СПОСОБ ОЦЕНКИ РИСКА ОСЛОЖНЕНИЙ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ С СОЧЕТАННОЙ ПАТОЛОГИЕЙ Российский патент 2018 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано при оценке состояния сердечно-сосудистой системы.

Известно, что состояние сердечно-сосудистой системы может быть описано набором количественных параметров, которые при этом могут изменяться в определенном диапазоне (от нормы до патологии). Каждый из них в подавляющем большинстве случаев не может в полной мере охарактеризовать вид патологии конкретного пациента, т.к. все параметры имеют статистический разброс и их значения могут с какой-то вероятностью пересекаться для больных и здоровых людей. Однако достоверность оценки параметров сердечно-сосудистой системы и статистические характеристики оценки можно повысить путем увеличения количества одновременно оцениваемых параметров.

Для интегральной оценки большого количества параметров в 90-х годах прошлого века была разработана и внедрена в широкую клиническую практику концепция суммарного сердечно-сосудистого риска. Основанием этому послужили результаты крупных проспективных исследований продолжительностью не менее 10 лет [Assmann G., Cullen P., Schulte H. The Munster Heart Study (PROCAM). European Heart Journal, 1998, 19 (Suppl. A): A2-A11]; [Castelli W., Anderson K. A population at risk. Prevalence of high cholesterol levels in hypertensive patients in the Framingam study. Am. J. Med. 1986; 80 (Suppl 2A): 23-32]. Целью этих исследований являлось выявление причинно-следственной связи между факторами риска и развитием сердечнососудистых осложнений (ИМ, мозгового инсульта и смертности от сердечнососудистых осложнений).

Несмотря на важный вклад указанных исследований в развитие современных представлений в кардиологии их прогностическая значимость в оценке риска сердечно-сосудистых событий в значительной мере ограничена комплексом инвазивных лабораторных исследований, ограничением по возрасту, отсутствием оценки состояния макро и микрососудов, которые, как показано многочисленными исследованиями последних двух десятилетий, играют важную роль в диагностике сердечно-сосудистой патологии.

В статье «Новый подход к интегральной оценке состояния сердечнососудистой системы у пациентов с артериальной гипертензией» (Гурфинкель Ю.И., Атьков О.Ю., Сасонко М.Л., Саримов P.M. Российский кардиологический журнал, 2014, 1 (105): с. 101-106) описан способ оценки интегрального индекса состояния сердечно-сосудистой системы, в котором для определения весовых коэффициентов параметров используются контрольные группы здоровых и больных пациентов. В этих группах измерялись средние значения параметров, а у здоровых также вычислялось стандартное отклонение параметров. Весовые коэффициенты определялись методом дискриминантного анализа. Приведены результаты применения этого способа для пациентов только с артериальной гипертензией (АГ).

Недостаток указанного способа состоит в том, что он не является универсальным и не позволяет учесть дополнительные параметры, характеризующие то или иное заболевание или состояние. В результате не используется возможность распространить концепцию суммарного риска на более широкий круг заболеваний. Графики приведенных функций оценки плотности распределения интегрального индекса состояния сердечно-сосудистой системы для здоровых и больных пересекаются между собой, что приводит к недостаточно точной диагностике. Кроме того, при вычислении индекса риска (ИР) не используется интервал нормы, не применен учет суммы весовых коэффициентов, позволяющий сохранять масштаб ИР при изменении количества параметров, участвующих в расчете.

В заявке (CN 104958064 (A), SICHUAN YUFENG SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD, 07.10.2015) описана носимая система для измерения и анализа скорости пульсовой волны и давления посредством регистрации давления в двух зонах: на плечевой артерии Пастера и лодыжке. Система предсказывает появление риска сердечно-сосудистых заболеваний, что полезно для принятия мер вмешательства на ранней стадии. Указанный метод имеет ограничения ввиду того, что не предусматривает учет функции эндотелия как важный показатель и предиктор состояния сердечно-сосудистой системы, не позволяет оценить состояние микрососудистого русла, от эффективной работы которого зависит питание тканей, их оксигенация и удаление продуктов обмена.

В заявке (CN 104138253 (В), WU JIAN KANG, 15.06.2016) описаны способ и оборудование для профилактики и контроля над сердечно-сосудистыми заболеваниями высокого риска, таких как гипертония, коронарная болезнь сердца и т.п., посредством регистрации электрокардиограмм, центрального артериального давления, частоты сердечных сокращений в процессе движения, параметров формы пульсовой волны, их анализа и обработки. Недостатки состоят в том, что способ не позволяет определить функцию эндотелия - важный показатель и предиктор состояния сердечно-сосудистой системы, не позволяет оценить состояние микрососудистого русла, питание тканей, их оксигенацию и удаление продуктов обмена.

Наиболее близким к патентуемому являются способ оценки риска сердечнососудистых осложнений по патенту RU 2508904 С1, Гурфинкель Ю.И., Острожинский В.А., 10.03.2014 - прототип). Расчет индекса риска проводится по формуле, учитывающей параметры микроциркуляции венозных и артериальных отделов капилляров, определенных методом оптической капилляроскопии эпонихия пальца руки, и макроциркуляции на верхней конечности с учетом скорости распространения пульсовой волны и эндотелиальной функции (ЭФ) синхронно относительно R пика электрокардиограммы, а также среднего артериального давления.

Недостатком способа является тот факт, что при вычислении индекса риска, характеризующего вероятность, не используется интервал нормы, различные весовые множители для разных параметров, а также применяется единый индекс риска для всех видов заболеваний, из-за чего размываются границы вычисленных ИР и уменьшается статистическое различие значений ИР у больных и здоровых. Не применен автоматический учет суммы весовых коэффициентов, позволяющий сохранять масштаб ИР при изменении количества параметров, участвующих в расчете.

Настоящее изобретение направлено на решение проблемы повышения достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией, что обеспечивается путем учета ряда новых, более информативных параметров.

Патентуемый способ оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у пациента с комбинированной патологией заключается в регистрации текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента Pt[i] и учета аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров Vav[i], которые включают: скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья, м/с; значение эндотелиальной функции (ЭФз) на запястье, %; пульсовое давление как полусумму систолического и диастолического давления, мм рт.ст.; размер (ПЗ) периваскулярной зоны, мкм; средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров, мкм; коэффициент (Кво/ао) ремоделирования капиллярного русла; и расчете индекса риска (ИР) с учетом предварительно измеренных средних значений Pav[i], Vav[i] параметров пациентов и здоровых волонтеров, а также стандартных отклонений параметров dV[i] для здоровых волонтеров.

Отличие состоит в том, что дополнительно регистрируют скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан-середина манжеты плеча, м/с; скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с; эндотелиальную функцию на плече (ЭФпл) и на пальце (ЭФпал), %; частоту пульса, уд. в мин; мультиманжетный эндотелиальный фактор как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье (МЭФпл/з) и на запястье и пальце (МЭФз/п), отн.ед.; время максимума ЭФ после гиперемии на плече (ТЭФпл), на запястье (ТЭФз), на пальце (ТЭФпал), сек.

Для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты К[i] для каждого параметра, используя известные средние значения параметров Pav[i] у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для группы волонтеров, по формуле

вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле

где i - номер параметра, N - число параметров;

определяют верхнюю Vh[i] и нижнюю Vl[i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле

Vh[i]=V[i]+dV[i], Vl[i]=V[i]-dV[i],

а индекс риска ИР диагностируемого заболевания вычисляют по формуле:

где

где М - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия (М=1600), Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов, с последующим установлением порогового уровня,

при этом пороговый уровень устанавливают при ИР=100, а при значении ИР менее 100 оценивают риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР более 250 - как высокий.

Способ может характеризоваться тем, что средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для групп волонтеров определяют предварительно путем анализа статистических данных группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания и группы здоровых волонтеров, для чего вычисляют

где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента.

Способ может характеризоваться и тем, что мультиманжетный эндотелиальный фактор определяют по формулам:

где

где А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - то же на запястье; А1пал, А2пал - то же на пальце.

Способ может характеризоваться, кроме того, тем, что время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии определяют путем нахождения времени максимума на графике, отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ.

Способ может характеризоваться также тем, что вычисление скорости распространения пульсовой волны СРПВа, СРПВр и СРПВк определяют как функцию от задержки сигналов на указанных отрезках и от роста пациента путем расчета по формулам

,

где la=(0,262+h×0,111) - расстояние от аортального клапана до середины манжеты плеча, М; Δta - измеренная задержка распространения пульсовой волны на аорте относительно R-пика, С;

dt - задержка срабатывания аортального клапана относительно R-пика, С,

dt=82,5-puls×0,333, если dt>65, тогда dt=65, если dt<30, тогда dt=30;

puls - измеренное значение пульса, уд./мин;

lp=(5,4+h×16,5) - расстояние от середины манжеты плеча до середины манжеты запястья, М,

Δtp - измеренная задержка распространения пульсовой волны на руке, С,

lk=(5,4+h×5,3) - расстояние от середины манжеты запястья до середины манжеты пальца, М; Δtk - измеренная задержка распространения пульсовой волны на кисти, С; h - рост пациента, м.

Технический результат состоит в повышении достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией путем регистрации и учета дополнительных параметров для расчета индекса риска на основании статистически значимых критериев.

В основе способа лежит использование дополнительных новых параметров, в частности мультиманжетного эндотелиального фактора, времени наступления максимума ЭФ после гиперемии. Использованы критерии интервалов нормальных показателей, учет количества и значимости параметров путем подсчета суммы абсолютных значений весовых коэффициентов, а также применение набора статистических параметров для групп пациентов с конкретными заболеваниями и отклонениями оцениваемых параметров также для групп здоровых волонтеров. Индекс риска сердечно-сосудистых заболеваний определяют для каждого вида заболевания отдельно, а также выбирают из них максимальный индекс риска.

В прототипе RU 2508904 для вычисления индекса риска используются следующие параметры (Pt[i], i - номер параметра).

1) скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья, м/с;

2) эндотелиальная функция (Эфз) на запястье, %;

3) пульсовое давление, мм рт.ст. (полусумма систолического и диастолического давления);

4) размер (ПЗ) периваскулярной зоны, мкм;

5) средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров, мкм;

6) коэффициент (Кво/ао) ремоделирования капиллярного русла.

Индекс риска вычисляют с учетом предварительно измеренных или известных средних значений и стандартных отклонений перечисленных параметров для здоровых волонтеров.

В качестве дополнительных оперативно измеряемых параметров состояния сердечно-сосудистой системы, по сравнению со способом-прототипом RU 2508904, предлагается дополнительно регистрировать следующие статистически значимые новые и известные параметры.

1) мультиманжетный эндотелиальный фактор (МЭФпл/з) как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье, отн.ед.;

2) время максимума ЭФ (ТЭФпл) после гиперемии на плече, сек;

3) время максимума ЭФ (ТЭФз) после гиперемии на запястье, сек;

4) время максимума ЭФ (ТЭФпал) после гиперемии на пальце, сек;

5) скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан-середина манжеты плеча, м/с;

6) скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с;

7) изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с;

8) изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с;

9) эндотелиальная функция (Эфпл) на плече, %;

10) эндотелиальная функция (Эфпал) на пальце, %;

11) систолическое давление САД, мм рт.ст.;

12) диастолическое давление ДАД, мм рт.ст.;

13) пульс, уд. в мин;

14) индекс массы тела (ИМТ=М/Р², где М - масса в кг, Р - рост в метрах);

15) уровень сахара в крови, ммоль/л.

Таким образом, к новым относятся следующие параметры.

1) Мультиманжетный эндотелиальный фактор (МЭФ)

где МЭФпл/з - отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье; МЭФз/пал - отношение эндотелиальных функций, измеренных на запястье и пальце, причем ЭФпл, ЭФз и ЭФпал определяются по формулам:

где А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - амплитуды пульсовой волны на запястье соответственно до и после гиперемии; А1пал, А2пал - амплитуды пульсовой волны на пальце соответственно до и после гиперемии.

2) Время максимума ЭФ после гиперемии на плече, запястье и пальце: ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал. Указанные параметры определяются путем нахождения времени максимума на графике (фиг. 4), отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ. Известное устройство (RU 2508904) позволяет сохранить данные амплитуд пульсовой волны при измерении эндотелиальной функции ЭФ на плече, запястье и пальце. Далее эти данные отображаются в виде графиков, на которых отыскиваются максимумы.

Положение максимумов на графиках относительно начала второй части графиков, полученных по данным после гиперемии, дает значение ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал. Пример такого графика приведен на фиг. 4. График состоит из двух частей: по данным до гиперемии и после гиперемии. Значения равны: ТЭФпл=41 с, ТЭФз=52 с, ТЭФпал=52 с.

Кроме указанных параметров могут использоваться другие статистически значимые параметры, которые измерены у пациента и для которых имеются статистические параметры, описывающие среднее значение параметра для данного заболевания, для группы здоровых, и стандартное отклонение параметра для группы здоровых волонтеров.

Устройство по патенту RU 2508904 может быть применено при реализации патентуемого способа, позволяет оперативно измерять различные параметры сердечнососудистой системы, в том числе ЭФ, скорость распространения пульсовой волны и ее изменение после гиперемии на трех участках. Устройство включает пневматические средства создания окклюзии на конечности испытуемого, содержащие окклюзионные манжеты, связанные через электропневматические клапаны с компрессором и электропневматическим клапаном плавного стравливания; датчики давления, связанные с окклюзионными манжетами; входной блок, выполненный с возможностью приема, регулирования уровня сигналов с выхода датчиков давления, их усиления и предварительной фильтрации; блок оптической капилляроскопии для определения размера периваскулярной зоны, диаметров венозных и артериальных отделов капилляров эпонихия пальца руки; блок регистрации электрокардиограммы, блок амплитудно-цифрового преобразования, цифровой обработки сигналов и управления, блок коммутации, блок связи с компьютером.

Вычисление индекса риска для диагностируемого заболевания с использованием параметров, измеренных устройством с учетом других параметров пациента, осуществляют следующим образом.

1. Измеряют текущие параметры пациента Pt[i], вошедшие в группу оцениваемых параметров (i - номер параметра).

2. Вычисляют весовые коэффициенты К[i] для каждого параметра по формуле

где Pav[i] - среднее значение параметра пациентов для данного заболевания,

Vav[i] - среднее значение параметра для группы здоровых волонтеров,

dV[i] - стандартное отклонение параметра для группы здоровых волонтеров.

В качестве параметров Pav[i], Vav[i], dV[i] для некоторых заболеваний могут быть использованы известные общепринятые параметры, например, нормативы для систолического и диастолического артериального давления, индекса массы тела, уровня глюкозы в крови и пр.

Неизвестные параметры могут быть определены согласно п. 8 (см. ниже).

Весовые коэффициенты K[i] определяют статистическую значимость параметра, т.е. степень влияния на значение ИР. Чем больше изменяется параметр при заболевании, т.е. больше абсолютное значение разницы (Pav[i]-Vav[i]), а чем меньше разброс параметров у здоровых волонтеров, т.е. чем меньше dV[i], тем больше весовой коэффициент.

3. Вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле

4. Вычисляют верхнюю Vh[i] и нижнюю Vl[i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле

где dV[i] - стандартные отклонения параметров для группы здоровых волонтеров.

5. Вычисляют индекс риска ИР рассматриваемого заболевания пациента по формуле

где

N - число параметров, М - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия, Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов.

Учет суммы весовых коэффициентов позволяет автоматически нормировать значение ИР при изменении N с учетом статистической значимости параметров.

6. Учитывая имеющуюся статистику значений ИР, назначают пороговое значение ИР_пор, здоровых от больных, которое в дальнейшем используют при диагностике заболеваний пациентов. Может быть назначено несколько пороговых значений, характеризующих степень заболевания.

Конкретно предлагается пороговый уровень установить равным ИР=100, а при значении ИР<100 оценивать риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР>250 - как высокий.

7. Если у какой-либо системы человека могут быть несколько взаимосвязанных заболеваний (например, у сердечно-сосудистой системы), то вычисления по п. 1-7 осуществляют для всех этих заболеваний и затем определяют максимальное значение ИР заболевания для такой системы, которое затем сравнивают с пороговым значением ИР_пор - Может быть назначено несколько порогов, характеризующих степень заболевания.

8. Если средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] неизвестны, то их определяют предварительно путем анализа статистических данных группы здоровых волонтеров и группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания, для чего вычисляют

где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента.

Патентуемый способ определения ИР является универсальным для любого вида заболеваний и может использоваться не только в случае заболеваний сердечнососудистой системы.

Предлагаемый способ опробован с помощью прототипа предлагаемого устройства, выполненного согласно RU 2508904. Программное обеспечение прибора обеспечивало вычисление новых параметров МЭФпл/з, МЭФз/пал, ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал, а также вычисление индекса риска для трех видов патологии сердечнососудистой системы: артериальная гипертензия (АГ), сахарный диабет 2-го типа +АГ леченая (СД2+АГлеч), ишемическая болезнь сердца (ИБС). Прибор позволял также учесть параметры пациента, измеренные другими приборами: рост, вес, уровень сахара в крови.

Для определения степени изменения параметров у пациентов и вычисления весовых множителей были отобраны три группы пациентов с указанными заболеваниями. Также была отобрана группа здоровых волонтеров. В качестве параметров, полученных на основании больших статистических исследований и нашедших широкое применение в медицине, использовались: уровень глюкозы в крови, индекс массы тела, САД, ДАД, пульсовое давление, пульс. Пациенты с типовыми отклонениями по этим параметрам и другим известным медицинским показателям распределялись по группам с заболеваниями АГ, СД2+АГлеч, ИБС.

У всех групп пациентов и здоровых волонтеров с помощью прототипа устройства были измерены все перечисленные текущие параметры. Уровень глюкозы в крови и вес, рост измерялись традиционными методами.

Далее, для группы здоровых волонтеров были вычислены по формулам (7) средние значения параметров Vav[i] для различных факторов состояния организма человека, а также их стандартные отклонения dV[i].

Для пациентов группы 1 с АГ, пациентов группы 2 с СД2+АГлеч, пациентов группы 3 с ИБС были вычислены по формуле (7) средние значения параметров Pav[i] для различных факторов состояния организма человека с соответствующими для групп заболеваниями, т.е. были вычислены три группы параметров: Pav[i] для АГ, Pav[i] для СД2+АГлеч, Pav[i] для ИБС.

Затем по формулам (3-5) были вычислены для тех же заболеваний 3 группы весовых коэффициентов K[i], границ норм параметров Vh[i], Vl[i], сумм весовых коэффициентов Kadd. Для некоторых норм параметров, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения для здоровых, использовались рекомендованные границы норм и средние значения Vav[i] и dV[i]. Такими параметрами являлись: САД, ДАД, пульсовое давление, ИМТ, уровень глюкозы в крови.

Результаты вычислений приведены в табл. 1.

В табл. 1 весовые коэффициенты (К[i]) для вычисления индекса риска, превышающие 0.4, выделены жирным шрифтом. Эти позиции дают значимый вклад при вычислении ИР. Видно также, что весовые коэффициенты для разных параметров и разных видов заболеваний имеют разное значение, в некоторых позициях - существенно разные. Если бы они вычислялись усредненно для всех заболеваний, то группы пациентов пришлось бы объединить, а весовые коэффициенты при этом стали бы усредненными. Различие в значении ИР для больных и здоровых уменьшится, что повысит вероятность неточного диагноза.

Как видно из таблицы, дополнительно учитываемые и новые параметры, дают новую информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы у пациентов исследуемых групп. Так в группах АГ, СД2+АГлеч, ИБС выявлено значимое изменение СРПВа, СРПВп, ΔСРПВа, ΔСРПВп, ЭФз, МЭФпл/з, ТЭФпал в сравнении с параметрами здоровых волонтеров. Результаты предварительного исследования демонстрируют высокую значимость определения этих новых параметров при АГ, СД2 и ИБС. Включение этих параметров в формулу интегральной оценки индекса риска заболевания сердечно-сосудистой системы может повысить точность определения данного параметра.

Вычисленные весовые коэффициенты К[i], статистические параметры Vav[i], dV[i], Pav[i] для указанных заболеваний в дальнейшем могут использоваться для диагностирования этих заболеваний у других пациентов при расчете ИР.

Расчет ИР по формулам (6) был протестирован на участниках тех же описанных групп волонтеров и пациентов, т.к. для них заранее был известен диагноз, и можно было оценить достоверность результатов вычисления.

Для этого были вычислены ИР трех типов заболевания (АГ, СД2+АГ, ИБС) у всех волонтеров и пациентов. При заболевании сердечно-сосудистой системы признаки АГ, СД, ИБС могут присутствовать одновременно. Поэтому у всех пациентов, проходящих диагностику сердечно-сосудистой системы, были вычислены максимальные из трех типов значения ИР. Эти значения фиксировались как ИР заболевания сердечно-сосудистой системы.

Диапазон вычисленных значений ИР для группы здоровых волонтеров и групп пациентов с заранее известным диагнозом приведен в таблице 2.

Пороговое значение ИР было принято равным ИР_пор=100. Все значения ИР, оказавшиеся ниже ИР_пор, считались низкими, а для ИР от 100 до 249, считались повышенными, при ИР от 250 и более, считались высокими.

Данные в табл. 2 показывают, что при установке порогового значения ИР_пор=100 для всех волонтеров и всех видов заболеваний ИР заболевания низкий, а для всех пациентов ИР заболевания определен как повышенный или высокий.

Полученные результаты совпадают с известным заранее диагнозом, определенным традиционными методами, что подтверждает актуальность предложенного способа вычисления ИР.

Следует отметить, что более четкую границу в значении ИР для пациентов и здоровых волонтеров дает использование интервала нормы для параметров. Это происходит потому, что при попадании параметров в интервал нормы согласно формуле (6) индекс риска не увеличивается. У здоровых волонтеров параметры почти всегда попадают в интервал нормы. В результате для них значение ИР получается низким. Кроме того, хорошее диагностирование и разделение здоровых и потенциально больных получено также в результате использования своего набора весовых коэффициентов для разных заболеваний.

Из таблицы 2 видно, что значения ИР для здоровых волонтеров и пациентов статистически не пересекаются, что позволяет уверенно отделять здоровых от больных. Так, максимальное значение ИР для волонтеров равно 80, а минимальное значение ИР для пациентов трех рассматриваемых групп равно 125. Это позволяет провести границу в значении ИР_пор, равную, например 100, и считать ИР повышенным или высоким при ее превышении. Имеется хороший запас в дистанции значений ИР от здоровых до больных, который существенно снижает вероятность неверной диагностики.

Более подробно распределение ИР по группам представлено на фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлены полученные значения ИР для здоровых волонтеров и пациентов с АГ;

фиг. 2 - значения ИР для здоровых волонтеров и для группы 2 пациентов с СД2+АГ;

фиг. 3 - значения ИР для здоровых волонтеров и для группы 3 пациентов с ИБС.

На фиг. 4 показаны графики изменения амплитуды пульсовой волны от времени, по которым определяют время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии.

Приведенные экспериментальные данные подтверждают, что значения ИР для здоровых волонтеров и пациентов существенно различаются и статистически не пересекаются, что свидетельствует о высокой достоверности вычисления ИР по патентуемому способу.

Пример вычисления ИР для конкретного пациента (П-вой Г.Г.), имеющего одновременно заболевания АГ, СД2+АГ, ИБС приведен в табл. 3. Виден вклад различных параметров в величину ИР. Текст в ячейках с существенным вкладом выделен жирным шрифтом.

Расчет по формуле (6) составляющих ИР заболеваний АГ, СД2+АГ, ИБС и ИР в целом проводился по значениям параметров Pt[i] у пациента. Рассчитанные данные в табл. 3 выделены жирным шрифтом. Другие данные перенесены из табл. весовых коэффициентов. Получены следующие данные (при норме менее 100):

Индекс риска АГ: 672 (высокий),

Индекс риска СД2+АГ: 761 (высокий),

Индекс риска ИБС: 685 (высокий).

В связи с тем, что ряд заболеваний сердечно-сосудистой системы могут сочетаться у одного и того же пациента, значения ИР этих заболеваний у пациентов оказываются близкими по величине. Оценка ИР позволяет с достаточно высокой вероятностью выявить наличие конкретного заболевания даже в группах пациентов с сочетанной патологией. Как было указано, для всех групп пациентов вычислялись ИР заболеваний АГ, СД+АГ, ИБС. Их сравнение показало следующее. Полученные для пациентов с АГ значения ИР АГ в 97% случаев превышают отсчеты ИР для других заболеваний. Полученные для пациентов с СД2+АГ значения ИР СД2+АГ в 87% случаев превышают отсчеты ИР для других заболеваний или оказываются близкими к заболеванию АГ. Полученные для пациентов с ИБС значения ИР ИБС в 72% случаев превышают отсчеты ИР для других заболеваний или оказываются близки к ним.

Таким образом, патентуемый способ оценки ИР заболевания проверен путем диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы у разных групп пациентов с тремя видами заболеваний. Результаты проверки подтверждают достижение технического результата - повышение достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией путем регистрации дополнительных и новых параметров и учета их в новом выражении для расчета индекса риска, содержащем статистически значимые данные.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией. Осуществляют регистрацию текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента и аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров. Для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты для каждого параметра, используя известные средние значения параметров у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров. Определяют также стандартные отклонения параметров для группы волонтеров. Вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания. Определяют верхнюю и нижнюю границы нормы для каждого параметра. Индекс риска (ИР) диагностируемого заболевания вычисляют по заявленной формуле. При значении ИР менее 100 оценивают риск заболевания как низкий. При значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный. При ИР более 250 - как высокий. Способ позволяет достоверно провести оценку риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией за счет оценки комплекса значимых параметров. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

1. Способ оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у пациента с комбинированной патологией, заключающийся в регистрации текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента Pt[i] и аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров Vav[i], которые включают: скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья; значение эндотелиальной функции (ЭФ) на запястье (ЭФз); пульсовое давление как полусумму систолического и диастолического давления; размер (ПЗ) периваскулярной зоны; средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров; коэффициент ремоделирования капиллярного русла,

и расчет индекса риска (ИР) с учетом предварительно измеренных средних значений Pav[i], Vav[i] параметров пациентов и здоровых волонтеров, а также стандартных отклонений параметров dV[i] для здоровых волонтеров,

отличающийся тем, что дополнительно регистрируют

скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан-середина манжеты плеча, м/с; скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с; эндотелиальную функцию на плече (ЭФпл) и на пальце (ЭФпал),%; частоту пульса, уд. в мин; мультиманжетный эндотелиальный фактор как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье (МЭФпл/з) и на запястье и пальце (МЭФз/п), отн.ед.; время максимума ЭФ после гиперемии на плече (ТЭФпл), на запястье (ТЭФз), на пальце (ТЭФпал), сек; индекс массы тела; уровень сахара в крови, ммоль/л,

причем для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты K[i] для каждого параметра, используя известные средние значения параметров Pav[i] у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для группы волонтеров, по формуле

,

вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле

,

где i - номер параметра, N - число параметров;

определяют верхнюю Vh[i] и нижнюю Vl[i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле

, ,

а индекс риска ИР диагностируемого заболевания вычисляют по формуле:

, где

где М - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия (М=1600), Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов,

с последующим установлением порогового уровня, при этом пороговый уровень устанавливают при ИР, равном 100,

а при значении ИР менее 100 оценивают риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР более 250 - как высокий.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для групп волонтеров определяют предварительно путем анализа статистических данных группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания и группы здоровых волонтеров, для чего вычисляют

, ,

,

где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мультиманжетный эндотелиальный фактор определяют по формулам:

, ,

где , , ,

где А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - амплитуды пульсовой волны на запястье соответственно до и после гиперемии; А1пал, А2пал - амплитуды пульсовой волны на пальце соответственно до и после гиперемии.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии определяют путем нахождения времени максимума на графике, отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вычисление скорости распространения пульсовой волны СРПВа, СРПВр и СРПВк определяют как функцию от задержки сигналов на указанных отрезках и от роста пациента путем расчета по формулам

, , ,

где - расстояние от аортального клапана до середины манжеты плеча, М; Δta - измеренная задержка распространения пульсовой волны на аорте относительно R-пика, С; dt - задержка срабатывания аортального клапана относительно R-пика, С; , если dt>65, тогда dt=65, если dt<30, тогда dt=30,

puls - измеренное значение пульса, уд./мин,

- расстояние от середины манжеты плеча до середины манжеты запястья, М;

Δtp - измеренная задержка распространения пульсовой волны на руке, С;

- расстояние от середины манжеты запястья до середины манжеты пальца, М;

Δtk - измеренная задержка распространения пульсовой волны на кисти, С,

h - рост пациента, м.