Способ экспресс-оценки риска наличия сахарного диабета 2 типа или предиабета у лиц российской популяции Российский патент 2020 года по МПК A61B5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области медицины, а именно к эндокринологии и диабетологии, и может быть использовано для оценки риска наличия предиабета (ПД), сахарного диабета (СД) 2 типа.

Уровень техники

Сахарный диабет (СД) - это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов. Хроническая гипергликемия при СД сопровождается повреждением, дисфункцией и недостаточностью различных органов, особенно глаз, почек, нервов, сердца и кровеносных сосудов.

В Российской Федерации, как и во всех странах мира, отмечается значимый рост распространенности СД. По данным федерального регистра СД в РФ на окончание 2016 г. состояло на диспансерном учете 4,35 млн. человек (3,0% населения), из них: 92% (4 млн.) - СД 2 типа, 6% (255 тыс.) - СД 1 типа и 2% (75 тыс.) - другие типы СД. Результаты масштабного российского эпидемиологического исследования подтверждают, что диагностируется лишь 50% случаев СД 2 типа. Таким образом, реальная численность пациентов с СД в РФ не менее 8-9 млн. человек (около 6% населения), что представляет чрезвычайную угрозу для долгосрочной перспективы, поскольку значительная часть пациентов остается не диагностированными, а, следовательно, не получают лечения и имеют высокий риск развития сосудистых осложнений.

В РФ неоднократно проводились различные программы скрининга СД 2 типа, однако они носили больше региональный характер. Это еще раз подчеркивает необходимость разработки способов оценки риска наличия предиабета и сахарного диабета 2 типа для целей ранней его диагностики.

Из уровня техники известны способы оценки рисков наличия или развития СД 2 типа, основанные на совокупностях различных диагностических показателей, в комплексе с показателями, в т.ч. касающимися соблюдения режима здорового питания.

В частности, из публикации «Сравнительная характеристика шкал риска сахарного диабета 2 типа» авторов Мустафина С.В., Симонова Г.И., Рымар О.Д. (журнал «Эпидемиология. Сахарный диабет», 2014 (3), с. 17-22) представлен сравнительный анализ различных способов определения риска наличия сахарного диабета 2 типа, используемых для финской, австралийской, индийской, датской, немецкой, американской, канадской популяций, основанных на использовании различных комбинаций показателей, включая возраст, пол, ИМТ, объем талии (ОТ), наличие СД2 у родственников, оценку физической нагрузки, определение наличия артериальной гипертензии (АГ) или регулярного приема антигипертензивных препаратов и случайное выявление гипергликемии. В ряде шкал значимое место имеет потребление овощей/фруктов/ягод, а в немецкой шкале учитывается и потребление красного мяса, кофе, алкоголя и цельнозернового хлеба. Кроме того, в некоторых способах при оценке риска наличия СД 2 типа учитывают уровень ТГ, ЛПВП и глюкозы крови натощак.

Однако, данный способ не обеспечивает точность и достоверность результатов для российской популяции, а также не дифференцирует риск наличия у пациента предиабета и СД 2 типа. В данной публикации отмечена зависимость комплекса оценочных параметров от национальной/страновой популяции.

Наиболее близким к заявляемому является способ оценки риска наличия СД 2 типа («Валидизация финской шкалы риска «FINDRISC» на европеоидной популяции Сибири», авторы: Мустафина С.В., Рымар О.Д., Сазонова О.В., Щербакова Л.В., Воевода М.И., Россия, DOI: 10.1'4341/DM200418-10; Рекомендации: Профилактика хронических неинфекционных заболеваний. Москва; 2013. 40 с.), основанный на использовании финской шкалы «FINDRISC», рекомендованной для использования в России, содержащей следующие параметры: возраст, ИМТ, объем талии (ОТ), частота потребления овощей и фруктов, регулярность физической нагрузки, регулярность лечения артериальной гипертензии (АГ), случайное выявление гипергликемии, СД в семейном анамнезе.

Однако данный способ также не обеспечивает необходимую точность и достоверность результатов для российской популяции, а также не дифференцирует риск наличия у пациента предиабета и СД 2 типа.

Технической проблемой является разработка персонализированного подхода к прогнозированию состояния пациента («норма», «предиабет», «диабет») у лиц российской популяции.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является экспресс выявление пациентов российской популяции с риском наличия «предиабета» или СД 2 типа.

Технический результат достигается за счет использования способа экспресс оценки риска наличия сахарного диабета (СД) 2 типа или предиабета (ПД) у лиц российской популяции, включающего определение возраста пациента, факта приема препаратов для коррекции повышенного холестерина крови, наличия диагноза СД 2 типа у кровных родственников, наличия артериальной гипертензии, регулярности физической нагрузки, потребления консервированных и/или копченых и/или избыточно соленых продуктов; измерение массы тела и роста пациента, на основании которых вычисляют значение индекса массы тела (ИМТ), определение уровня сахара в капиллярной/венозной крови, измерение окружности талии и бедер, определение соотношения окружности талии к окружности бедер, измерение систолическое АД;

в случае, если возраст пациента составляет менее 49 лет для женщин, менее 46 лет для мужчин, присваивают 0 баллов, если возраст составляет 49-51 лет для женщин, 46-58 лет для мужчин - 4, 5 балла, если 52 года и выше для женщин, 59 лет и выше для мужчин - 6.5 балла;

если ИМТ менее 26, присваивают «0 баллов», если 26-30 - «3,5 балла», 31 и больше - «6,5 балла»;

если выявлен хотя бы 1 раз повышенный уровень сахара в капиллярной/венозной крови натощак присваивают «7,5 баллов», нет - «0 баллов»;

если окружность талии менее 100 см у женщин, менее 112 см у мужчин присваивают «0 баллов», более или равно 100 см у женщин и более или равно 112 см у мужчин - «2.5 баллов»;

если соотношение окружности талии к окружности бедер более или равно 0.85 для женщин и более или равно 0.92 для мужчин присваивают «2 балла», менее указанных значений - «0 баллов»;

при наличии артериальной гипертензии присваивают «0,5 баллов», при отсутствии - «0 баллов»;

если привычное систолическое АД выше или равно 132 мм рт.ст. присваивают «3,5 баллов», менее указанного значения - «0 баллов»;

в случае наличия факта приема препаратов для коррекции повышенного холестерина крови присваивают «1,5 балла», отсутствия - «0 баллов»;

в случае наличия диагноза сахарный диабет 2 типа у кровных родственников присваивают «2.5 балла», при отсутствии - «0 баллов»;

в случае наличия физической нагрузки не менее 3-х раз в неделю по не менее 30 мин присваивают «минус 1,5 балла», в случае отсутствия - «0 баллов»;

если потребление консервированных и/или копченых и/или избыточно соленых продуктов составляет от 4 раз в неделю и более, присваивают «1,5 балла», менее указанного значения - «0 баллов»;

полученные баллы суммируют, и в случае получения значения «менее 7 баллов» определяют отсутствие нарушения толерантности к глюкозе; «менее 11 баллов, но более или равно 7 баллов» - определяют высокий риск наличия ПД, при получении «11 и более баллов» - определяют высокий риск наличия СД 2 типа.

Заявляемый способ основан на обширных эпидемиологических данных российской популяции. Некоторые параметры присутствуют в известных способах зарубежных исследователей, однако перечисленная совокупность признаков является уникальной, позволяющей выявлять данные заболевания, сокращая неблагоприятный прогноз развития осложнений диабета. Кроме того, количественные значения диагностически значимых показателей, как показали результаты наших исследований, характерны именно для российской популяции. Именно разработанная нами совокупность показателей (доступных с точки зрения исследований, получения), позволяет выявить группу риска пациентов, не пропустив пограничные состояния.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется схемой модели (фиг.1), которая была использована для определения оригинальной совокупности диагностических показателей и их градаций.

Осуществление изобретения

Заявляемое изобретение основано на определении показателей, представленных в Таблице 1.

Полученные баллы суммируют и в случае получения значения:

менее 7 баллов определяют отсутствие нарушения толерантности к глюкозе;

менее 11 баллов, но более или равно 7 баллов - определяют высокий риск наличия предиабета,

при получении 11 и более баллов - определяют высокий риск наличия СД 2 типа.

Для реализации заявляемого способа производят определение всех перечисленных в Таблице 1 показателей, после чего полученные баллы суммируют, в результате чего итоговое числовое значение позволяет оценить необходимость скрининга на СД или предиабет. Чувствительность и специфичность способа, основанного на использовании совокупности диагностических показателей составили 83,9% и 76,8%, соответственно для модели логистической регрессии для СД.

Исходными данными послужила база данных больных, полученная в ходе крупных эпидемиологических исследований. До всех правок доля респондентов с HbA1>=6.5 составила 4.4% (1174 из 26620), доля респондентов с 5.7<=HbA1<6.5 составила 20% (5324 из 26620). С учетом ранее диагностированных случаев диабета: доля респондентов с СД составила 5.5% (1454 из 20620), доля респондентов с ПД составила 19.3% (5125 из 26620).

Для моделирования вероятности наличия СД и ПД в среде MATLAB R2014a была обучена логистическая регрессия отдельно для базы с диабетом и для базы с предиабетом. В качестве начальных границ были использованы значения, полученные в результате анализа графиков распределения долей респондентов с СД и ПД. По итогам проведенных исследований была получена лучшая модель, куда вошли параметры, представленные в Таблице 1.

Для проверки адекватности модели использовалась кросс-валидация. Все наблюдения были поделены на 10 независимых частей, на 9 частях производилось обучения, на 1 части - оценка результатов. Каждая из 10-ти частей использовалась в качестве тестового подмножества, таким образом, обучения производилось 10 раз на разных обучающих подмножествах. Коэффициенты при переменных варьировались незначимо на разных обучающих подмножествах.

Были проверены различные наборы параметров, для каждого набора оценивалась площадь под ROC-кривой. После определения наборов параметров с максимальной площадью под ROC-кривой был произведен анализ чувствительности, в результате которого были найдены оптимальные границы для группировки пациентов по возрасту, ИМТ, объему талии, waist-to-hip ratio, давлению, доходу, пищевым привычкам. В результате проведенной работы для ПД и СД был сформирован оптимальный набор параметров для логистической регрессии. Ниже в Таблице 2 приведены результаты расчетов, а также значения коэффициентов.

ПД - предиабет; СД - сахарный диабет; PPV - positive predictive value (прогностическая ценность положительного результата, вероятность наличия заболевания при положительном (патологическом) результате теста); NPV - negative predictive value (прогностическая ценность отрицательного результата, вероятность отсутствия заболевания при отрицательном (нормальном) результате теста).

Всего с использованием заявляемого способа было «поймано» 649 случаев СД из 774 и 3823 случаев ПД из 5092. Данный метод является уникальным. При сравнении с аналогичными шкалами, например FINDRISK, используется меньшая совокупность факторов риска, а полученные результаты позволяют лишь определить возможные риски, но не подтверждаются имеющимися лабораторными исследованиями. Полученные нами данные были собраны на территории 8 федеральных округов (63 регионов) Российской Федерации, в то время как аналогичные данные опросника «FINDRISC» были получены путем анкетирования взрослого населения г. Новосибирска. Согласно полученным данным, не все факторы риска, входящие в шкалу «FINDRISC», широко распространены у лиц с вновь возникшим СД2, а частота вновь возникшего диабета в группе очень высокого риска (5-я группа) была ниже прогнозируемой в Финляндии: 22,6% против 50%. (Мустафина С.В., Рымар О.Д., Сазонова О.В., и др. Валидизация финской шкалы риска «FINDRISC» на европеоидной популяции Сибири // Сахарный диабет.- 2016. - Т. 19. - №2. - С. 113-118. doi: 10.14341/DM200418-10)

Таким образом, предлагаемый способ оценки рисков развития СД 2 типа позволит на ранних сроках выявить СД или предиабет. Использование предложенной методики не требует каких-либо особых навыков и требует лишь заполнения указанной таблицы. Предлагаемый метод эффективен и может быть использован у всех пациентов.

Примеры реализации изобретения

Пример 1:

• Мужчина, 64 года,

• ИМТ = 37,

• окружность талии = 122 см,

• waist-to-hip ratio = 1.09,

• систолическое давление = 150,

• диагноз диабета второго типа устанавливали сестре,

• ранее уже обнаруживали сахар в крови,

• пациент не занимается спортом,

• ранее установили диагноз АГ,

• препараты для лечения повышенного и высокого уровня холестерина не принимает.

• Употребляет консервированные продукты чаще 4-х раз в неделю

Сумма баллов, определенная по Таблице 1, составила 33 балла. Данное значение превышает порог для СД в 11 баллов, следовательно, у пациента высокий риск наличия диагноза СД 2 типа.

Пациенту были даны рекомендации сдать анализы крови на гликированный гемоглобин и глюкозу крови натощак.

При обследовании получены следующие результаты: глюкоза плазмы натощак -10.2 ммоль/л, гликированный гемоглобин - 8.2%. На основании полученных данных был поставлен диагноз сахарный диабет 2 типа впервые выявленный. Эндокринологом по месту жительства назначено лечение.

Пример 2:

• Женщина, 66 лет,

• ИМТ = 29,

• обхват талии = 99 см,

• waist-to-hip ratio = 0.83,

• систолическое давление = 120,

• диагноз диабета второго типа никому из родных не устанавливался,

• ранее повышенный сахар в крови не обнаруживался,

• физическая нагрузка является достаточной,

• ранее не установили диагноз АГ,

• принимает препараты для лечения повышенного и высокого уровня холестерина.

• Употребляет избыточно соленые продукты чаще 4х раз в неделю

Сумма баллов по всем пунктам Таблицы 1 составила 10 баллов. Данное значение не превышает порог для СД в 11 баллов, однако, превышает порог для ПД в 7 баллов.

Таким образом, пациентке было рекомендовано пройти обследование, сдав анализ крови на гликированный гемоглобин и глюкозу плазмы натощак.

Получены следующие данные: глюкоза плазмы натощак - 6.7 ммоль/л, гликированный гемоглобин - 6.6%. Данные значения соответствуют предиабету. Эндокринологом по месту жительства был рекомендован оральный глюкозотолерантный тест, на основании чего был выставлен диагноз: нарушение толерантности к глюкозе. Были даны рекомендации по питанию и назначена терапия.

Пример 3.

• Мужчина, 39 лет,

• ИМТ = 35,

• обхват талии = 109 см,

• waist-to-hip ratio = 0.87,

• систолическое давление = 130,

• среднемесячный доход на члена семьи = 15000,

• диагноз диабета второго типа никому из родных не устанавливался,

• ранее повышенный сахар в крови не обнаруживался,

• пациент не занимается спортом,

• ранее не устанавливали диагноз АГ,

• не принимает препараты для лечения повышенного и высокого уровня холестерина.

• Не употребляет избыточно соленые продукты чаще 4х раз в неделю

Сумма баллов по всем пунктам Таблицы 1 составила 6.5 баллов. Данное значение не превышает порог для СД в 11 баллов и не превышает порог для ПД в 7 баллов, риск наличия предиабета и сахарного диабета низкий. Рекомендован контроль веса. Лабораторные исследования крови подтвердили данный вывод.

Использование предложенного способа не требует каких-либо особых навыков и требует лишь заполнения указанной таблицы 1. Предлагаемый способ эффективен и может быть использован у всех пациентов.

Изобретение относится к области медицины, а именно к эндокринологии и диабетологии. У лиц российской популяции определяют следующие показатели: возраст пациента, факт приема препаратов для коррекции повышенного холестерина крови, наличие диагноза СД 2 типа у кровных родственников, наличие артериальной гипертензии, регулярность физической нагрузки, потребление консервированных, и/или копченых, и/или избыточно соленых продуктов; измерение массы тела и роста пациента, на основании которых вычисляют значение индекса массы тела (ИМТ), определение уровня сахара в капиллярной/венозной крови, измерение окружности талии и бедер, определение соотношения окружности талии к окружности бедер, измерение систолического АД. Присваивают полученным показателям баллы, суммируют их. И при случае получения значения менее 7 баллов определяют отсутствие нарушения толерантности к глюкозе. При менее 11 баллов, но более или равно 7 баллов - определяют высокий риск наличия предиабета. При получении «1 и более баллов» - определяют высокий риск наличия СД 2 типа. Способ позволяет повысить точность диагностики заболевания, сократить неблагоприятный прогноз развития осложнений диабета, а также выявить группу риска пациентов, не пропустив пограничные состояния. 2 табл., 1 ил., 3 пр.

Способ экспресс-оценки риска наличия сахарного диабета (СД) 2 типа или предиабета (ПД) у лиц российской популяции, включающий определение возраста пациента, факта приема препаратов для коррекции повышенного холестерина крови, наличия диагноза СД 2 типа у кровных родственников, артериальной гипертензии, регулярности физической нагрузки, потребления консервированных, и/или копченых, и/или избыточно соленых продуктов; измерение массы тела и роста пациента, на основании которых вычисляют значение индекса массы тела (ИМТ), определение уровня сахара в капиллярной/венозной крови, измерение окружности талии и бедер, определение соотношения окружности талии к окружности бедер, измерение систолического артериального давления (АД);

в случае, если возраст пациента составляет менее 49 лет для женщин, менее 46 лет для мужчин, присваивают 0 баллов, если возраст составляет 49-51 лет для женщин, 46-58 лет для мужчин - 4,5 балла, если 52 года и выше для женщин, 59 лет и выше для мужчин - 6,5 балла;

если ИМТ менее 26, присваивают «0 баллов», если 26-30 - «3,5 балла», 31 и больше - «6,5 балла»;

если выявлен хотя бы 1 раз повышенный уровень сахара в капиллярной/венозной крови натощак присваивают «7,5 баллов», нет - «0 баллов»;

если окружность талии менее 100 см у женщин, менее 112 см у мужчин присваивают «0 баллов», более или равно 100 см у женщин и более или равно 112 см у мужчин - «2,5 баллов»;

если соотношение окружности талии к окружности бедер более или равно 0.85 для женщин и более или равно 0.92 для мужчин присваивают «2 балла», менее указанных значений - «0 баллов»;

при наличии артериальной гипертензии присваивают «0,5 баллов», при отсутствии - «0 баллов»;

если привычное систолическое АД выше или равно 132 мм рт.ст. присваивают «3,5 баллов», менее указанного значения - «0 баллов»;

в случае наличия факта приема препаратов для коррекции повышенного холестерина крови присваивают «1,5 балла», отсутствия - «0 баллов»;

в случае наличия диагноза сахарный диабет 2 типа у кровных родственников присваивают «2,5 балла», при отсутствии - «0 баллов»;

в случае наличия физической нагрузки не менее 3-х раз в неделю по не менее 30 мин присваивают «минус 1,5 балла», в случае отсутствия - «0 баллов»;

если потребление консервированных, и/или копченых, и/или избыточно соленых продуктов составляет от 4 раз в неделю и более, присваивают «1,5 балла», менее указанного значения - «0 баллов»;

полученные баллы суммируют, и в случае получения значения «менее 7 баллов» определяют отсутствие нарушения толерантности к глюкозе; «менее 11 баллов, но более или равно 7 баллов» - определяют высокий риск наличия ПД, при получении «11 и более баллов» - определяют высокий риск наличия СД 2 типа.