Способ прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у больных с ожирением

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у больных с ожирением. Проводят определение значений метаболических факторов риска и профибротических факторов - глюкозы, холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицеридов (ТГ), рецептора к лептину, лептина, матричной металлопротеиназы 3 типа (ММР-3), свободных жирных кислот (СЖК), проколлагена I С-концевого пропептида (PICP), толщины эпикардиальной жировой ткани (тЭЖТ). После чего осуществляют математическую обработку числовых значений факторов риска с получением вероятности возникновения диастолической дисфункции по формуле:

, где Р - вероятность развития диастолической дисфункции, величина «beta» - результат вычисления для конкретного пациента по уравнению логит-регрессии:

beta=-28,6834-2,5896⋅X1+1,5669⋅X2+4,8677⋅X3+0,1719⋅X4-0,1633⋅X5-0,3022⋅Х6+7,5879⋅Х7-0,0148⋅Х8+4,1753⋅Х9, где

X1 - глюкоза, ммоль/л, Х2 - ХС ЛПНП, ммоль/л Х3 - ТГ, ммоль/л, Х4 - рецептор к лептину, нг/мл, Х5 - лептин, нг/мл, Х6 - ММР-3, нг/мл, Х7 - СЖК, ммоль/л, X8 - PICP пг/мл, Х9 - тЭЖТ, мм, -28,6834 - свободный член уравнения. Способ обеспечивает возможность создания более точного и конкретно направленного способа прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у пациентов с ожирением за счет математической модели прогнозирования, включающей оценку комплекса факторов риска. 2 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, кардиологии и может быть использовано для прогнозирования риска развития диастолической дисфункции у больных с ожирением с целью проведения коррекции факторов риска, снижения риска развития диастолической дисфункции у пациентов с ожирением и формирования профилактической терапевтической стратегии на доклиническом этапе развития сердечной недостаточности.

На сегодняшний день сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной временной утраты трудоспособности, инвалидизации и смертности (Tokgozoglu L, Hekimsoy V, Costabile G, Calabrese I, Riccardi G. Diet, Lifestyle, Smoking. Handb Exp Pharmacol. 2020 Apr 10. doi: 10.1007/164_2020_353).

Многие эпидемиологические и клинические исследования существенно расширили представления о немодифицируемых и модифицируемых факторах риска (Бородкина Д.А., Груздева О.В., Квиткова Л.В., Барбараш О.Л. Распределение жировых отложений: разгадка кажущегося парадокса ожирения в кардиологии? Ожирение и метаболизм. 2017; 14(2):3-8).

В ряде таких исследований была доказана связь между ожирением и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (Berrington de Gonzalez А, Hartge Р, Cerhan JR, et al. Body-mass index and mortality among 1.46 million white adults. N Engl J Med 2010; 363:2211-2219).

На сегодняшний день два крупных исследования - «Framingham Heart Study» и «Nurses Health Study)) продемонстрировали, что у пациентов с ожирением риск развития сердечной недостаточности был в 2 раза выше, а прогрессирование кардиоваскулярных заболеваний в 4,1 раза выше по сравнению с лицами с нормальным весом (Куликов В. А. Фремингемское исследование сердца: 65 лет изучения причин атеросклероза // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2012. - Т. 11. -№. 2. - С. 16-23). В связи с этим, в настоящее время возрос интерес к изучению диастолической функции левого желудочка. Вместе с тем, с помощью имеющихся алгоритмов диагностики, диастолическая дисфункция левого желудочка не всегда может быть определена, а уж тем более на доклинической стадии, а также существуют трудности в прогнозирования ее развития. Как правило, диастолическую дисфункцию выявляют уже при наличии каких-либо клинических проявлениях сердечной недостаточности. Весьма актуальным становится поиск предикторов эффективного прогнозирования развития диастолической дисфункции левого желудочка, что позволит проводить отбор пациентов с наиболее высокой вероятностью для формирования профилактической терапевтической стратегии.

Авторами предлагается эффективный способ прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у больных с ожирением.

Ближайшего прототипа предлагаемого изобретения в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе не обнаружено.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание более точного и конкретно направленного способа прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у пациентов с ожирением.

Технический результат достигается тем, что обследуют пациента, определяют уровень метаболических факторов риска и профибротических факторов с обнаружением отклонений от нормального их состояния, включая глюкоза, холестерин липопротеинов низкой плотности, триглицериды, рецептор к лептину, лептин, матричная металлопротеиназа 3 типа, свободные жирные кислоты, проколлаген I С-концевого пропептида, толщина эпикардиальной жировой ткани, после чего осуществляют математическую обработку числовых значений факторов риска с получением вероятности возникновения диастолической дисфункции по формуле прогнозирования следующего вида:

где Р - вероятность развития диастолической дисфункции, величина «beta» есть результат вычисления для конкретного пациента по уравнению логит-регрессии

beta=-28,6834-2,5896⋅X1+l,5669⋅X2+4,8677⋅X3+0,1719⋅X4-0,1633⋅X5-0,3022⋅Х6+7,5879⋅Х7-0,0148⋅Х8+4,1753-Х9

X1 - глюкоза, ммоль/л, Х2 - ХС ЛПНП, ммоль/л Х3 - ТГ, ммоль/л, Х4 - рецептор к лептину, нг/мл, Х5 - лептин, нг/мл, Х6 - ММР-3, нг/мл, Х7 - СЖК, ммоль/л, X8 - PICP пг/мл, Х9 - тЭЖТ, мм, -28,6834 - свободный член уравнения.

Так, проведение диагностики с оценкой дополнительных факторов риска путем определения глюкозы, холестерина липопротеинов низкой плотности, триглицеридов, рецептора к лептину, лептина, матричной металлопротеиназы 3 типа, свободных жирных кислот, проколлагена I С-концевого пропептида, толщины эпикардиальной жировой ткани - позволяет с высокой степенью точности и широким диапазоном значений определить степень риска развития диастолической дисфункции у больных с эпикардильным ожирением.

На фигуре 1 представлен график диагностической эффективности, показывающий чувствительность и специфичность предлагаемого способа прогнозирования.

Кривая 1 ROC-кривая - (Receiver Operator Characteristic) в координатах по вертикали и по горизонтали в процентах отражает данные, полученные при помощи статистической программы при введении значений изучаемых факторов риска в компьютер. Площадь 3 между кривой 1 и условной прямой 2 отражает качество используемой модели для прогнозирования диастолической дисфункции. Чем больше площадь 3, тем выше качество предлагаемой модели. В предложенной модели полученная над условной прямой 2 площадь 3 достигает значения 0,9530 от всей площади, расположенной выше условной прямой 2, и отражает высокую степень значимости предлагаемой математической модели прогнозирования.

Расчет вероятности возникновения диастолической дисфункции по разработанной авторами математической зависимости позволяет осуществлять прогнозирование диастолической дисфункции левого желудочка у пациентов с разными значениями метаболических факторов риска и разными значениями профибротических факторов и любой степенью отклонений этих факторов риска от нормального их состояния. В тех случаях, когда в результате внесения данных в уравнение получают значение ≥0,5, результат следует прогнозировать как положительный, а при значении <0,5 можно считать непоказанным. Уравнение применимо для лиц мужского пола, независимо от возраста.

Способ осуществляется следующим образом.

При обследовании пациента с помощью известных методов определяют конкретные значения девяти факторов риска развития диастолической дисфункции. По общепринятым известным методикам на стандартном оборудовании в медицинской лаборатории определяют значение глюкозы в ммоль/л, холестерина липопротеинов высокой плотности в ммоль/л, триглицеридов в ммоль/л, рецептора к лептину в нг/мл, лептина в нг/мл, матричной металлопротеиназы 3 типа в нг/мл, свободных жирных кислот в ммоль/л, проколлагена I С-концевого пропептида в пг/мл и толщины эпикардиальной жировой ткани в мм.

Предлагаемый способ прогнозирования был получен в результате анализа собственных данных 101 пациента, прошедших обследование в Алтайском краевом кардиологическом диспансере. Всем пациентам проводили обследование, включающее диагностику 23 известных сердечнососудистых факторов риска, в том числе и диагностику метаболических факторов риска, профибротических факторов и степень выраженности висцерального ожирения, вошедших в математически выраженную зависимость (глюкоза, холестерин липопротеинов низкой плотности, триглицериды, рецептор к лептину, лептин, матричная металлопротеиназа 3 типа, свободные жирные кислоты, проколлаген I С-концевого пропептида, толщина эпикардиальной жировой ткани). Полученные данные были подвергнуты статистической обработке методом логистической регрессии, в результате чего было получено авторское уравнение, включившее 9 наиболее значимых факторов риска с процентом верного предсказания 95,3%.

Поскольку при оценке уравнений регрессии использовался метод пошагового выключения предикторов, который ранжирует признаки в соответствии с их вкладом в модель, уровень значимости для включения (исключения) предикторов в уравнение регрессии задавался таким, чтобы достигнутый уровень значимости статистики Вальда χ2 (Pr > Chi Square) для каждого предиктора по окончании пошаговой процедуры не превышал 10%. Общая оценка согласия модели и реальных данных производилась с использованием теста согласия Хосмера-Лемешова. Относительный вклад отдельных предикторов выражали величиной статистики Вальда (Wald Chi Square), а также величиной стандартизованного коэффициента регрессии (Standardized Estimate). Результаты построения математической модели методом логистической регрессии приведены в пошаговый порядок включения отобранных предикторов (метаболических факторов риска, профибротических факторов и толщины эпикардиальной жировой ткани) представлен на фигуре 2. Процент верного предсказания для общей совокупности предикторов, прогнозирующих развитие диастолической дисфункции составил 95,3%.

Примеры осуществления предлагаемого способа

Пример 1.

Пациент М., 42 года, поступил на стационарное лечение в Алтайский краевой кардиологический диспансер с жалобами на боли в грудной клетке, которому по показаниям была проведена коронароангиография, поражения коронарных артерий не выявлено. Также у данного пациента в анамнезе не было артериальной гипертензии и сахарного диабета, а также отсутствовала, подтвержденная с помощью эхокардиографии диастолическая дисфункция. Помимо стандартного общеклинического обследования пациенту М была проведена оценка толщины эпикардиальной жировой ткани, которая составила 10 мм, также был проведен анализ лабораторных показателей метаболических факторов риска и профибротических факторов: глюкоза 5,0 ммоль/л, холестерин липопротеинов низкой плотности 3,3 ммоль/л, триглицериды 2,4 ммоль/л, рецептор к лептину 9,0 нг/мл, лептин 25,0 нг/мл, матричная металлопротеиназа 3 типа 19,87 нг/мл, свободные жирные кислоты 0,52 ммоль/л, проколлаген I С-концевого пропептида 536,8 пг/мл. С помощью предлагаемой математической модели прогнозирования был проведен расчет вероятности развития диастолической дисфункции у данного пациента, риск развития составил 98,7%, что является высокой градацией риска. Пациенту спустя 3 года была проведена эхокардиография по результатам которой выявлены признаки диастолической дисфункции 1 типа.

Пример 2.

Пациент А., 39 лет, обратился амбулаторно в Алтайский краевой кардиологический диспансер с жалобами на боли в грудной клетке. Пациенту проведен ряд диагностических процедур: велоэргометрия, мультиспиральная компьютерная томография коронарных артерий для исключения атеросклеротического поражения коронарных артерий; трансторакальная эхокардиография (диастолическая дисфункция по результатам которой не выявлена, толщина эпикардиальной жировой ткани 7 мм); оценены уровни основных и дополнительных метаболических факторов риска, а также уровни профибротических факторов. Выявлено: глюкоза 5,2 ммоль/л, холестерин липопротеинов низкой плотности 2,5 ммоль/л, триглицериды 1,4 ммоль/л, рецептор к лептину 37,0 нг/мл, лептин 31,0 нг/мл, матричная металлопротеиназа 3 типа 10,0 нг/мл, свободные жирные кислоты 0,84 ммоль/л, проколлаген I С-концевого пропептида 420,0 пг/мл. С помощью предлагаемой математической модели прогнозирования был проведен расчет вероятности развития диастолической дисфункции у данного пациента, риск развития составил 2,6%, что является низкой градацией риска. При проведении трансторакальной эхокардиографии через 4 года и 3 месяца диастолическая дисфункция не выявлена.

Для оценки практической эффективности использования предлагаемой модели прогнозирования был проведен расчет риска возникновения диастолической дисфункции левого желудочка и сопоставление математически полученного риска с реальным событием диастолической дисфункции. За время, прошедшее с окончания набора данных для построения моделей, в Алтайском краевом кардиологическом диспансере 101 пациенту проведено прогнозирование развития диастолической дисфункции с помощью указанной модели, а затем проведена оценка реального развития диастолической дисфункции. Диастолическая дисфункция возникла в 84% случаев, что указывает на адекватность предлагаемого способа и возможность его применения в практическом здравоохранении, с проведением комплекса профилактических вмешательств направленных на коррекцию факторов риска и формирование терапевтической стратегии.

Данный способ прогнозирования развития диастолической дисфункции левого желудочка может быть легко применим, как в поликлинике, так и в стационаре, что делает способ доступным в реальной врачебной практике. Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для прогнозирования развития диастолической дисфункции у пациентов с ожирением.

Способ прогнозирования риска развития диастолической дисфункции левого желудочка у больных с ожирением, включающий обследование пациента, отличающийся тем, что проводят определение значений метаболических факторов риска и профибротических факторов - глюкозы, холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицеридов (ТГ), рецептора к лептину, лептина, матричной металлопротеиназы 3 типа (ММР-3), свободных жирных кислот (СЖК), проколлагена I С-концевого пропептида (PICP), толщины эпикардиальной жировой ткани (тЭЖТ), после чего осуществляют математическую обработку числовых значений факторов риска с получением вероятности возникновения диастолической дисфункции по формуле:

где Р - вероятность развития диастолической дисфункции, величина «beta» - результат вычисления для конкретного пациента по уравнению логит-регрессии:

beta=-28,6834-2,5896⋅X1+1,5669⋅X2+4,8677⋅X3+0,1719⋅X4-0,1633⋅X5-0,3022⋅Х6+7,5879⋅Х7-0,0148⋅Х8+4,1753⋅Х9, где

X1 - глюкоза, ммоль/л, Х2 - ХС ЛПНП, ммоль/л Х3 - ТГ, ммоль/л, Х4 - рецептор к лептину, нг/мл, Х5 - лептин, нг/мл, Х6 - ММР-3, нг/мл, Х7 - СЖК, ммоль/л, X8 - PICP пг/мл, Х9 - тЭЖТ, мм, -28,6834 - свободный член уравнения.