СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИСХОДА ВИРУСНОЙ ПНЕВМОНИИ ПРИ COVID-19 Российский патент 2022 года по МПК A61B5/1455 G01N33/62 G01N33/68 G01N33/569 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической и лабораторной диагностике. Способ может быть использован для прогнозирования исхода вирусной пневмонии.

Одной из проблем в лечении пациентов в тяжелом состоянии с вирусной пневмонией при COVID-19 является прогноз исхода заболевания. Летальность в отделении реанимации и среди пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких, достигает 48,9-57,9%. В настоящее время выявлены предикторы тяжелого течения вирусной пневмонии при COVID-19. Ими оказались мужской пол, возраст старше 70,5 лет, исходная лимфоцитопения менее 0,98×10 9 /л, нейтрофильно-лимфоцитарное соотношение более 7,75, уровень D-димера более 0,85 мкг/мл, IL6 более 184,7 пг/мл, прокальцитонин более 0,22 нг/мл, гипергликемия более 9 ммоль/л, а также признаки повреждения миокарда (высокочувствительный тропонин Т более 22 пг/мл, данные ЭхоКГ), наличие вторичной бактериальной инфекции и тяжелый гиповитаминоз D (менее 9,9 нг/мл) (Клыпа Т.В., Бычинин М.В., Мандель И.А., Андрейченко С.А., Минец А.И., Колышкина Н.А., Троицкий А.В. Клиническая характеристика пациентов с COVID-19, поступающих в отделение интенсивной терапии. Предикторы тяжелого течения. Клиническая практика. 2020;11(2):6–20. doi: 10.17816/clinpract34182). Однако исследователи анализируют предикторы одновременно тяжелого течения и развития неблагоприятного исхода, хотя и при тяжелом течении возможен благоприятный исход. Риск неблагоприятного исхода в данной работе рассматривался отдельно для каждого клинико-лабораторного показателя, поэтому чувствительность, специфичность, площадь под ROC-кривой охарактеризованы средними значениями. Остается неясным, как использовать клинико-лабораторные показатели в прогнозировании исхода, несмотря на выделение пороговых значений показателей.

Решаемой в настоящем изобретении технической проблемой является повышение точности оценки состояния по значениям оксигенации, общего белка и мочевины в крови для прогнозирования исхода вирусной пневмонии.

Раскрытие сущности изобретения

Достигаемый технический результат заключается в повышении точности прогноза исхода вирусной пневмонии при COVID-19, за счет оценки комплекса диагностически значимых показателей: уровня оксигенации, общего белка и мочевины в крови.

Разработанный способ дает возможность прогнозировать исход у пациентов с вирусной пневмонией, что повышает точность диагностики и влияет на тактику лечения.

Технический результат достигается благодаря следующей совокупности существенных признаков: оценивают уровни оксигенации (без кислородной поддержки), общего белка и мочевины в крови. При значениях SpO2 <77,5, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98мМоль/л прогнозируют неблагоприятный исход вирусной пневмонии при COVID-19 (смерть). При значениях SpO2 >77,5, общего белка >55,5 г/л, мочевины в крови <8,98мМоль/л прогнозируют благоприятный исход вирусной пневмонии при COVID-19.

У 12,5% (у 18 из 144) пациентов с вирусной пневмонией при COVID-19 наблюдался неблагоприятный исход заболевания (смерть). Клинико-лабораторные исследования проводили в первый день поступления в стационар. По данным анамнеза это соответствовало 9,8±5,8 суткам (M±SD) с момента появления первых симптомов заболевания (минимум-максимум 1-39 сутки). Средний возраст пациентов - 57,0±12,6 лет (M±SD) (минимум-максимум 27 лет - 91 год). Распределение по полу – 60% мужчин (n=86) и 40% женщин (n=58).

Интенсивность риска смерти у пациентов с вирусной пневмонией при COVID-19 отличается существенной неравномерностью, имея три пика (таблица 1). Первый пик интенсивности риска смерти достигает максимума к 15 суткам (с 5 по 20 сутки – 14 смертей), второй пик – к 36 суткам (2 смерти), третий пик - к 56 суткам (1 смерть). Поэтому возникает необходимость прогноза исхода вирусной пневмонии при COVID-19 уже в первые сутки обращения или госпитализации.

Комплекс диагностически значимых показателей был получен по результатам проведенных исследований с использованием машинного обучения в программе «Orange 3.0» (университет Любляны, Словения) методом упрощенного алгоритма Байеса 38 клинико-лабораторных показателей для прогнозирования двух вариантов исхода – благоприятного и неблагоприятного. После дискретизации получен комплекс из трех показателей - уровня оксигенации, общего белка и мочевины крови. В итоге упрощенного алгоритма Байеса получена номограмма прогнозирования вероятности неблагоприятного исхода (смерти) (Фиг.1).

Наибольший вклад в прогнозирование исхода вносят значения оксигенации (58%), меньший – общего белка (22%) и мочевины крови (20%), по данным ранжирования клинико-лабораторных показателей (коэффициент Gain ratio).

Для прогнозирования вероятности неблагоприятного исхода (смерти) вирусной пневмонии необходимо, чтобы значения показателей были в следующих диапазонах: SpO2 <77,5, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98 мМоль/л (фиг.1). Диапазоны для прогнозирования благоприятного исхода должны быть противоположными. Достоверный прогноз (р<0,05) возможен только при сочетании указанных диапазонов всех трех показателей.

Анализ матрицы классификации 144 пациентов с вирусной пневмонией при COVID-19 показал 90% (n=130) достоверность прогнозирования исхода. Разработанный алгоритм упрощенного Байеса обладает высокой способностью прогнозировать исход вирусной пневмонии при COVID-19 и распознавать отсутствие болезни при отличном (AUС=0,94) прогностическом качестве модели, что отражает их высокую чувствительность (90,3%) и высокую специфичность (98%). При прогнозировании исхода с помощью теста необходимость в повторном исследовании, уточняющем прогноз, составляет всего 1% (прогностическая ценность положительного результата – 99%). При отрицательном результате теста вероятность того, что будет сделан ошибочный прогноз, составила 22% (прогностическая ценность отрицательного результата – 78%). Таким образом, разработанный способ позволяет добиться высокой точности (92%) в прогнозировании исхода вирусной пневмонии.

Осуществление изобретения

С первого дня обращения или госпитализации определяют комплекс показателей: оксигенацию, общий белок и мочевину в крови.

В том случае, если выявляют следующие значения этих показателей: SpO2 <77,5, общий белок <55,5 г/л, мочевина в крови ≥8,98 мМоль/л, то прогнозируют неблагоприятный исход вирусной пневмонии при COVID-19.

Клинический пример 1. Пациент, 48 лет. Клинический, основной диагноз: Коронавирусная инфекция, вирус идентифицирован (подтвержден лабораторным тестированием независимо от тяжести клинических признаков или симптомов).

Клинико-лабораторные показатели в 1-е сутки госпитализации: SpO2 70%, общего белка 50,0 г/л, мочевины в крови 47 мМоль/л. Полученные уровни находятся в диапазонах SpO2 <77,5%, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98 мМоль/л прогнозирования неблагоприятного исхода заболевания.

Больной умер на 9 сутки от осложнения основного заболевания: двусторонней полисегментарной пневмонии смешанного генеза (вирусная и бактериальная), ОРДС, сепсиса, септического шока, прогрессирующей полиорганной недостаточности (сердечно–сосудистой, дыхательной, почечной, печеночной).

Прогнозируемый исход неблагоприятный (смерть) по клинико-лабораторным показателям, находящимся в диапазоне SpO2 <77,5%, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98мМоль/л, соответствует данным истории болезни.

Клинический пример 2. Пациент, 62 года. Клинический, основной диагноз: Коронавирусная инфекция, вирус идентифицирован (подтвержден лабораторным тестированием независимо от тяжести клинических признаков или симптомов). Клинико-лабораторные показатели в 1-е сутки госпитализации: SpO2 70%, общего белка 49,0 г/л, мочевины в крови 23 мМоль/л. Полученные уровни находятся в диапазонах SpO2 <77,5%, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98мМоль/л прогнозирования неблагоприятного исхода заболевания. Больной умер на 16 сутки от осложнения основного заболевания: двусторонней полисегментарной пневмонии смешанного генеза (вирусная и бактериальная), ОРДС, интоксикации, неуточненной септицемии, прогрессирующей полиорганной недостаточности (сердечно–сосудистой, дыхательной, почечной, печеночной), ИВЛ.

Прогнозируемый исход неблагоприятный (смерть) по клинико-лабораторным показателям, находящимся в диапазоне SpO2 <77,5%, общего белка <55,5 г/л, мочевины в крови ≥8,98 мМоль/л, соответствует данным истории болезни.

Клинический пример 3. Пациент, 45 года. Клинический, основной диагноз: Коронавирусная инфекция, вирус идентифицирован (подтвержден лабораторным тестированием независимо от тяжести клинических признаков или симптомов). Клинико-лабораторные показатели в 1-е сутки госпитализации: SpO2 90%, общего белка 79,0 г/л, мочевины в крови 5,9 мМоль/л. Полученные уровни находятся в диапазонах SpO2 ≥77,5%, общего белка ≥55,5 г/л, мочевины в крови <8,98 мМоль/л прогнозирования благоприятного исхода заболевания. Больной выписан с улучшением на 9 сутки.

Прогнозируемый исход благоприятный (улучшение) по клинико-лабораторным показателям, находящимся в диапазоне SpO2 ≥77,5%, общего белка ≥55,5 г/л, мочевины в крови <8,98 мМоль/л, соответствует данным истории болезни.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической и лабораторной диагностике, и может быть использовано для прогнозирования исхода вирусной пневмонии при COVID-19. Проводят определение значений оксигенации, общего белка и мочевины в крови. При значениях SpO₂ менее 77,5 без кислородной поддержки, общего белка менее 55,5 г/л, мочевины в крови более или равно 8,98 мМоль/л прогнозируют неблагоприятный исход вирусной пневмонии при COVID-19. Способ обеспечивает возможность повышения точности прогноза исхода вирусной пневмонии при COVID-19 за счет оценки комплекса диагностически значимых показателей: уровня оксигенации, общего белка и мочевины в крови. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования исхода вирусной пневмонии при COVID-19, включающий определение значений оксигенации, общего белка и мочевины в крови, при значениях SpO₂ менее 77,5 без кислородной поддержки, общего белка менее 55,5 г/л, мочевины в крови более или равно 8,98 мМоль/л прогнозируют неблагоприятный исход вирусной пневмонии при COVID-19.