Компьютерная модель для прогнозирования прорывной фебрильной инфекции мочевых путей у детей с первичным пузырно-мочеточниковым рефлюксом

Введение и цель: При принятии решения о хирургической коррекции пузырно-мочеточникового рефлюкса (ПМР) учитывают риск прорывной фебрильной инфекции мочевых путей (ИМП) или рубцевания почек, а также вероятность самопроизвольного разрешения рефлюкса. Более точное выявление детей с риском повторных фебрильных ИМП может повлиять на тактику лечения и сделать её более индивидуальной. Мы разработали многопараметрическую вычислительную модель для прогнозирования вероятности прорывной фебрильной ИМП у детей с первичным ПМР и оценили её точность.

Дизайн исследования: Выявили детей с первичным ПМР, для которых имелись подробные клинические данные и результаты микционной цистоуретрографии (МЦУГ). Оценивали демографические характеристики, данные МЦУГ (степень и сторону рефлюкса, объем мочевого пузыря в момент его возникновения), анамнез ИМП, наличие дисфункции мочевого пузыря и кишечника, а также случаи прорывной фебрильной ИМП. Набор данных МЦУГ случайным образом разделили на обучающую выборку из 288 наблюдений и отдельную репрезентативную выборку из 96 наблюдений для перекрёстной проверки. Различные типы и архитектуры моделей оценивали с помощью neUROn++ — набора программ на C++.

Результаты: Критериям включения соответствовали 255 детей (208 девочек и 47 мальчиков), у которых первичный ПМР был диагностирован в среднем в возрасте 3,1 ± 2,6 года. Проанализировали 384 МЦУГ. Медиана наблюдения составила 24 месяца (межквартильный размах 12–52 месяца). У 68 детей (26,7%) зарегистрировали 90 эпизодов прорывной фебрильной ИМП. С прорывной фебрильной ИМП были связаны дилатирующий ПМР, возникновение рефлюкса при малом объеме мочевого пузыря, дисфункция мочевого пузыря и кишечника, а также анамнез множественных инфекций/фебрильных ИМП (таблица). Наилучшее соответствие данным показала нейросеть с двумя скрытыми узлами; площадь под ROC-кривой при прогнозировании прорывной фебрильной ИМП составила 0,755.

Обсуждение: На тактику ведения детей с первичным ПМР влияют риск повторных фебрильных инфекций и рубцевания паренхимы почек, вероятность самопроизвольного разрешения рефлюкса и предпочтения родителей. Возникновение ИМП зависит от многих факторов, поэтому точно предсказать риск прорывной фебрильной ИМП у конкретного ребёнка сложно. К установленным факторам риска ИМП относятся возраст, пол, степень ПМР, возникновение рефлюкса при малом объеме мочевого пузыря, дисфункция мочевого пузыря и кишечника и анамнез ИМП. Мы разработали прогностический калькулятор на основе многопараметрической модели с точностью 76%. Его можно разместить в интернете: введя данные пациента, можно рассчитать шансы развития прорывной фебрильной ИМП у конкретного ребёнка.

Выводы: Вычислительная модель, учитывающая несколько параметров, в том числе объем мочевого пузыря в момент возникновения ПМР, позволяет индивидуально оценить риск прорывной фебрильной ИМП у детей. Прогностический калькулятор на основе этой модели, доступный через интернет, может быть полезен для персональной оценки такого риска у детей с первичным ПМР.