Способ оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования левого желудочка сердца у больных острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST Российский патент 2022 года по МПК G01N33/49 A61B5/00 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к кардиологии, реабилитологии, клинической лабораторной диагностике и терапии, и может быть использовано для оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования левого желудочка сердца у больных острым передним инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST в течение 6 месяцев от начала заболевания.

Инфаркт миокарда (ИМ) является одной из острых клинических форм ишемической болезни сердца, лидирующей среди причин смертности и инвалидности во всём мире. Пациенты, перенесшие ИМ с подъёмом сегмента ST (ИМпSТ), имеют высокий риск развития внезапной смерти, рецидивирующих и повторных инфарктов, нарушений ритма, сердечной недостаточности, частота развития которых в периоде госпитализации остается стабильно высокой. По данным ангиографических регистров годовая летальность у больных с ИМпSТ составляет почти 10% [1].

Несмотря на широкое применение в клинической практике различных методов и режимов реперфузии миокарда, алгоритмов и рекомендаций по ведению больных с ИМ, широкое использование лекарственных средств различных фармакологических групп, проблема развития неблагоприятного постинфарктного ремоделирования левого желудочка (ЛЖ) сердца продолжает оставаться ведущим предиктором развития хронической сердечной недостаточности у этой категории пациентов [2].

Перенесенный ИМ является пусковым фактором структурного преобразования ткани и камеры ЛЖ, приводящего к развитию нарушений его систолической диастолической функций. Этот патофизиологический процесс обозначается термином «постинфарктное ремоделирование ЛЖ».

На сегодняшний день, согласно данным ультразвукового исследования сердца, критериями неблагоприятного ремоделирования ЛЖ является увеличение конечного-диастолического (КДО) и/или систолического (КСО) объема ЛЖ более чем на 20% через 6 месяцев относительно исходных данных [3].

Понимание патофизиологической роли нейрогуморальной и провоспалительной активации у пациентов, перенесших ИМ, способствовало широкому использованию биомаркеров, отражающих напряженность этих систем, в качестве метода индивидуализированной оценки риска наступления сердечно–сосудистых исходов и интенсивности процессов кардиоваскулярного ремоделирования. Биохимические маркеры являются надежным, безопасным и объективным средством лабораторной диагностики, контроля коррекции лечения, прогнозирования и стратификации риска развития неблагоприятных сердечно–сосудистых событий. Исследования последних лет показали повышенный интерес к разработке новых лабораторных методов оценки постинфарктного ремоделирования. Широко используются биомаркеры системного воспаления, тканевого ремоделирования, гемодинамического стресса, некроза, нейрогормональной активации и др. [4]. Тем не менее, среди достаточно большого количества биомаркеров, характеризующих различные механизмы процессов ремоделирования сердца у больных перенесших ИМ, не все из них ассоциируются с ранними и отдаленными прогнозами, ни один не удовлетворяет условиям чувствительного специфичного маркера в оценке вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у больных острым передним ИМпSТ.

Поиск наиболее чувствительного, доступного и специфичного биологического маркера развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца является актуальным.

Известен способ прогнозирования постинфарктного ремоделирования миокарда ЛЖ у больных ИМ, основанный на оценке содержания в крови таких лабораторных показателей, как N-концевой предшественник мозгового натрийуретического пептида (NTproBNP, пг/мл), матриксная металлопротеиназа 9 (ММР9, нг/мл), высокочувствительный С-реактивный белок (hsCRP, мг/л), предшественник матриксной металлопротеиназы 1 (proMMP1, нг/мл), содержание моноцитов (%) на 3-5 сутки заболевания и прогнозе ремоделирования миокарда ЛЖ у больных ИМ по формуле: K=0,009×MMP9+0,00032×NTproBNP+0,l5×m+0,03×proMMP1+0,08×hsCRP-5,4, где К – прогностический индекс постинфарктного ремоделирования миокарда ЛЖ. При значении K>-0,85 прогнозируют высокий риск постинфарктного ремоделирования миокарда ЛЖ у больных ИМ [5]. Недостатком данного способа является невозможность прогнозирования раннего ремоделирования в первые сутки ИМ, а также сложность вычисления прогностического индекса из–за использования большого количества параметров, что ограничивает применение данного метода в качестве скринингового.

Также известен способ прогнозирования типа раннего ремоделирования левого желудочка у пациентов с острым инфарктом миокарда [6], заключающийся в определении концентрации С-концевого телопептида коллагена I типа (CITP, нг/мл) в сыворотке крови, исследовании полиморфизма генов ММР20 rs2245803, COL1A1 rs1107946 и расчете прогностического коэффициента по формуле:

р(РЛЖ) = 1/(1+е^{-(0,738+(0,0005×cCITP)-(1,354×SNP18)-(1,652×SNP1997)}), где р(РЛЖ) – прогностический коэффициент типа ремоделирования левого желудочка, cCITP - концентрация С-концевого телопептида коллагена I типа, SNP18 - полиморфизм матриксной металлопротеиназы 20; SNP1997 - полиморфизм коллагена I типа; экспонента е=2,718. Недостатком данного изобретения является обследование широкого круга больных в раннем периоде инфаркта миокард без учета клинико–анамнестических особенностей и предикторов риска развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца, трудоемкость выполнения, сложность вычисления прогностического коэффициента.

В проанализированной патентной и научно-медицинской литературе адекватного прототипа не обнаружено.

Задачей изобретения является разработка способа оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у больных острым ИМ с применением наиболее чувствительного, специфичного и простого в определении маркера.

Поставленная задача решается путем количественного анализа содержания в сыворотке крови пациентов с острым ИМ в первые сутки заболевания биохимического маркера онкостатин М (ОСМ). При выявлении уровня ОСМ более 18,40 нг/мл вероятность развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца оценивают как высокую.

Новым в предлагаемом способе является то, что в оценке вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у пациентов после острого ИМ используют уровень маркера ОСМ, измеряемого в первые сутки ИМ.

В основе предложенного способа оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца лежит избыточная экспрессия маркера ОСМ, приводящая к экстенсивной и длительной дедифференцировки кардиомиоцитов, снижению сократительной силы, развитию желудочковой дилатации в сочетании с повышенной гемодинамической нагрузкой, сердечной недостаточности и летальности [7].

Оценка содержания в крови маркера ОСМ является предиктором развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у пациентов с острым ИМ и позволяет идентифицировать на раннем постинфарктном этапе пациентов с избыточным кардиоваскулярным ремоделированием.

Преимуществом предлагаемого в качестве изобретения способа является повышение точности прогноза течения заболевания, что позволяет:

- оценить персональный риск развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у больных острым ИМ;

- идентифицировать группу больных после острого ИМ для диспансерного наблюдения и оптимизации эффективных целевых профилактических мероприятий, направленных на профилактику развития и прогрессирования кардиоваскулярного ремоделирования.

Существенные признаки, характеризующие изобретение, проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники и не очевидные для специалиста.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено при изучении патентной и научно-медицинской литературы.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения точности диагностики.

Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Способ осуществляют следующим образом: пациенту с установленным диагнозом, согласно третьему универсальному определения ИМ, проводят клинико-анамнестическое и лабораторно-инструментальное обследование. С целью определения развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца оценивают конечный диастолический (КДО) и конечный систолический (КСО) объемы ЛЖ (мл) в первые сутки и через 6 месяцев острого ИМ. КДО и КСО, фракцию выброса (ФВ) ЛЖ определяют по методу Симпсона. Критерием раннего неблагоприятного ремоделирования ЛЖ считается увеличение показателей КДО и/или КСО ЛЖ более чем на 20% в течение первых 6 месяцев дней после ИМ [8].

Затем проводят оценку содержания ОСМ в сыворотке крови методом мультиплексного анализа материала, забранного в течение первых суток от начала заболевания. Используют систему FLEXMAP 3D Luminex Corporation и коммерческую диагностическую панель фирмы «Merck KGaA» (Германия). Используемый материал: сыворотка крови.

Сбор и хранение образцов: Забор крови проводят натощак из локтевой вены методом венопункции в специальную стерильную вакуумную систему с активатором свертывания. Полученные образцы крови инкубируют при комнатной температуре 30-45 минут, после чего в течение 10 минут центрифугируют при скорости 3000 об/мин при комнатной температуре. Полученную сыворотку разаликвотируют в одноразовые пластиковые пробирки и подвергают заморозке и хранению в температурных условиях при - 20°C или ниже.

Протокол анализа:

1. До начала иммуноанализа выполняют подготовку реагентов: приготовление частиц с иммобилизованными антителами, разведений стандарта, контролей качества, подготовку промывочного буфера, стандартного раствора сыворотки.

2. Вносят 100 мкл Assay Buffer в каждую лунку планшета и перемешивают содержимое планшета на шейкере в течение 10 минут при комнатной температуре (20-25°C).

3. Сливают Assay Buffer, удаляют остатки буфера из всех лунок, перевернув планшет и постучав несколько раз по впитывающему полотенцу.

4. Вносят 25 мкл Стандартного раствора сыворотки (Serum Matrix) в фоновые лунки, лунки стандартов и контролей качества.

5. Добавляют 25 мкл Assay Buffer в фоновые лунки и лунки для образцов.

6. Вносят по 25 мкл каждого Стандарта или Контролей в соответствующие лунки.

7. Вносят по 25 мкл анализируемых Образцов в соответствующие лунки.

8. Перемешивают на вортексе и добавляют по 25 мкл предварительно смешанных частиц в каждую лунку. Планшет герметизируют, оборачивают фольгой и инкубируют в течение ночи при температуре 4°C на микропланшетном шейкере со скоростью 750 rpm.

9. Используя магнитный промыватель, аспирируют жидкость из лунок и трижды промывают планшет, внося по 200 мкл готового буфера для промывок.

10. Вносят по 25 мкл антител для детекции в каждую лунку, накрывают пленкой, оборачивают фольгой и инкубируют в течение 1 ч при комнатной температуре (20-25°C) на микропланшетном шейкере со скоростью 750 rpm.

11. После инкубации содержимое лунок не отбирается и вносят по 25 мкл Стрептавидин-Фикоэритрина в каждую лунку, содержащую 25 мкл антител для детекции. Планшет закрывается пленкой, оборачивают фольгой и инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре (20-25°C) на микропланшетном шейкере со скоростью 750 rpm.

12. Повторяют процедуру аспирации/промывки 3 раза, как описано в шаге 9.

13. Вносят 150 мкл проточной жидкости в каждую лунку. Ресуспензируют частицы с помощью шейкера для планшетов в течение 5 минут.

14. Выполняют измерение с помощью FLEXMAP 3D™ с программным обеспечением xPONENT.

15. Сохраняют результаты и анализируют данные по средней интенсивности флуоресценции (MFI), используя 5-параметрический логистический метод или метод построения сплайновой кривой для подсчета концентрации аналита в образце.

Затем с помощью логистического регрессионного анализа оценивают взаимосвязь маркера OСM с неблагоприятным ремоделированием ЛЖ в отдаленном постинфарктном периоде. Отмечают, что высокий риск развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца определяется у пациентов ИМ при уровне ОСМ, превышающем 18,40 нг/мл.

Обследован 21 пациент в возрасте 58,46±8,54 лет, поступившие в палату интенсивной терапии в течение первых 24 ч от начала заболевания с острым первичным Q-ИМпST. Все пациенты подписывали информированное согласие на участие в исследовании.

Коронаровентрикулография была проведена всем пациентам в течение первых суток от начала заболевания.

Критерии исключения: возраст >75 лет, неудовлетворительная визуализация сердца, острая недостаточность ЛЖ III-IV функциональный класс (ФК) по Т. Killip, синусовая брадикардия, наличие постоянной формы фибрилляции предсердий, клапанных пороков сердца, декомпенсация ХСН (III-IV ФК по NYHA), тяжелая сопутствующая патология.

У всех пациентов при поступлении в стационар и через 6 месяцев определяли содержание в сыворотке крови биомаркера ОСМ методом мультиплексного иммуноанализа. В эти же сроки оценивали параметры ультразвукового исследования сердца - КДО и КСО ЛЖ, ФВ ЛЖ.

Все пациенты, включенные в исследование, получали стандартную медикаментозную терапию в соответствии с национальными рекомендациями российского и европейского кардиологических обществ по диагностике и лечению ИМ.

Установлены отрицательные корреляционные взаимосвязи между показателем OСM в первые сутки ИМ и параметром ФВ ЛЖ через 6 мес. после ИМ (R=-0,63, р=0,023). Анализ взаимосвязей между OСM и эхокардиографическими показателями систолической функции ЛЖ показал, что величина маркера OСM в 1-е сутки ИМ была ассоциирована с увеличением показателя КСО ЛЖ (R=0,61, p=0,02).

В зависимости от величины ∆КСО пациенты были разделены на две группы: группа 1 – без ремоделирования ЛЖ, группа 2 – с неблагоприятным ремоделированием ЛЖ. По клинико-анамнестическим характеристикам группы не отличались.

Однако, сравнительный анализ показал значимые межгрупповые отличия содержания OСM в течение первых 24 часов (p=0,029), величины прироста КДО ЛЖ более чем на 20% и ФВ ЛЖ (6 мес.).

Для классификации пациентов в группы 1 или 2 была построена модель парной логистической регрессии с бинарной зависимой переменной, принимавшей значение «1», если пациента следовало отнести к группе 1, и значение «2», если пациент должен быть отнесен к группе 2. В качестве предиктора в модели использовался показатель ОСМ.

Логистический регрессионный анализ показал, что высокий уровень маркера OСM (в 1-й день) ассоциировался с неблагоприятным ремоделированием ЛЖ в течение 6-месячного периода (95% ДИ, 0,57–0,87; AUC=0,867; p<0,05) с диагностической чувствительностью 83,3% и специфичность 60%. Значение OСM, превышающее 18,40 пг/мл, было связано с увеличением КСО в отдаленном постинфарктном периоде более чем на 20%.

Таким образом, предлагаемый в изобретении показатель ОСМ продемонстрировал удовлетворительный уровень чувствительности и специфичности для оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у пациентов после ИМ, что позволяет рекомендовать использовать данный способ для стратификации вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца на раннем постинфарктном этапе.

Способ оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у больных с острым ИМ по анализу содержания в крови одного маркера – ОСМ в первые сутки ИМ иллюстрируется следующими клиническими примерами, свидетельствующими о том, что его определение обеспечивает объективную оценку тяжести процесса, а выявление уровня ОСМ>18,40 пг/мл является важным прогностическим тестом для идентификации пациентов с высоким риском развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца.

Пример 1. Пациент Р., мужчина, 57 лет. Поступил в палату интенсивной терапии с жалобами на давящие, сжимающие боли за грудиной через 2 часа 32 минуты от начала заболевания. Основное заболевание: ИБС: острый первичный передний ИМспST. Осложнение: ХСН IIa, ФК I (NYHA). Из анамнеза: артериальная гипертензия, дислипидемия. Выполнено чрескожное коронарное вмешательство (ЧKB). Время реперфузии составило 155 мин.

Данные ультразвукового исследования сердца: КДО ЛЖ в 1 сутки составил 91 мл, через 6 месяцев – 72 мл, КСО ЛЖ снизился от 31 (1 сутки) до 30 мл (через 6 месяцев) (дельта КСО ЛЖ –3%).

Динамика ОСМ: 10,06 пг/мл (1-е сутки), 6,88 пг/мл (через 6 месяцев после острого ИМ).

Значение показателя ОСМ было ниже 18,40 пг/мл в первые сутки, прирост КСО ЛЖ составил –3%, что соответствует отсутствию неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца.

Пример 2. Пациент А., мужчина, 54 лет. Поступил в палату интенсивной терапии с жалобами на давящие, сжимающие боли за грудиной, через 15 часов от начала заболевания. Основное заболевание: ИБС: острый первичный передний ИМспST. Осложнение: ХСН IIa, ФК I (NYHA). Из анамнеза: артериальная гипертензия, ожирение, семейный анамнез по ИБС не отягощен. Выполнено ЧKB, время реперфузии составило 102 мин.

Данные ультразвукового исследования сердца: КДО ЛЖ увеличился от 123 (1 сутки) до 130 мл (через 6 месяцев), КСО ЛЖ изменился с 57 (1 сутки) до 75 мл (через 6 месяцев) (дельта КСО ЛЖ 34%).

Динамика ОСМ: 75,73 пг/мл (1-е сутки), 29,94 пг/мл (через 6 месяцев после острого ИМ).

Значение показателя ОСМ было выше 18,40 пг/мл в первые сутки, прирост КСО ЛЖ составил 34%, что соответствует развитию неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца.

Предлагаемый в качестве изобретения способ применен на группе, состоящей из 21 пациентов с острым первичным передним ИМспST.

Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения эффективности лечения у больных после острого ИМспST с развитием неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца, что позволит обеспечить снижение экономических затрат на профилактику и лечение социально значимой сердечно–сосудистой патологии.

Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью выявить группу высокого риска развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у пациентов с острым ИМспST для диспансерного наблюдения, оценить персональный риск прогрессирования ремоделирования ЛЖ.

Источники информации

1. Гусакова А.М., Суслова Т.Е., Рябов В.В., Керчева М.А. Использование мультиплексного анализа на платформе Luminex в комплексной оценке динамики сердечно-сосудистых биомаркеров у пациентов с острым инфарктом миокарда. Клиническая лабораторная диагностика. 2019; 64 (9): 525-529. DOI: http://dx.doi.org/10.18821.0869-2084-2019-64-9-525-529.

2. Antman, E.M.; Braunwald, E. ST-Elevation Myocardial Infarction: Pathology, Pathophysiology, and Clinical Features. In Braunwald’s Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine, 9th ed.; Zipes, D.P., Libby, P., Bonow, R.O., Braunwald, E., Eds.; Elsevier Saunders: Philadelphia, PA, USA, 2012; pp. 1207–1230.

3. Kercheva M., Ryabova T., Gusakova A., Suslova T.E., Ryabov V., Karpov R. Serum soluble ST2 and adverse left ventricular remodeling in patients with ST-segment: elevation myocardial infarction. Clinical Medicine Insights: Cardiology. 2019; ХХ: 1–8. doi:10.1177/1179546819842804.

4. Bostan M.-M., Stătescu C., Anghel L., Serban I.-L., Cojocaru E., Sascău R. Post-myocardial infarction ventricular remodeling biomarkers – the key link between pathophysiology and clinic. Biomolecules 2020, 10, 1587; doi:10.3390/biom10111587.

5. Патент RU 2464936C1, МПК A61B 10/00, G01N 33/48. Способ прогнозирования постинфарктного ремоделирования миокарда левого желудочка у больных инфарктом миокарда / Г.А. Кухарчик, Н.Н. Нестерова, Л.Б. Гайковая, А.В. Шабров, Т.В. Вавилова, Н.А. Крапивка; ГОУ ВПО ММА им. И.М. Сеченова Росздрава; Заявлено 11.07.11; Опубл. 27.10.2012.

6. Патент RU 2679126C1, МПК G01N 33/50, C12Q 1/68. Способ прогнозирования типа раннего ремоделирования левого желудочка у пациентов с острым инфарктом миокарда / М. С. Даньшова, Н. А. Соколова, А. В. Говорин, Д. Н. Зайцев, Ю. Н. Смоляков; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Читинская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации; Заявлено 16.01.18; Опубл. 06.02.2019.

7. Kubin Th., Pöling J., Kostin S., Gajawada P., Hein S., Rees W. et al. Oncostatin M is a major mediator of cardiomyocyte dedifferentiation and remodeling. Cell Stem Cell. 2011;9(5):420–432. DOI: 10.1016/j.stem.2011.08.013.

8. Bolognese L, Neskovic AN, Parodi G, Cerisano G, Buonamici P, Santoro GM, Antoniucci D. Left ventricular remodeling after primary coronary angioplasty: pattern of left ventricular dilation and long-term prognostic implications. Circulation 2002; 106:2351-2357.

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии, реабилитологии, клинической лабораторной диагностике и терапии. У пациента определяют количественное содержание в сыворотке крови с острым ИМ в первые сутки заболевания биохимического маркера онкостатин М (ОСМ). При выявлении уровня ОСМ более 18,40 нг/мл вероятность развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца оценивают как высокую. Способ позволяет с высокой точностью выявить группу высокого риска развития неблагоприятного ремоделирования ЛЖ сердца у пациентов с острым ИМспST для диспансерного наблюдения, оценить персональный риск прогрессирования ремоделирования ЛЖ. 2 пр.

Способ оценки вероятности развития неблагоприятного ремоделирования левого желудочка сердца у больных острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST, характеризующийся тем, что у пациента в первые сутки после инфаркта миокарда определяют уровень биохимического маркера онкостатин М и при значении уровня более 18,40 нг/мл оценивают высокую вероятность развития неблагоприятного ремоделирования левого желудочка сердца.