak kriterii ocenki tjazhesti techenija jenndogennoj intoksikacii, ee oslozhnenij i jeffektivnosti provodimogo lechenija. Zdorov'e Ukrainy. 2009; 6(19): 51-57. (In Russ.).]Speranskij I.I., Samojlenko G.E., Lobacheva M.V. Obshhij analiz krovi – vse li ego vozmozhnosti ischerpany? Integral'nye indeksy intoksikacii kak kriterii ocenki tjazhesti techenija jenndogennoj intoksikacii, ee oslozhnenij i jeffektivnosti provodimogo lechenija. Zdorov'e Ukrainy. 2009; 6(19): 51-57. (In Russ.).Боровиков В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд. СПб.: Питер; 2003. [Borovikov V. STATISTICA. Iskusstvo analiza dannyh na komp'jutere: Dlja professionalov. 2-e izd. SPb.: Piter; 2003. (In Russ.).]Borovikov V. STATISTICA. Iskusstvo analiza dannyh na komp'jutere: Dlja professionalov. 2-e izd. SPb.: Piter; 2003. (In Russ.).Лойд Э., Ледерман У., Айвазян С.А., Тюрина Ю.Н. Справочник по прикладной статистике. М.: Финансы и статистика; 1990. [Lojd Je., Lederman U., Ajvazjan S.A., Tjurina Ju.N. Spravochnik po prikladnoj statistike. M.: Finansy i statistika; 1990. (In Russ.).]Lojd Je., Lederman U., Ajvazjan S.A., Tjurina Ju.N. Spravochnik po prikladnoj statistike. M.: Finansy i statistika; 1990. (In Russ.).Лапач С.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием EXCEL. К.: МОРИОН; 2002. [Lapach S.N. Statisticheskie metody v mediko-biologicheskih issledovanijah s ispol'zovaniem EXCEL. K.: MORION; 2002. (In Russ.).]Lapach S.N. Statisticheskie metody v mediko-biologicheskih issledovanijah s ispol'zovaniem EXCEL. K.: MORION; 2002. (In Russ.).Щекотов В.В. Патогенез и клиническая диагностика синдрома эндогенной интоксикации. В кн.: Корюкина И.П. Лабораторная диагностика синдрома эндогенной интоксикации. Пермь: ПГМА; 2005: 4-17. [Shhekotov V.V. Patogenez i klinicheskaja diagnostika sindroma jendogennoj intoksikacii. V kn.: Korjukina I.P. Laboratornaja diagnostika sindroma jendogennoj intoksikacii. Perm': PGMA; 2005: 4-17 (in Russ.)];Shhekotov V.V. Patogenez i klinicheskaja diagnostika sindroma jendogennoj intoksikacii. V kn.: Korjukina I.P. Laboratornaja diagnostika sindroma jendogennoj intoksikacii. Perm': PGMA; 2005: 4-17 (in Russ.)Белозеров И.В. Оценка эффективности предоперационного подготовительного этапа у больных раком ободочной кишки, осложненного острой непроходимостью кишечника. Харківська хірургічна школа. 2010; 6(44): 6-10. [Belozerov I.V. Ocenka jeffektivnosti predoperacionnogo podgotovitel'nogo jetapa u bol'nyh rakom obodochnoj kishki, oslozhnennogo ostroj neprohodimost'ju kishechnika. Harkіvs'ka hіrurgіchna shkola. 2010; 6(44): 6-10. (In Russ.).]Belozerov I.V. Ocenka jeffektivnosti predoperacionnogo podgotovitel'nogo jetapa u bol'nyh rakom obodochnoj kishki, oslozhnennogo ostroj neprohodimost'ju kishechnika. Harkіvs'ka hіrurgіchna shkola. 2010; 6(44): 6-10. (In Russ.).Галлямов Э.А., Агапов М.А., Луцевич О.Э., Какоткин В.В. Современные технологии лечения инфицированного панкреонекроза: дифференцированный подход. Анналы хирургической гепатологии. 2020;25(1):69-78. https://doi.org/10.16931/1995-5464.2020169-78 [Gallyamov E.A., Agapov M.A., Lutsevich O.E., Kakotkin V.V. Advanced technologies for treatment of infected pancreatic necrosis: differentiated approach. Annaly khirurgicheskoy gepatologii = Annals of HPB Surgery. 2020;25(1):69-78. (In Russ.) https://doi.org/10.16931/1995-5464.2020169-78]Gallyamov E.A., Agapov M.A., Lutsevich O.E., Kakotkin V.V. Advanced technologies for treatment of infected pancreatic necrosis: differentiated approach. Annaly khirurgicheskoy gepatologii = Annals of HPB Surgery. 2020;25(1):69-78. (In Russ.) https://doi.org/10.16931/1995-5464.2020169-78Левченко К.Ф., Чернобай Г.Н. Информативность стандартных параклинических тестов у пациентов с раком молочной железы. Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2010; 8(1): 15-154. [Levchenko K.F., Chernobaj G.N. Informativnost' standartnyh paraklinicheskih testov u pacientov s rakom molochnoj zhelezy. Vestnik NGU. Serija: Biologija, klinicheskaja medicina. 2010; 8(1): 15-154. (In Russ.).]Levchenko K.F., Chernobaj G.N. Informativnost' standartnyh paraklinicheskih testov u pacientov s rakom molochnoj zhelezy. Vestnik NGU. Serija: Biologija, klinicheskaja medicina. 2010; 8(1): 15-154. (In Russ.).Лях Ю. Е. Обоснование выбора оптимального числа кластеров для метода самоорганизующихся карт Кохонена. Клиническая информатика и телемедицина. 2005; 2(1): 124. [Ljah Ju. E. Obosnovanie vybora optimal'nogo chisla klasterov dlja metoda samoorganizujushhihsja kart Kohonena. Klinicheskaja informatika i telemedicina. 2005; 2(1): 124. (In Russ.).] http://dx.doi.org/10.5152/tjg.2017.25041ЛLjah Ju. E. Obosnovanie vybora optimal'nogo chisla klasterov dlja metoda samoorganizujushhihsja kart Kohonena. Klinicheskaja informatika i telemedicina. 2005; 2(1): 124. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.5152/tjg.2017.25041

The authors declare that there are no conflicts of interest present.