БИОДЕГРАДАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ АОРТАЛЬНОГО КЛАПАНА: КЛИНИЧЕСКИЕ ПРЕДИКТОРЫ И АНАЛИЗ ВЫЖИВАЕМОСТИ НА ОСНОВЕ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ И МЕТОДА PROPENSITY SCORE MATCHING

Обоснование: Биологические протезы аортального клапана широко применяются в кардиохирургии благодаря снижению риска тромбоэмболий и отсутствию необходимости пожизненной антикоагулянтной терапии. Однако их долговечность ограничена риском структурной деградации, что остаётся нерешённой клинической проблемой. Недостаточно изучены факторы, определяющие сроки и вероятность деградации, особенно при использовании методов многофакторного анализа и машинного обучения. Цель: Определить частоту и сроки биодеградации биопротезов аортального клапана и выявить клинические и ЭхоКГ предикторы её развития с использованием статистического моделирования, машинного обучения и Propensity Score Matching.

Методы: Проведено ретроспективное когортное исследование, включившее 259 пациентов, перенесших протезирование аортального клапана биопротезом в 2012–2022 гг. Критериями деградации служили: морфологические изменения створок (фиброз, кальциноз), нарастание трансвальвулярного градиента (максимального >40 мм рт. ст. или среднего >30 мм рт. ст.), аортальная регургитация ≥2 степени, повторная операция или смерть, связанная с дисфункцией протеза. Первичной конечной точкой было время до развития деградации. Использованы логистическая регрессия, алгоритм случайного леса (Random Forest), анализ Kaplan–Meier и PSM.

Результаты: За медианный срок наблюдения 48 месяцев признаки деградации выявлены у 62 (23,9%) пациентов. Логистический анализ выявил значимые ассоциации с индексом массы тела (p<0,001), сниженной фракцией выброса (p<0,001), ишемической болезнью сердца (p = 0,010), хронической сердечной недостаточностью III ФК и выше (p = 0,020) и уровнем креатинина (p = 0,048). Модель Random Forest показала AUC = 0,72, наибольшую значимость имели фракция выброса, индекс массы тела, уровень креатинина и возраст. PSM-анализ подтвердил достоверное сокращение срока функционирования протезов в группе с деградацией (38 против 48 месяцев; log-rank p = 0,010).

Заключение: Структурная деградация биопротезов аортального клапана развивается у четверти пациентов в течение первых пяти лет после операции. Применение многоуровневого анализа, включающего машинное обучение и PSM, позволяет точнее идентифицировать пациентов группы риска и способствует персонализации клинического наблюдения и выбора тактики хирургического лечения.

1. Бокерия Л.А., Милиевская Е.Б., Прянишников В.В., Юрлов И.А., Кудзоева З.Ф. Сердечно-сосудистая хирургия – 2021. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. – Москва: НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева Минздрава России, 2022.

2. Johnston DR, Soltesz EG, Vakil N, Rajeswaran J, Roselli EE, Sabik JF, et al. Long-term durability of bioprosthetic aortic valves: implications from 12,569 implants. Ann Thorac Surg. 2015; 99(4): 1239-1247. doi: 10.1016/j.athoracsur.2014.10.047.

3. Kermen S, Debry N, Candolfi P, El-Khoury R, Ohlmann P, Kibler M, et al. Durability of a bovine pericardial aortic bioprosthesis based on VARC-3 echocardiographic criteria. JTCVS Open. 2022; 11: 72-80. doi: 10.1016/j.xjon.2022.03.002.

4. Bourguignon T, Bouquiaux-Stablo AL, Loardi C, Mirza A, Candolfi P, Marchand M, et al. Very long-term outcomes of the Carpentier–Edwards Perimount valve in aortic position. Ann Thorac Surg. 2015; 99(3): 831-837. doi: 10.1016/j.athoracsur.2014.10.060.

5. Zoghbi WA, Chambers JB, Dumesnil JG, Foster E, et al. Recommendations for evaluation of prosthetic valves with echocardiography and Doppler ultrasound: a report from the American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee and the Task Force on Prosthetic Valves. J Am Soc Echocardiogr. 2009; 22(9): 975-1014. doi: 10.1016/j.echo.2009.07.013.

6. Zorn GL, Bolman RM, Gillinov AM, McCarthy PM, et al. Structural valve deterioration and bioprosthetic valve failure: definitions, mechanisms, clinical implications and management. Curr Cardiol Rep. 2010; 12(1): 1-9. doi: 10.1007/s11886-009-0075-9.

7. Flameng W, Rega F, Vercalsteren M, Herijgers P, Meuris B. Factors influencing the structural degeneration of cardiac bioprostheses in humans. Thorac Cardiovasc Surg. 2010; 58(5): 263-269. doi: 10.1055/s-0030-1249937.