Objective: To create a prognostic model determining the risk of tension pneumothorax and the need for intraoperative installation of additional drainage after thoracoscopic lobectomy.
Material and methods: A retrospective multiple-center study included patients who underwent thoracoscopic lobectomy for lung cancer between 2016 and 2022. One drainage tube was used after surgery in all cases. We synthesized data to expand patient selection using the Riley method and machine learning algorithm. In total, treatment outcomes in 1458 patients were analyzed. After identifying significant factors, we performed binary logistic regression analysis using backward stepwise inclusion of variables in accordance with the Akaike information criterion. After validating the model using the Bootstrap method (400 iterations) and original data set, we created a nomogram determining scoring characteristics, linear predictors and risk of postoperative tension pneumothorax.
Results: The incidence of tension pneumothorax was 4.53% (n=66). The most significant variables associated with pneumothorax and the need for additional pleural drainage were adhesions, intraoperative lung suturing, unclear interlobar groove, enlarged intrapulmonary lymph nodes and chronic obstructive pulmonary disease (p<0.001). The model's C-index was 0.957, mean absolute calibration error - 0.6%, calibration curve slope - 0.959. A score of 26 indicated a 95% risk of postoperative pneumothorax.
Conclusion: We developed a prognostic model for tension pneumothorax after thoracoscopic lobectomy. Nomogram makes it possible to make a decision on intraoperative installation of additional pleural drainage tube and prevent complications associated with postoperative lung collapse.
Прогнозирование вероятности развития осложнений — важная актуальная задача в современной торакальной онкохирургии. Традиционно после анатомической резекции легких операция завершалась установкой двух плевральных дренажей. С развитием торакоскопической технологии было показано, что использование одного плеврального дренажа не уступает установке двух по частоте развития осложнений и имеет преимущества в виде уменьшения болевого синдрома, улучшения косметического результата. Однако существует до сих пор неопределенная в научной литературе категория пациентов, у которых возникает необходимость установки дополнительного дренажа после операции.
Цель исследования: Построение прогностической модели, определяющей риск развития напряженного пневмоторакса и необходимость интраоперационной установки дополнительного дренажа у больных после торакоскопической лобэктомии.
Материал и методы: Проведено ретроспективное многоцентровое исследование пациентов, которым выполнена торакоскопическая лобэктомия по поводу рака легкого в условиях Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России, в период с 2016 по 2022 г. Во всех случаях после операции использовался один дренаж. При помощи алгоритма машинного обучения выполнен синтез данных для расширения отбора пациентов по методу Райли. Всего были проанализированы результаты лечения 1458 больных. После определения прогностически значимых факторов проведен бинарный логистический регрессионный анализ с использованием обратного пошагового включения переменных в соответствии с информационным критерием Акаике. После валидации модели методом Bootstrap (400 итераций) и с использованием исходного набора данных была создана номограмма, определяющая бальные характеристики, уровни линейного предиктора и риск развития напряженного пневмоторакса в послеоперационном периоде.
Результаты: Частота напряженного пневмоторакса составила 4,53% (n=66). Наиболее значимыми переменными, связанными с развитием пневмоторакса и необходимостью установки дополнительного плеврального дренажа, были спаечный процесс, интраоперационное ушивание легкого, невыраженная междолевая борозда, увеличенные внутрилегочные лимфатические узлы, хроническая обструктивная болезнь легких (p<0,001). C-индекс модели составил 0,957, средняя абсолютная ошибка калибровки — 0,6%, наклон калибровочной кривой — 0,959. Оценка в 26 баллов указывала на 95% риск послеоперационного пневмоторакса.
Заключение: В результате проведенного анализа была разработана прогностическая модель развития напряженного пневмоторакса после торакоскопической лобэктомии. Применение номограммы позволяет принять решение об интраоперационной установке дополнительного плеврального дренажа и предотвратить развитие осложнений, связанных с коллабированием легочной ткани в послеоперационном периоде.
Keywords: drainage; lobectomy; machine learning; nomogram; thoracic surgery.