СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПЕРЕЛОМОВ ПОЗВОНКОВ У ЖЕНЩИН СТАРШЕ 60-ти ЛЕТ
METHOD FOR PREDICTION OF VERTEBRAL FRACTURES IN WOMEN OF 60 YEARS AND OLDER

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и ревматологии, и может быть использовано для прогнозирования развития переломов позвонков у женщин старше 60 лет.
Переломы позвонков - частое осложнение остеопороза, которые составляют у женщин в возрасте 50 лет и старше 39% от всех остеопоротических переломов [EPOS. When Should the Doctor Order a Spine X-Ray? Identifying Vertebral Fractures for Osteoporosis Care: Results From the European Prospective Osteoporosis Study (EPOS) J. Bone and Mineral Research Volume 19, Number 12, 2004].
Известен способ прогнозирования развития остеопороза и переломов, включающий определение факторов риска внутренней и внешней среды. Наибольшее прогностическое значение у женщин имели следующие факторы: возраст 75 лет и старше, прем глюкокортикостероидов более трех месяцев, длительная (более двух месяцев) иммобилизация, нерегулярный менструальный цикл, ранняя менопауза, двухсторонняя овариэктомия до 50 лет, наличие трех и более беременностей, закончившихся родами, недостаточная двигательная активность (ходьба пешком менее получаса в день) [Ершова О.Б. Клинико-эпидемиологическая характеристика остеопороза: автореф. Дис… д-ра мед. наук: 14.00.39 / Ярославль, 1998, с.17-27].
К недостаткам данного способа следует отнести то, что рассматриваемые факторы риска позволяют прогнозировать переломы в целом, но не являются критериями переломов позвонков, в частности.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является способ прогнозирования остеопоротических переломов позвонков путем выявления следующих факторов риска: низкий индекс массы тела (ИМТ), курение, использование кортикостероидов, семейный анамнез переломов, предыдущие низкоэнергетические переломы, низкое потребление молока во время беременности, низкий уровень ежедневной физической активности, склонность к падениям, регулярное использование алюминийсодержащих антацидов и измерение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) [Nevitt МС, Cummings SR, Stone KL, Palermo L, Black DM, Bauer DC, Genant HK. Risk factors for a first-incident radiographic vertebral fracture in women > or = 65 years of age: the study of osteoporotic fractures. J Bone Miner Res. 2005 Jan.; Vol. 20(1): P.131-140].
Сущность известного способа включает измерение МПКТ путем рентгеновской абсорбциометрии и выявления факторов риска: использование кортикостероидов, возраст, предыдущие низкоэнергетические переломы предплечья и бедра, ИМТ, вредные привычки: курение, алкоголь, семейный анамнез переломов, употребление кальция).
Авторами известного способа установлено, что женщины с более низкой МПКТ и с пятью или больше факторами риска имели в 12 раз больший риск перелома позвонка, чем женщины с более высокими показателями МПКТ и наличием от нуля до трех факторов риска.
К недостаткам данного способа следует отнести низкую точность прогноза, так как в прогнозе не учитывают роль репродуктивного анамнеза и полового статуса женщины, а также количество беременностей и родов, период лактации, влияние которых на костную систему женщины большинство исследователей относят к негативным.
Недостатком данного способа является и то, что авторы не учитывают влияние сопутствующих заболеваний: сахарный диабет, бронхиальная астма, инсульт, атеросклероз, энтерит, и др.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования остеопоротических переломов позвонков у женщин старше 60 лет.
Технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности раннего прогноза переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше.
Технический результат заявляемого способа прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60 лет включает определение факторов риска из анамнеза жизни: индекс массы тела, низкий уровень ежедневной физической активности, предыдущие переломы, недостаточное употребление кальция с пищей.
2
Отличие способа заключается в том, что из анамнеза жизни и данных объективного обследования больной дополнительно определяют ИМТ меньше 20 кг/м в 25 лет и в настоящее время; низкую двигательную активность (ходьба пешком менее получаса в день) после 50 лет и в настоящее время; предыдущие низкоэнергетические переломы предплечья, голени и ребер; начальное образование; инсульт после 50 лет; наличие инвалидности; климакс до 45 лет; количество родов; энтерит; гастрит.
1…15
Отличие способа заключается и в том, что установленным факторам риска присваивают градации (a),
1-15
где a - градации и числовые значения факторов риска:
1
2
а - индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м;
2
а - ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день;
3
а - предыдущие переломы предплечья;
4
а - недостаточное потребление солей кальция с пищей;
5
2
а - индекс массы тела в возрасте 25 лет меньше 20 кг/м;
6
а - предыдущие переломы ребер;
7
а - энтерит;
8
a - гастрит;
9
а - предыдущие переломы голени;
10
a - начальное образование;
11
а - инсульт после 50 лет;
12
a - ходьба пешком менее получаса в день в возрасте после 50 лет;
13
а - ранняя менопауза (до 45 лет);
14
a - трое и более родов;
15
a - наличие инвалидности.
1
2
Отличие способа также заключается в том, что прогностические коэффициенты F и F определяют по формулам
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
F1=-3.86-1.15*a-0.54*а-0.67* а+0.60*а-0.54*а-0.55*а-0.53*а-0.60*a-0.67*a-0.56*а-0.54*а-0.71*a-0.57*a+0.48*a-0.37* a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
F2=-0.70+0.44*a+0.21*a+0.25а-0.22*a+0.20*a+0.21*а+0.22*а+0.23*a+0.26*a+0.20*а+0.20*а+0.28*
12
13
14
15
a+0.22*a-0.19*a+0.13*a.
1
2
1
2
Авторами предлагаемого способа установлено, что если величина F больше величины F, то прогнозируют высокий риск переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет, а и при F меньше F - риск низкий.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеуказанными приемами и, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
Проведенный авторами анализ специальной и патентной литературы показал, что предлагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины. В доступной литературе авторами не выявлено способа раннего прогноза остеопоротических переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше по установленным факторам риска. Клинические наблюдения, проведенные авторами, показали, что предлагаемый способ позволяет с высокой степенью точности (94,4%) осуществить ранний прогноз возникновения переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет. Клинические наблюдения авторов заявляемого способа показали возможность осуществления прогноза переломов позвонков по установленным факторам риска в ближайший 2-летний период. Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".
Способ, составляющий изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами. Заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно - обеспечение точности раннего прогноза развития переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемый способ прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60 лет осуществляют следующим образом. При опросе и осмотре обследуемой, при изучении его медицинской документации выявляют факторы риска. Проводят измерение антропометрических показателей: роста, веса и рассчитывают индекс массы тела (ИМТ).
1
2
1
15
На основании полученных данных установленным факторам риска присваивают соответствующие градации и числовые значения. Перед расчетом величин прогностических коэффициентов F и F факторы риска a-a стандартизируют. Единицы средних значений и стандартных отклонений факторов риска представлены в таблице 1.
Для прогнозирования развития низкоэнергетических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет был применен метод линейного дискриминантного анализа.
Таблица 1
Градации факторов риска, единицы средних значений и стандартных отклонений
Факторы риска (независимые переменные)
Градации
Среднее значение (ā)
Стандартное отклонение (s)
Индекс массы тела меньше 20 кг/м<sup>2</sup> в настоящее время
a<sub>1</sub>
1.77
0.418
Ходьба пешком менее получаса в день в настоящее время
a<sub>2</sub>
3.22
2.471
Предыдущие переломы предплечья
а<sub>3</sub>
1.87
0.331
Недостаточное потребление кальция с пищей
а<sub>4</sub>
1.88
0.722
Индекс массы тела меньше 20 кг/м<sup>2</sup> в 25 лет
a<sub>5</sub>
1.74
0.739
Предыдущие переломы ребер
а<sub>6</sub>
1.97
1.179
Энтерит
a<sub>7</sub>
1.77
0.42
Гастрит
a<sub>8</sub>
1.79
0.40
Предыдущие переломы голени
а<sub>9</sub>
1.9
0.293
Начальное образование
а<sub>10</sub>
2.37
1.093
Инсульт после 50 лет
а<sub>11</sub>
2.9
0.293
Ходьба пешком менее получаса в день в 50 лет
a<sub>12</sub>
4.4
0.634
Ранняя менопауза (до 45 лет)
a<sub>13</sub>
1.7
0.419
Роды (трое и более)
a<sub>14</sub>
1.84
0.991
Наличие инвалидности
a<sub>15</sub>
1.7
0.473
Для прогнозирования развития низкоэнергетических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет был применен метод линейного дискриминантного анализа. С помощью статистических критериев указанного анализа установлены наиболее значимые факторы риска и определены коэффициенты дискриминантной функции [Наследов А.Д. «Компьютерный анализ данных в психологии и социальных науках» - СПб.: Питер, 2005. - С.213-248]. В результате авторами заявляемого способа были выделены существенные признаки, которые в наибольшей степени отличали группу пациенток с переломами позвонков от группы пациенток без переломов. В табл. 2 приведены характеристики признаков и коэффициенты дискриминантной функции.
Таблица 2
Коэффициенты независимых переменных (факторов риска)
№
Факторы риска
Градации
K1j
K2j
1
Индекс массы тела меньше 20 кг/м<sup>2</sup> в настоящее время
0 - нет, 1 - есть
-1.15
0.44
2
Ходьба пешком менее получаса в день сейчас
0 - нет, 1 - есть
-0.54
0.21
3
Предыдущие переломы предплечья
0 - нет, 1 - есть
-0.67
0.25
4
Недостаточное потребление кальция с пищей
0 - нет, 1 - есть
0.60
-0.22
5
Индекс массы тела меньше 20 кг/м<sup>2</sup> в 25 лет
0 - нет, 1 - есть
-0.54
0.20
6
Предыдущие переломы ребер
0 - нет, 1 - есть
-0.55
0.21
7
Энтерит
0 - нет, 1 - есть
-0.53
0.22
8
Гастрит
0 - нет, 1 - есть
-0.60
0.23
9
Предыдущие переломы голени
0 - нет, 1 - есть
-0.67
0.26
10
Начальное образование
0 - нет, 1 - есть
-0.56
0.20
11
Инсульт после 50 лет
0 - нет, 1 - есть
-0.54
0.20
12
Ходьба пешком менее получаса в день в 50 лет
0 - нет, 1 - есть
-0.71
0.28
13
Ранняя (до 45 лет) менопауза
0 - нет, 1 - есть
-0.57
0.22
14
Роды (трое и более)
0 - нет, 1 - есть
0.48
-0.19
15
Наличие инвалидности
0 - нет, 1 - есть
-0.37
0.13
1
2
С помощью дискриминантного анализа авторами также установлены и значения констант для F и F, равные - 3.86 и - 0.70, соответственно.
1
2
Определение величин прогностических коэффициентов F и F по вышеприведенным формулам позволяет провести сравнение их числовых характеристик, которые и являются оценочными критериями риска возникновения остеопоротических переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше.
1
2
Так, если величина F больше таковой F, то обследуемой прогнозируют высокий риск возможности остеопоротических переломов позвонков, что позволяет обоснованно назначать более интенсивные лечебно-профилактические мероприятия.
1
2
При значении F меньше F, у пациентки прогнозируют низкий риск возможности остеопоротических переломов позвонков.
Предложенный способ прогнозирования остеопоротических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет поясняется примерами конкретного выполнения.
2
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Пример 1. Пациентка М., 72-х лет обследована в Госпитале Ветеранов Войн в 2004 году. Из анамнеза жизни установлены следующие факторы риска: индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м (a=1), ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день (а=1), предыдущие переломы предплечья (а=1), достаточное потребление кальция с пищей (а=0), индекс массы тела в возрасте 25 лет больше 20 кг/м (а=0), предыдущие переломы ребер - нет (а=0), энтерит (а=1), гастрит (a=1), предыдущие переломы голени (а=1), начальное образование (а=1), инсульт после 50 лет нет (а=0), ходьба пешком менее получаса в день после 50-ти лет - нет (a=0), ранняя менопауза до 45 лет (a=0), трое родов (a=1), наличие инвалидности (a=1).
1
2
3
7
8
9
10
14
15
F1=-3.86-1.15*a-0.54*а-0.67 а-0.53*а-0.60*a-0.67a-0.56*а+0.48*a-0.37*a=-8,47
1
2
3
7
8
9
10
14
15
F2=-0.70+0.44*a+0.21*а+0.25а+0.22*a+0.23*a+0.26*a+0.20*a-0.19*a+0.13*a=1,05
F1 меньше F2, риск перелома позвонков низкий. При повторном обследовании в 2006 году (проведение рентгеноморфометрии грудного и поясничного отделов позвоночника) деформаций позвонков не выявлено.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Пример 2. Пациентка К. 74 года, обследована в 2004 году в Госпитале Ветеранов Войн. При расспросе установлены следующие факторы риска: a=0, а=0, а=0, а=0, а=0, предыдущие переломы ребер (а=1), а=0, а=0, а=0, начальное образование (а=1), а=0, a=0, а=0, трое родов (a=1), наличие инвалидности (a=1).
6
10
14
15
F1=-3.86-0.55*а-0.56*а+0.48*a-0.37*а=-4.86
6
10
14
15
F2=-0.70+0.21*а+0.20*а-0.19a+0,13*a=-0,35
1
2
В этом случае F больше F, следовательно, данной пациентке прогнозируют низкий риск возможности переломов позвонков. В 2006 году (при повторном обследовании) у больной на рентгенограммах грудного отдела позвоночника был выявлен компрессионный перелом тела Th 8 (падение с высоты собственного роста).
Клинические исследования заявляемого способа проведены на базе Госпиталя Ветеранов Войн с 2004 по 2006 год. Всего обследовано 180 женщин. Основная группа состояла из 51 пациентки с переломами позвонков. В группу контроля были включены 129 женщин. Обе группы стандартизированны по возрасту. Точность прогноза при проведении дискриминантного анализа составила 94,4%.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает прогноз возможности остеопоротических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60-ти лет с точностью 94,4%. Это позволяет проводить «угрожаемым» пациенткам активную профилактику, включающую коррекцию таких факторов риска, как иммобилизация, двигательная активность, недостаточное потребление кальция с пищей, низкая масса тела и проведение комплекса лечебно-профилактических мероприятий, что позволит снизить уровень развития переломов позвонков и повлечет за собой значительный социально-экономический эффект.