СПОСОБ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ РАЗВИТИЯ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА
METHOD OF INDIVIDUAL QUANTITATIVE ASSESSMENT OF ISCHEMIC HEART DISEASE DEVELOPMENT

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, кардиологии, патофизиологии, биохимии, фармакологии и предназначено для оценки развития ишемической болезни сердца (ИБС).
Известен способ индивидуальной количественной оценки риска развития клинических проявлений атеросклероза RU 2385668 С2 Заявка 20071314724/14 от 13.08.2007, заключающийся в том, что на предварительном этапе проводят массовое обследование пациентов на различных известных стадиях развития патологии, с определением значений биохимических, иммунологических, физиологических и клинических показателей, затем проводят дискриминантный анализ и получают коэффициенты и константу смещения, определяют интегральный показатель здоровья для каждого пациента, определяют его зависимость от частоты заболеваемости и используя полученные данные коэффициентов, константы и характера вышеупомянутой зависимости проводят оценку риска развития атеросклероза для любого пациента, в том числе и без клинических проявлений болезни.
Недостатком данного способа является отсутствие сведений о параметрах по которым поставлен диагноз у людей, исследуемых на предварительном этапе разработки способа, а так же о чувствительности способа, и качестве диагностики, получаемой среди населения.
Задачей предлагаемого способа является получение надежного, готового к применению, чувствительного способа ускоренной и упрощенной индивидуальной количественной оценки развития ИБС.
Поставленную задачу решают за счет того, что используют, разработанный на основе дискриминантного анализа способ, с классификационной чувствительностью в 93,1% для женщин и в 98,2% для мужчин, позволяющий проводить раннее выявление ИБС среди населения с качеством диагностики 96,7% для женщин и 98,5% для мужчин, для чего рассчитывают значение дискриминантной функции, посредством применения определенного набора показателей, коэффициентов и констант смещения для конкретной категории пациентов, а именно для женщин используют параметры с выявленными соответствующими весовыми коэффициентами: возраст (0,039), рост (-7,014), вес (0,02), индекс Кетле (0,899), константу Брока (-0,211), абдоминальное ожирение (АО) (-0,941), триглицериды (ТГЛ) (-1,158), общий холестерин (ОХС) (2,545), холестерин липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛПВП) (-0,838), холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП) (-3,210), ХС-ЛПНП/ОХС (0,241), холестерин липопротеидов очень низкой плотности (ХС-ЛПОНП) (1,685), ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП (13,068), ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП (-13,502), коэффициент атерогенности (КА) (-0,279), артериальное давление систолическое (АД сист.) (-0,028), артериальное давление диасталическое (АД диаст.) (0,042), аланинаминотрансферазу (АЛТ) (-2,288), аспартатаминотрансферазу (ACT) (4,193), ACT/АЛТ (0,189), лактатдегидрогенезу (ЛДГ) (-0,031), глюкозу (0,101), α-амилазу (0,095), общий белок (ОБ) (-0,035), альбумин (0,09), мочевую кислоту (-0,001), мочевину (0,106), креатинин (0,011), креатинкиназу (-0,094), щелочную фосфатазу (ЩФ) (0,654), билирубин общий (0,014), билирубин прямой (-0,141), АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов (АДФ-ИАТ) (-0,014), коллаген-индуцированную агрегацию тромбоцитов (КИАТ) (0,028), количество тромбоцитов (-0,006), средний объем тромбоцитов (-0,131), количество эритроцитов (1,377), гематокрит (-0,046), гемоглобин (-2,049), средний объем эритроцитов (0,024), коэффициент распределения эритроцитов по объему (КРЭ) (-0,02), среднее содержание гемоглобина в крови (МСН) (4,039), количество лейкоцитов (-0,099), процент сегментоядерных нейтрофилов (-0,005), процент эозинофилов (-0,187), процент базофилов (-0,417), процент лимфоцитов (0,007), процент моноцитов (-0,08) и константу смещения (-9,17); для мужчин используют: возраст (0,027), рост (-0,265), вес (0,01), индекс Кетле (0,342), константу Брока (-0,078), АО (1,147), ТГЛ (-1,455), ОХС (6,226), ХС-ЛПВП (-4,642), ХС-ЛПНП (-7,066), ХС-ЛПНП/ОХС (0,339), ХС-ЛПОНП (2,558), ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП (6,268), ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП (-0,804), КА (-0,612), КРЭ (0,130), АД сист. (0,011), АД диаст. (-0,036), АЛТ (0,008), ACT (-1,324), АСТ/АЛТ (-0,003), ЛДГ (-0,096), глюкозу (-0,123), α-амилазу (-0,042), (ОБ) (0,037), альбумин (-0,107), мочевую кислоту (-0,004), мочевину (0,213), креатинин (0,025), креатинкиназу (0,067), ЩФ (0,585), билирубин общий (0,038), билирубин прямой (-0,148), АДФ-ИАТ (-0,039), КИАТ (0,006), количество тромбоцитов (-0,005), средний объем тромбоцитов (-0,041), количество эритроцитов (-2,538), гематокрит (0,757), гемоглобин (-8,748), средний объем эритроцитов (-0,0129), МСН (-8,851), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСНС) (3,903), количество лейкоцитов (-0,02), процент сегментоядерных нейтрофилов (0,632), процент эозинофилов (0,751), процент базофилов (0,493), процент лимфоцитов (0,654), процент моноцитов (0,514) и константу смещения -94,8; при применении весовых коэффициентов для вышеперечисленных показателей в соответствии с принадлежностью к группам по полу, с графическим отображением вклада каждого показателя в величину развития болезни, с расчетом величины дискриминантной функции для определения наличия или отсутствия ИБС, значение которой более -1,5 говорит о начале развития ИБС у женщин, более 0 о начале развития ИБС у мужчин, значение 0,6 для мужчин и 0,7 для женщин говорит о 50% встречаемости заболевания, а значение от 2 о 100% встречаемости заболевания в обеих группах, с последующим расчетом количественной величины степени риска наличия или отсутствия ИБС.
Способ осуществляют: проводят обследование любой женщины с определением параметров: возраст, рост, вес, индекс Кетле, константу Брока, АО, ТГЛ, ОХС, ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПНП/ОХС, ХС-ЛПОНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП, КА, АД сист., АД диаст., АЛТ, ACT, АСТ/АЛТ, ЛДГ, глюкозу, α-амилазу, ОБ, альбумин, мочевую кислоту, мочевину, креатинин, креатинкиназа, ЩФ, билирубин общий, билирубин прямой, АДФ-ИАТ, КИАТ, количество тромбоцитов, средний объем тромбоцитов, количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, средний объем эритроцитов, КРЭ, МСН, количество лейкоцитов, процент сегментоядерных нейтрофилов, процент эозинофилов, процент базофилов, процент лимфоцитов, процент моноцитов; для мужчин определяют: возраст, рост, вес, индекс Кетле, константу Брока, АО, ТГЛ, ОХС, ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПНП/ОХС, ХС-ЛПОНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП, КА, КРЭ, АД сист., АД диаст., АЛТ, ACT, АСТ/АЛТ, ЛДГ, глюкозу, α-амилазу, ОБ, альбумин, мочевую кислоту, мочевину, креатинин. креатинкиназу, щелочную фосфатазу, билирубин общий, билирубин прямой, АДФ-ИАТ, КИАТ, количество тромбоцитов, средний объем тромбоцитов, количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, средний объем эритроцитов, МСН, МСНС, количество лейкоцитов, процент сегментоядерных нейтрофилов, процент эозинофилов, процент базофилов, процент лимфоцитов, процент моноцитов. По этим клиническим и биохимическим показателям с использованием полученных при разработке способа весовых коэффициентов и констант смещения, индивидуально рассчитывают значение дискриминантной функции для каждого пациента и риск клинических проявлений ИБС.
На этапе разработки способа индивидуальной количественной оценки развития ИБС провели массовое обследование пациентов, с диагнозом ИБС и без указанной патологии. Диагностику ИБС провели на основе клинических данных и эхокардиографии. Случаи скрытых форм ИБС выявляли при помощи функциональных нагрузок - велоэргометрии. На предварительном этапе определили клинические и биохимические показатели, Исследовали показатели, рекомендованные Всероссийским обществом кардиологов для изучения сердечнососудистых заболеваний, а так же показатели, которые прямо или косвенно отражают патофизиологические изменения при развитии заболевания. Определили: возраст, рост, вес, индекс Кетле, константу Брока, АО, ТГЛ, ОХС, ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПНП/ОХС, ХС-ЛПОНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП, КА, КРЭ, АД сист., АД диаст., АЛТ, ACT, АСТ/АЛТ, ЛДГ, глюкозу, α-амилазу, ОБ, альбумин, мочевую кислоту, мочевина, креатинин, креатинкиназу, щелочную фосфатазу, билирубин общий, билирубин прямой, АДФ-ИАТ, КИАТ, количество тромбоцитов, средний объем тромбоцитов, количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, средний объем эритроцитов, МСН, МСНС, количество лейкоцитов, процент сегментоядерных нейтрофилов, процент эозинофилов, процент базофилов, процент лимфоцитов, процент моноцитов; наличие: одышки, перебоев в работе сердца, приступов стенокардии, отеков конечностей. Провели дискриминантный анализ полученных значений, получили весовые коэффициенты для каждого показателя и константы смещения. Определение значения дискриминантной функции проводили для каждого обследуемого, как взвешенную сумму значений всех полученных показателей умноженных на соответствующий им весовой коэффициент и прибавленную к ним константу смещения. По значению дискриминантной функции определили принадлежность к группе с патологией либо к группе без нее с последующей количественной оценкой риска развития болезни.
Дискриминантный анализ показателей больных и не больных ИБС показал коэффициент канонической корреляции 0,830 и достоверный критерий λ Уилкса (p<0,001), а средний коэффициент классификации обследуемых 92,6%. Однако дискриминантный анализ с учетом пола показал более высокую чувствительность способа. При исследовании женщин коэффициент канонической корреляции составил 0,827, критерий λ Уилкса достоверен (p<0,001), а эффективность классификации, определяющая чувствительность метода составила 93,1% (таблица 1).
Таблица 1.
Классификация женщин, не имеющих и имеющих ИБС.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС)
Предсказанная принадлежность к группе
Нет ИБС
Есть ИБС
Итого
Обследуемые лица
Частота
Нет ИБС
81
2
83
Есть ИБС
6
27
33
%
Нет ИБС
97,6
2,4
100,0
Есть ИБС
18,2
81,8
100,0
93,1% выбранных исходных сгруппированных наблюдений классифицировано правильно.
При исследовании мужчин коэффициент канонической корреляции 0,914, достовереный критерий λ Уилкса (p<0,001), средний коэффициент классификации обследуемых 98,2% (таблица 2).
Таблица 2.
Классификация мужчин, не имеющих и имеющих ИБС.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС)
Предсказанная принадлежность к группе
Итого
Нет ИБС
Есть ИБС
Обследуемые лица
Частота
Нет ИБС
66
1
67
Есть ИБС
1
46
47
%
Нет ИБС
98,5
1,5
100,0
Есть ИБС
2,1
97,9
100,0
98,2% выбранных исходных сгруппированных наблюдений классифицировано правильно.
Из классификационной таблицы (таблица 2) видно, что в 98,2% случаев способ правильно классифицирует наличие или отсутствие заболевания.
При оценке исследуемой выборки по группам, объем исследований уменьшился на 4 показателя в сравнении с начальным списком исследований. Показатели наличия: одышки, перебоев в работе сердца, приступов стенокардии и отеков конечностей и.т.д. не оказывали влияния на качество диагностики.
Подсчет качества диагностики проводили исходя из распространенности заболевания среди взрослого населения РФ, которая составляет 6%. Количество впервые выявленной патологии на территории России ежегодно увеличивается на 3-4%, а в Сибирском округе достигает 8%. Важность своевременного выявления ИБС определяется высокой смертностью среди этих больных, которая составляет 49% (Ступаков И.Н. Смертность от ишемической болезни сердца в Российской федерации // Здравоохранение, №7, 2008 г). Показателем качества диагностики служит процент правильно выявленных случаев диагностики на 1000 обследованных лиц. Таким образом, исходя из 6% заболеваемости можно сказать, что из 1000 обследованных лиц 60 больные ИБС, а 940 ИБС не имеют. С учетом данных Таблицы 1 у 49 женщин ИБС будет классифицирована правильно (60*0,818=49 женщин). У 11 женщин ИБС будет не выявлена (60 женщин - 49 женщин = 11 женщин). Из 940 женщин без ИБС отсутствие ИБС будет диагностировано правильно у 918 женщин (940*0,976=918) и 22 женщины будут определены как больные ИБС (940 женщин - 918 женщин = 22 женщины). Качество выявления ИБС у женщин по нашему способу при обследовании населения составляет 918+49/1000=0,967 или 96,7%,что показывает высокую эффективность способа. Эффективность применения способа у мужчин, рассчитанная аналогичным методом еще выше и составляет 98,5%.
Графики на рис 1 и 2 являются отображением функции количественной оценки принадлежности к группе без ИБС ОР=1/(1+ЕХР(21,279))*100. Из графиков видно, что риска развития ИБС при значениях дискриминантной функции менее - 1,5 не наблюдается, средний риск развития патологии, т.е. 50%, наблюдается при значении 0.6 для мужчин и 0.87 для женщин, и при значении более 2 можно говорить о 100% риске заболевания в обеих группах. График рис 3 отображает данные по частоте встречаемости заболевания, являющейся зеркальным отражением величины риска, в зависимости от значения дискриминантной функции в исследованной выборке.
С целью ускорения и упрощения использования способа может быть использована разрабртанная компьютерная программа на базе Access, которая позволяет проводить количественную оценку развития ИБС у отдельного человека с графическим отображением удельного веса каждого показателя в развитии патологии. Индивидуальная количественная оценка развития ИБС вычисляется по известной зависимости риска от значения дискриминантной функции (d), значение которой определяют, как сумму измеренных показателей, умноженных на весовые коэффициенты и прибавлением константы смещения, полученных нами на предварительном этапе, то есть по формуле:
1
1
2
2
n
n
d=bx+bx+…+bx+a,
1
n
1
n
где x и x - значения переменных, соответствующих рассматриваемым случаям, коэффициенты b-b и а - константа канонической дискриминантной функции. Зависимость частоты встречаемости ИБС от значения дискриминантной функции дает возможность прогностической оценки принадлежности обследуемого человека к больным ИБС или здоровым, а зависимость значения дискриминантной функции от риска развития заболевания позволяет прогнозирование заболевания.
Таким образом, проведение дискриминантного анализа с помощью предложенного нами набора клинических, патофизиологических и биохимических показателей для мужчин и женщин позволило определить значимость каждого исследуемого параметра в развитии заболевания, отобрать наиболее важные показатели, при исследовании которых у ИБС можно диагностировать с большей вероятностью. То есть, создан способ ранней диагностики ИБС с высокими классификационными характеристиками 93,1% для женщин и 98,2% для мужчин, позволяющий проводить раннее выявление больных ИБС с высоким качеством диагностики 96,7% для женщин и 98,5% для мужчин.
Пример 1. Пациент №2. Использовали показатели:
1. пол женский
2. Возраст - 46 лет
3. Рост - 1,5 м.
4. Вес 42 кг
5. АД сист. = 100 мм. рт.ст.
6. АД диаст. = 66 мм. рт.ст.
7. ТГЛ = 0,83 мМ/л
8. ОХС = 5,21 мМ/л
9. ХС-ЛПВП = 1,45 мМ/л
10. ХС-ЛПНП = 2,97 мМ/л
11. ХС-ЛПОНП = 0,40 мМ/л
12. АЛТ = 0,172 мкМ/лс
13. АСТ = 0,303 мкМ/лс
14. ЛДГ = 2,5 мкМ/лс
15. Глюкоза = 4,93 мМ/л
16. α-амилаза 0,73 мкМ/лс
17. Креатинкиназа 1,07 мкМ/лс
18. ЩФ=0,57 мкМ/лс
19. ОБ = 69,5 г/л
20. Альбумин = 6 мМ/л
21. Мочевая кислота = 148 мкМ/л
22. Мочевина = 4,27 мМ/л
23. Креатинин = 47 мкМ/л
24. Билирубин прямой 2,02 мкМ/л
25. Билирубин общий 14 мкМ/л
26. АДФ-ИАТ = 67,9%
27. КИАТ = 68,4%
28. Количество тромбоцитов 284 млрд/л
29. Средний оббьем тромбоцита = 7,5 ед.
30. Количество эритроцитов 3,95*10^12/л
31. Средний объем эритроцита = 77,3
32. КРЭ = 14,9
33. Количество лейкоцитов 4,5*10^9/л
34. Гематокрит = 30,5
35. Гемоглобин = 1,6 мМ/л
36. МСН = 0,405
37. Сегментоядерные нейтрофилы = 43%
38. Эозинофилы 1,6%
39. Базофилы 1,7%
40. Лимфоциты 4,08%
41. Моноциты 12,9%
рассчитали:
42. Индекс Кетле = 19
43. Константа Брока = 84
44. АО = 0,77
45. ХС-ЛПНП/ОХС = 57%
46. ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП = 0,49
47. ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП = 0,43
48. КА = 2,3
49. АСТ/АЛТ = 1,77
(d)=(46*0,039+l,5*-7,014+42*0,02+19*0,899+84*-0,211+0,77*-0,941+0,83*1,158+5,21*2,545+1,45*-0,838+2,97*3,21+57*0,241+0,40*1,685+0,49*13,068+0,43*-13,502+2,3*-0,279+100*-0,028+66*0,042+0,172*-2,288+0,303*4,193+1,77*0,189+2,5*-0,031+4,93*0,101+0,73*0,095+69,5*-0,035+6*0,09+148*-0,001+4,27*0,106+47*0,011+1,07*-0,094+0,57*0,654+14*0,014+2,02*-0,141+67,9*-0,014+68,4*0,028+284*-0,006+7,5*-0,131+3,95*1,377+30,5*-0,046+1,6*-2,049+77,3*0,024+14,9*-0,02+0,405*4,039+4,5*-0,099+43*-0,005+1,6-0,187+1,7*-0,417+40,8*0,007+12,9*-0,08)+(-9,167)=-1,906
Такое значение дискриминантной функции (d) исходя из графика встречаемости ИБС у женщин, соответствует людям, не имеющим ИБС (Рис.2,3). Оценка принадлежности к группе определили по формуле: ОР=1/(1+ЕХР(-1,906)*100=87,05%. Таким образом принадлежность к группе без ИБС составила 87,05%. Принадлежность же к группе ИБС является обратной величиной равной (1-0,8705)*100%=12,95%. Поэтому из расчетов видно, что риск развития заболевания ИБС не высокий. Это подтверждается данным встречаемости ИБС (Рис.3) При данном интегральном показателе ИБС не наблюдается. Вклад каждого показателя представлен на рисунке 4.
Пример 2. Пациент №177. Использовали показатели:
1. Пол мужской
2. Возраст = 47 лет
3. Рост = 1,72 м.
4. Вес = 106 кг
5. АД сист. = 120 мм рт.ст.
6. АД диаст. = 80 мм рт.ст.
7. ТГЛ = 1,15 мМ/л
8. ОХС = 4,71 мМ/л
9. ХС-ЛПВП = 1,48 мМ/л
10. ХС-ЛПНП = 2,76 мМ/л
11. ХС-ЛПОНП = 0,52 мМ/л
12. АЛТ = 0,147 мкМ/лс
13. АСТ = 1,05 мкМ/лс
14. ЛДГ = 3,46 мкМ/лс
15. Глюкоза = 4,62 мМ/л
16. α-амилаза = 1,51 мкМ/лс
17. Креатинкиназа = 0,57 мкМ/лс
18. ЩФ = 3,78 мкМ/лс
19. ОБ = 85,1 г/л
20. Альбумин = 6,188 мМ/л
21. Мочевая кислота = 356 мкМ/л
22. Мочевина = 3,44 мМ/л
23. Креатинин = 108 мкМ/л
24. Билирубин прямой = 9,4 мкМ/л
25. Билирубин общий = 35,2 мкМ/л
26. АДФ-ИАТ = 43%
27. КИАТ = 54%
28. Количество тромбоцитов 235 млрд/л
29. Средний объем тромбоцита = 9,1 ед.
30. Количество эритроцитов = 5,51*10^12/л
31. Средний объем эритроцита = 88,2
32. КРЭ = 15,9
33. Количество лейкоцитов = 4,5*10^9/л
34. Гематокрит = 48,6
35. Гемоглобин = 2,54 мМ/л
36. МСН = 0,405
37. МСНС = 14,9%
38. Сегментоядерные нейтрофилы = 43%
39. Эозинофилы = 4%
40. Базофилы = 1%
41. Лимфоциты = 16%
42. Моноциты = 5%
рассчитали:
43. Индекс Кетле = 36
44. Константа Брока = 147
45. АО = 1
46. ХС-ЛПНП/ОХС = 59
47. ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП = 0,52
48. ХС-ЛПВП/ХС-ЛПНП+ХС-ЛПОНП = 0,44
49. КА = 1,9
50. АСТ/АЛТ = 7,16
d=47*0,027+,72*-0,265+106*0,01+36*0,342+147*-0,078+1,0*1,147+1,15*1,455+4,71*6,226+1,48*-4,642+2,76*-7,066+59*0,339+0,52*2,558+0,52*6,268+0,44*-0,804+1,9*-0,612+120,0*0,011+80,0*-0,036+0,147*0,008+1,05*-1,324+7,16*-0,003+3,46*-0,096+4,62*-0,123+1,51*-0,042+85,1*0,037+6,188*-0,107+356*-0,004+3,44*-0,213+108*0,025+0,57*-0,067+3,78*0,585+35,2*0,038+9,40*-0,148+43*-0,039+54*-0,006+235*-0,005+9,1*-0,041+5,51*-2,538+48,6*0,757+2,54*-8,748+88,2*-0,129+14,9*3,903+0,405*-8,851+4,5*-0,002+43*0,632+4*0,751+1,0*0,493+16*0,654+5,0*0,514+(-94,797-константа смещения)=21,279
Такое значение дискриминантной функции (d) исходя графика встречаемости ИБС у мужчин, соответствует людям, имеющим ИБС (Рис.1, 3). ОР=1/(1+ЕХР(21,279))*100=0 Таким образом принадлежность к группе без ИБС составила 0%, а принадлежность к группе с ИБС 100% (Рис.1) Вероятность развития ИБС 100%. Вклад каждого показателя представлен на рисунке 5.