Akūts apendicīts bērniem - ķirurģiska vai neķirurģiska saslimšana?

Dr.habil.med. Aigars PĒTERSONS - Rīgas Stradiņa universitātes profesors, rektors, LZA kor.loc. (2017)

Tradicionāli tiek uzskatīts, ka akūts apendicīts (AA) ir biežākā vēdera dobuma patoloģija bērniem, kas prasa ķirurģisku ārstēšanu. Pēdējās desmitgades laikā ir būtiski mainījusies ārstēšanas taktika nekomplicēta akūta apendicīta (NAA) gadījumos bērniem.

Lai gan apendektomija joprojām tiek uzskatīta par zelta standartu AA ārstēšanā, arvien plašāk izmanto neķirurģisku ārstēšanas taktiku. Saskaņā ar šo stratēģiju, NAA gadījumos pieļaujama pacientu ārstēšana bez ķirurģiskas iejaukšanās, apendektomiju veicot gadījumos, ja antibakteriālā terapija bijusi neefektīva. Pētījumi, kuros tiek salīdzināta ķirurģiska un neķirurģiska ārstēšanas taktika NAA gadījumos bērnu populācijā ir maz. Lai objektīvi salīdzinātu ķirurģiskas un neķirurģiskas ārstēšanas taktiku efektivitāti, būtu nepieciešams izvērtēt ne tikai komplikāciju skaitu un izmaksas, bet arī izmantotās ārstēšanas metodes ietekmi uz organisma metabolo procesu atbildes reakcijām. Valsts pētījumu programmas (VPP) medicīnā "BIOMEDICINE" ietvaros laika posmā no 2010. līdz 2018. gadam tika veikti divi prospektīvi pētījumi. Multidisciplināra komanda, piedaloties pediatriem, bērnu ķirurgiem, radiologiem, laboratorijas speciālistiem, molekulārbiologiem, bioķīmiķiem, mikrobiologiem, patologiem un citiem speciālistiem, pētīja VSIA Bērnu klīniskās universitātes slimnīcas (BKUS) pacientus, kas atradās stacionārā NAA dēļ. Visu pētījumu veikšanai tika saņemtas VSIA BKUS un Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) Ētikas komiteju, kā arī pacientu un viņu vecāku (pilnvaroto personu) atļaujas.

Pirmā pētījuma mērķis bija noteikt iekaisuma un oksidatīvā stresa (OS) parametru izmaiņas NAA gadījumos bērniem no 7 līdz 16 gadu vecumam, izmantojot ķirurģiskas un neķirurģiskas ārstēšanas metodes. Ar OS saprot organisma oksidantu un antioksidantu sistēmas disbalansu, kas rada brīvo radikāļu jeb reaktīvo skābekļa savienojumu līmeņa pieaugumu. Paaugstināts OS negatīvi ietekmē bērna atveseļošanos un var pagarināt stacionēšanas ilgumu, tādējādi negatīvi ietekmējot ekonomiskos aspektus (ārstēšanas izmaksas un pacienta vecāku darbaspēju). Zināms, ka OS palielinās ne tikai iekaisuma procesa rezultātā, bet arī dažādu ārstniecisku manipulāciju un īpaši ķirurģisku operāciju laikā. OS pakāpe un antioksidantu ietekme uz ārstēšanas rezultātu ir pētīta saistībā ar citām patoloģijām, piemēram ar akūtu pankreatītu pieaugušajiem. Literatūrā nebija pieejami dati par OS saistību ar AA bērniem un tā izmaiņām atkarībā no ķirurģiskas vai neķirurģiskas ārstēšanas taktikas. Pastāvot vairākām iespējamām ārstēšanas stratēģijām vienas patoloģijas gadījumos (NAA), būtu svarīgi izvēlēties pacientam saudzīgāko un efektīvāko ārstēšanas metodi. Īpaši svarīgi tas ir bērnu vecuma pacientiem. Divu NAA grupu pacientiem (pirmajā grupā - neķirurģiski ārstētie, otrajā grupā - ķirurģiski ārstētie) tika noteikts seruma OS marķieru panelis - katalāze, superoksīddismutāze un glutations, kā arī iekaisuma mediatoru panelis - C-reaktīvais olbaltums (CRO), interleikīns-6 (IL-6) un prokalcitonīns (PCT). Katras grupas 30 pacientiem tika analizēti 180 bioloģiskā materiāla paraugi. Rezultāti uzrādīja, ka ķirurģiska ārstēšana ir saistīta ar izteiktāku iekaisuma mediatoru koncentrācijas pieaugumu pirmo 24 stundu laikā pēc operācijas, salīdzinot ar neķirurģisku ārstēšanu. Neķirurģiski ārstēto pacientu grupā iekaisuma mediatoru koncentrācijas izmaiņas serumā saistībā ar uzsākto ārstēšanu nebija nozīmīgas. Izteiktākās koncentrācijas izmaiņas tika novērotas, analizējot CRO līmeni. 1. pacientu grupā 24 stundas pēc ārstēšanas uzsākšanas CRO vidējais līmenis - 11,39 mg/l, savukārt 2. pacientu grupā - 36,02 mg/l (p= 0,04). Vēl izteiktākas atšķirības bija vērojamas pēc 48 stundām, attiecīgi, 6,23 mg/l pret 44,16 mg/l (p=0,01). Līdzīgi tas bija ar IL-6 un PCT koncentrācijām. Atšķirībā no iekaisuma mediatoriem OS marķieru koncentrāciju izmaiņās netika konstatēta statistiski ticama saistība ar ārstēšanas taktiku. Pētījuma secinājums - neķirurģiska taktika NAA gadījumos bērniem ir droša un efektīva ārstēšanas metode. Pētījuma rezultātā tika izstrādāts NAA ārstēšanas algoritms, kas sekmīgi aprobēts un ieviests VSIA BKUS darbā.

Otrā pētījuma mērķis bija uzlabot AA diagnostiku bērniem no 7 līdz 16 gadu vecumam un izstrādāt jaunu AA prognozēšanas paņēmienu (diagnostikas skalu). Ir zināms, ka AA un akūts mezenteriāls limfadenīts (AML) ir biežākie akūtie vēdera dobuma iekaisuma procesi bērnu vecumā ar līdzīgu klīnisko gaitu, bet atšķirīgu ārstēšanas taktiku. Pēdējā desmitgadē ir vērojama būtiska pētnieku aktivitāte pētījumos par citokīnu lomu organisma iekaisuma procesos bērniem un to diagnostisko vērtību. Tāpat ir zināms, ka novēlota AA diagnostika noved pie peritonīta vidēji 8-40% pacientu un peritonīta izārstēšanas izmaksas bērniem ir augstas. Ir jāatzīmē, ka nokavēta AA diagnostika noved arī pie nevajadzīgām operācijām 4-50% bērnu vecuma pacientu. Mūsu otrā pētījuma hipotēze bija balstīta uz pieņēmumu, ka iekaisuma mediatoru jeb citokīnu koncentrāciju atšķirības ir nozīmīgas AA un AML diferenciālajā diagnostikā un tās kombinācijā ar tradicionālajām izmeklēšanas metodēm varētu uzlabot AA diagnostisko precizitāti. Tika veikts prospektīvs gadījumu kontroles pētījums no 7 līdz 16 gadu veciem bērniem ar iekaisuma procesu vēdera dobumā, izmantojot staru diagnostikas (ultrasonogrāfija - USG), bioķīmiskas (CRO), kā arī molekulārbioloģiskas izmeklēšanas metodes IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12[p70], IL-17, MCP-1, TNFα, EGF identificēšanai asins sērumā. Pētījumā tika iekļauti 178 pacienti, no kuriem prospektīvai iekaisuma mediatoru analīzei tika atlasīti 67 - 31 pacients ar AA un 36 pacienti - ar AML. Kontroles grupā tika iekļauti 17 pacienti bez iekaisuma klātbūtnes organismā ar mērķi noteikt citokīnu referentās vērtības un tās salīdzināt ar AA un AML pacientu rezultātiem. Detalizētākai analīzes veikšanai AA pacienti tika sagrupēti nekomplicēta (NAA) un komplicēta AA (KAA) grupās. AA un kontroles grupā - venozo asiņu paraugi tika ievākti stundu pirms operācijas, 24. stundā un 72. stundā pēc operācijas. AML grupā - stacionēšanas brīdī pēc diagnozes noteikšanas, 24. stundā un 72. stundā pēc konservatīvās ārstēšanas uzsākšanas. Tika noteikti radioloģiskie (USG) iekļaušanas kritēriji AA grupā. AA prognozēšanai tika izmantoti šādi kritēriji: slikta dūša - (χ²=7,7; p=0,008), vemšana (χ²=8,1; p=0,006), paaugstināta aksilārā ķermeņa temperatūra ≥37,3°, aklās zarnas piedēklis USG, leikocītu skaits asinīs ar robežvērtību ≥ 10,7 x 10³/µL (AUC = 0,72; p = 0,005), IL-6 ar robežvērtību ≥ 4,3 pg/mL (AUC = 0,77; p = 0,001), absolūtais neitrofīlo leikocītu skaits asinīs ar robežvērtību ≥ 6,75 x 10³/µL (p=0.04), CRP ar robežvērtību ≥ 8,4 mg/L (AUC = 0,71; p = 0,05). Visi analizētie kritēriji tika apvienoti AA prognozēšanas skalā, kur katram anamnestiskajam, klīniskajam un laboratoriskajam rādītājam tika piešķirta 1 balles vērtība. Skalas rezultējošā sadaļā baļļu skaits tiek summēts. Ja baļļu skaits ir 5-6 pirmajās 24 stundās pēc sāpju rašanās vēderā, 6-7 turpmākajās 25-48 stundās un 7-9 nākamajās 49-72 stundās pēc sāpju rašanās vēderā, tad tiek prognozēta AA iespēja (LR izgudrojuma Nr. P-14-98). Iegūtais AA prognozēšanas paņēmiens bērniem vecumā no 7 līdz 16 gadiem ar sāpēm vēderā tika ieviests VSIA BKUS Neatliekamās medicīniskās palīdzības (NMP) nodaļas darbā. Analizējot atšķirības dažādu laboratorisko rādītāju starpā NAA un KAA gadījumos, varam secināt, ka augstāka iekaisuma mediatoru koncentrācija vērojama KAA gadījumos salīdzinājumā ar NAA, un tādi citokīni kā IL-6 ar robežvērtību ≥ 36,2 pg/mL (AUC = 0,86; p = 0,001), IL-8 ar robežvērtību ≥ 12,3 pg/mL (AUC = 0,76; p = 0,02) un MCP-1 ar robežvērtību ≥ 400,2 pg/mL (AUC = 0,75; p = 0,03) liecina par KAA.

Abi pētījumi parāda, ka akūts apendicīts bērniem ir vēdera dobuma patoloģija, kuru var ārstēt ķirurģiski un neķirurģiski. Neķirurģiskai ārstēšanai rekomendējami slimnieki ar NAA. Iegūtais AA prognozēšanas paņēmiens būtiski atvieglo AA diagnostiku bērniem no 7 līdz 16 gadu vecumam.

Foto no RSU mājaslapas

Viedu iegultu kooperatīvu sistēmu tehnoloģiju attīstība

Dr.sc.comp. Modris GREITĀNS - Elektronikas un datorzinātņu institūta vadošais pētnieks, zinātniskais direktors, LZA kor.loc. (2011)

Pēdējās desmitgadēs mūsu dzīvi ievērojami ir pārvērtusi informāciju un komunikāciju tehnoloģiju attīstība. Tā, piemēram pirms nedaudz vairāk nekā 30 gadiem personālo datoru parādīšanās sāka mainīt to, kā strādājam, kā atpūšamies, arī to, kā domājam, jo papildus fiziskai realitātei deva mums virtuālu vidi. Interneta ienākšana mūsu ikdienā, kas sākās pirms nedaudz vairāk nekā 20 gadiem, savienoja datoru virtuālās vides vienotā virtuālā pasaulē un izmanīja veidus, kā mēs mācāmies, iepērkamies, ceļojam, veicam darījumus u.c. Savukārt pirms nedaudz vairāk nekā 10 gadiem mūsu dzīvē parādījās tādi jēdzieni kā "lietu internets", "kiberfizikālā sistēma", un personālo datoru un interneta veidotā virtuālā pasaulē līdz ar cilvēkiem savas aktivitātes sāka veikt arī viedierīces, kuras pašas spēj sazināties ar apkārtējo fizikālo realitāti, pieņemt lēmumus un ietekmēt tur notiekošo. Un atkal mūsu dzīvesveids mainās - automašīnas var braukt bez šoferiem, rūpnīcās blakus strādā cilvēki un roboti, savu veselību uzticam mākslīgā intelekta vadītām sensoru un izpildmehānismu sistēmām.

Lai arī minētie piemēri ir no dažādām nozarēm, tomēr visur nozīmīga loma šādā hibrīdā cilvēku-ierīču un virtuāli-fizikālā pasaulē pieder viedu iegultu kooperatīvu sistēmu (VIKS) tehnoloģijām. "Vieds" nozīmē plašu signālu, attēlu, datu apstrādes paņēmienu izmantošanu, tai skaitā mākslīgā intelekta tehnoloģijas; "iegults" nozīmē, ka apstrāde notiek pašā sistēmā (automašīnā, darbagaldā u.c.), nevis nodalītā datorā, piedevām apstrāde ir jāveic ierobežotos, tai skaitā laika, resursos; savukārt "kooperatīvs" nozīmē spēju sistēmas mezgliem pašiem sazināties savā starpā, lai pieņemtu kopējus lēmumus, sadalītu uzdevumus un veiktu citas saskaņotas darbības.

Savā pētnieciskā darbībā jau kopš skolas un studiju gadiem esmu bijis saistīts ar divām it kā dažādām jomām - no vienas puses ar matemātiku, datu ieguvi un to apstrādes metožu uzlabošanu, bet no otras puses ar tehnisko jaunradi, tehnisko fiziku, fizikālās pasaules sistēmām procesiem. Gan LU diplomdarbā izstrādātais divlīmeņu skaitļotāju mērkomplekss termālās luminiscences mērījumiem, gan līdzdalība 1997. gadā Eiropas IT balvu izcīnījušās "DASP-lab system" radīšanā, no šodienas viedokļa skatoties, ir tieši saistāmi ar viedu iegultu kooperatīvu sistēmu tehnoloģiju attīstības iedīgļiem, jo VIKS tehnoloģijas ir tā vieta, kur, matemātikā balstītu paņēmienu izmantošana spēj ievērojami uzlabot fizikālo sistēmu spējas.

VIKS tehnoloģiju pielietojumu jomas ir ļoti plašas - viedais transports, nākotnes personalizētā medicīna, Industrija 4.0, drošības risinājumi u.c. Ir patīkami apzināties, ka VIKS tehnoloģiju attīstībā un pielietojumu izstrādēs būtisks ir arī mans un manu kolēģu ieguldījums.

Tā, piemēram, viedā transporta jomā 2016. gadā Nīderlandē "Grand Cooperative Driving Challenge" pasākumā piedalījās arī Latvijas komanda ar savu pašbraucošo un ar citiem komunicējošu automašīnu. Pirmie pašbraucoša auto braucieni Latvijā ir izpelnījušies LZA prezidenta atzinību kā vienam no 2017. gada nozīmīgākiem notikumiem zinātnē. Šobrīd vadu Latvijas daļas darbu vairāku Apvārsnis 2020 projektu izpildē - projektā "3Ccar" elektrisko auto piedziņas kontrolei ir izstrādāts un System-on-chip tehnoloģijā implementēts mākslīgo neironu tīkla risinājums. Projektā "Autodrive" notiek droša un mazu aizkavju komunikācijas mezgla izstrāde izmantošanai gan transportā, gan ceļu infrastruktūrā, kas balstās uz kompleksa LTE(4G/5G), Wi-Fi(802.11.p) un IoT(LoRa) risinājuma attīstību. Savukārt projektā PRYSTINE drošai pilsētvides uztverei tiek strādāts pie kombinēta mākslīgā intelektā balstīta radaru, LIDARu un stereoredzes sensoru datu analīzes risinājuma attīstības.

Saistība ar nākotnes medicīnu projektā "Convergence" tiek radītas viedas valkājamas sensoru sistēmas, kas uzrauga cilvēka fiziskās aktivitātes, biomedicīniskos rādītājus, kā arī apkārtējās vides parametrus, lai cilvēkam varētu dot tieši viņam un konkrētai apkārtējai videi atbilstošus padomus kā rīkoties, bet kritiskās situācijās informēt medicīnas u.c. speciālistus.

Produktivitātes celšanai pasaulē, un it sevišķi Latvijas tautsaimniecībā, būtiska nozīme ir industriālo procesu automatizācijai, ieviešot tādas tehnoloģijas kā datorredze, mašīnmācīšanās, robotika, mehatronika u.c. EDI manā vadībā tiek radīts komplekss risinājums, kas vienotā sistēmā ietver robotrokas izpildmehānismu, 3D datorredzi, mākslīgā intelekta moduli noteiktu lēmumu pieņemšanai un papildsensoru apakšsistēmu (piemēram, konveijera vadībai, kvalitātes kontrolei, papildus drošībai u.c.), nodrošinot visu komponenšu saskaņotu rīcību un darbību pārplānošanu reālā izpildes laikā atkarībā no apkārtējiem notikumiem.

Nobeigumā ar lepnumu gribas pieminēt, ka šo manu ilggadējo ieguldījumu viedo iegulto kooperatīvo tehnoloģiju attīstībā ir novērtējuši arī Latvijas IT nozares nozīmīgākas atzinības piešķīrēji - 2018. gadā apbalvojot mani ar Eižena Āriņa balvu.

Foto no EDI mājaslapas