Способ прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом Российский патент 2024 года по МПК A61B5/107 A61B5/22 G01N33/74 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для скрининга саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, для принятия решения о раннем начале профилактических мероприятий.

Саркопения – это состояние, которое характеризуется уменьшением массы, качества и силы мышц, а также ухудшением физической работоспособности. В случае ХБП возникает дополнительные предпосылки к развитию саркопению, потому что нарушается баланс между синтезом и деградацией белков, что может приводить к разрушению мышечной ткани. Это состояние связано с хроническим воспалением, окислительным стрессом, повышенной резистентностью к инсулину, дефицитом витамина D, избыточным уровнем ангиотензина II, дисбалансом кишечной микрофлоры, анорексией, гемодиализом, метаболическим ацидозом и уремическими токсинами.

Саркопения также увеличивает риск заболеваемости, смертности и развития терминальной стадии почечной недостаточности у пациентов с ХБП.

Известен способ скрининга саркопении у пациента, получающего лечение программным ГД, заключающийся в том, что определяют уровни преальбумина и С-реактивного белка сыворотки крови, учитывают стаж ГД терапии, а также путем опроса пациента выясняют насколько сложно ему поднять груз весом 4,5 кг и насколько сложно подняться на 10 ступеней лестницы, каждый показатель оценивают в баллах согласно системе балльной оценки (RU2710267, G01N 33/48, опубл. 25.12.2019).

Данный метод скрининга обладает более низкой чувствительностью и специфичностью (89% и 73,5% соответственно), по сравнению с нашей моделью (94,1% и 93,5%), а также более низким коэффициентом детерминации - 77% против 81,1%. Кроме того, в предложенном методе учитывались критерии диагностики саркопении Европейской рабочей группы по саркопении среди пожилых первого пересмотра, которые отличались менее строгими требованиями к снижению силы кисти и индекса аппендикулярной мускулатуры для постановки диагноза. В связи с этим стоит ожидать увеличения количества ложно положительных результатов у ранее предложенного метода скрининга и соответственно снижения специфичности, при диагностике саркопении согласно современным критериям. Выбранный в качестве аналога способ имеет и дополнительные ограничения по точности результата, вследствие отсутствия прямых измерений силы и работоспособности и замены объективных данных субъективными суждениями тестируемых о своих возможностях по поднятию тяжестей и подъеме по лестнице без стандартизации и поверки эталонного веса 4,5 кг и воспроизводимости геометрических размеров ступеней и других различий лестниц, фигурирующих в опросе. Ответы испытуемого на вопрос, насколько сложно ему поднять груз весом 4,5 кг и насколько сложно подняться на 10 ступеней лестницы, могут быть семантически неоднозначны, однако должны интерпретироваться исследователем как «не сложно», «с некотором трудом», «не могу или с большим трудом», что вносит дополнительные сложности в выборе нужного балла в прилагаемой таблице бальной оценки степени тяжести саркопении. Кроме того, способ подсчета баллов на основании указанных в таблице интервалов затрудняет использование выбранного в качестве аналога способа скрининга саркопении у пациента, получающего лечение программным гемодиализом, в качестве программы для ЭВМ вследствие очевидных трудностей по алгоритмизации.

Известен выбранный за прототип способ диагностики саркопении у пациентов с хронической болезнью почек 5Д стадии, получающих лечение программным гемодиализом, заключающийся в том, что определяют уровни индоксил сульфата и креатинина, качественного показателя кистевой динамометрии правой руки, количество баллов по опроснику SARC-F, количество метров, пройденных пациентом по результатам теста 6-минутной ходьбы, выявляют наличие белково-энергетической недостаточности (БЭН) и далее на основании указанных параметров рассчитывают коэффициент вероятности наличия саркопении у пациента (р):

p = 1 / (1 + e^-z) ⋅ 100%

z = -83,6 +0,07⋅X_{indox surf} + 19,4⋅X_БЭН+33,4⋅Х_динам - 0,05⋅Х_тест6+0,004⋅Х_{креатинин}+18,2⋅Х_sarcf,

где p – вероятность наличия саркопении, доли единицы;

X_{indox surf} - уровень индоксил сульфата, нг/мл;

X_БЭН - наличие и стадия БЭН у пациента (от 0 до 3);

Х_динам - качественный показатель силы правой руки (0 - норма, 1 - менее нормы (для мужчин менее 27, для женщин менее 16));

Х_тест6 - количество метров, пройденных при выполнении теста 6-минутной ходьбы;

Х_{креатинин} – уровень креатинина, ммоль/л;

Х_sarcf – количество баллов по опроснику SARC-F,

и при уровне коэффициента, равном или более 0,65, у пациента устанавливают диагноз саркопении, при коэффициенте менее 0,65 саркопению исключают (RU2 756 154, A61B 5/22, G01N 33/49, опубл. 28.09.2021).

Для диагностики саркопении оценивают силу, массу и работоспособность скелетной мускулатуры. Если для диагностики силы и массы скелетной мускулатуры разработаны относительно простые методики, например, измерение силы кисти с помощью динамометрии и скорости ходьбы в 4-метровом тесте, то для оценки массы скелетной мускулатуры необходимо выполнение МРТ/КТ, денситометрии или биоимпедансометрии (БИМ). Указанные методики дорогостоящие, требуют наличия специального оборудования и высококвалифицированного персонала, что делает их недоступными для проведения массового скрининга саркопении.

В основу изобретения положена задача создания простого и надежного способа прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, основанного на результатах обследования 196 пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, включающем определение силы кисти, рассчитывают значение вероятностной функции по формуле:

р=1 / (1+e^{−(22,692 + 16,216×Sex − 0,369⋅BMI − 1,136⋅fTe − 0,539⋅GS − 0,219⋅IPAQ)}),

где

р – вероятность саркопении;

e (число Эйлера) ≈ 2,718;

Sex (пол) =1, если пациент мужского пола, Sex=0, если женского;

BMI (Body Mass Index) – индекс массы тела (ИМТ), рассчитанный по формуле Кетле, кг/м²;

fTe – свободный тестостерон, пг/мл;

GS (Grip Strength) – сила кисти, измеренная при динамометрии, кг;

IPAQ – сумма баллов по результатам Международного опросника для определения физической активности; при p ≤ 0,5 вероятность саркопении отклоняется, при p > 0,5 – диагноз саркопении считается вероятным.

Полученная модель по сравнению с прототипом позволяет оценивать вероятность саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, без выполнения недоступных в клинической практике лабораторных методов исследования (не требует оценки индоксил сульфата) и трудоемкого теста 6-минутной ходьбы, требующего специального обучения персонала и достаточного пространства для его проведения. Кроме того, в построении новой модели были учтены более строгие обновленные критерии саркопении, установленные вторым пересмотром EWGOSP. Таким образом, созданная модель может быть внедрена в рутинную практику амбулаторного звена для выявления и раннего начала профилактических, лечебных и реабилитационных мероприятий. Представленная в нашем изобретении формула рассчитывает числовую вероятность (0% - 100%) наличия саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом на основании данных о поле, росте, весе, динамометрическом измерении силы кисти, лабораторном исследовании сыворотки крови (уровень свободного тестостерона) и суммы баллов валидизированной русской версии международного опросника для определения физической активности (IPAQ), что обеспечивает большую объективность и вопроизводимость результатов при условии наличия поверенного оборудования.

Критериями включения в исследование были:

1. Полученное информированное согласие на проведение исследования;

2. Мужчины и женщины в возрасте от 25 до 75 лет включительно;

3. Установленный диагноз хроническая болезнь почек, стадия 5 (ХБП С5);

4. Длительность терапии хроническим гемодиализом более 1 года.

Критерии невключения в исследование:

1. Пациенты с сахарным диабетом;

2. Установленный ВИЧ-положительный статус;

3. Положительные результаты обследований на маркеры вирусного гепатита В и С;

4. Наличие госпитализации, исключая сеансы хронического гемодиализа, в предыдущие 6 месяцев или любые острые заболевания в течение месяца до включения в исследование;

5. Любые злокачественные новообразования на момент включения в исследование;

6. Постоянная терапия глюкокортикостероидами;

7. Наличие хронической сердечной недостаточности III или IV функционального класса согласно классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA), хронической обструктивной болезни легких;

8. Лица с электронными имплантами, такими как кардиостимуляторы, в связи с невозможностью проведения БИМ;

9. Наличие других заболеваний, оказывающих значимое влияние на повседневную физическую активность пациентов.

Обследование пациентов включало: сбор анамнеза, измерение жизненно-важных показателей (АД, ЧСС, антропометрия), лабораторное обследование (клинический, биохимический анализ крови, измерение уровня IL-6, TNF-б, миостатина, свободного тестостерона), оценку силы скелетной мускулатуры с помощью кистевой динамометрии, работоспособности скелетной мускулатуры путем измерения скорости ходьбы в четырехметровом тесте, массы скелетной мускулатуры с помощью биоимпедансометрии, определение относительного содержания конечных продуктов гликирования при аутофлюоресценции кожи.

Диагноз саркопении устанавливался согласно критериям EWGOSP второго пересмотра: при снижении силы кисти менее 27 кг у мужчин и 16 кг у женщин, а также снижении скорости ходьбы ниже 0,8 м/с и/или индекса аппендикулярной массы скелетной мускулатуры ниже 7 кг/м² у мужчин и 5,5 кг/м² у женщин.

Для построения математической модели прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, полученные данные по пациентам были разделены случайным образом: 147 пациентов (75%) были включены в обучающую выборку, на которой проводилось построение логистической регрессии; и 49 пациентов (25%) для проверки полученной формулы. Значение рассчитанной вероятности по формуле изобретения более 0,5 считали фактом предсказанного наличия саркопении у пациента. Чувствительность метода составила 94,1%, специфичность – 93,5%. Коэффициент детерминации Нэйджелкерка составил 0,811.

Способ осуществляют следующим образом:

У больных хронической болезнью почек, получающих лечение хроническим гемодиализом, определяют уровень свободного тестостерона в крови, индекс массы тела, измеряют силу кисти с помощью динамометра, оценивают физическую работоспособность с помощью Международного опросника для определения физической активности (IPAQ) и рассчитывают вероятность саркопении:

р=1 / (1+e^{-(22,692 + 16,216×Sex − 0,369⋅BMI − 1,136⋅fTe − 0,539⋅GS − 0,219⋅IPAQ)}),

где р – вероятность саркопении; Sex (пол) =1, если пациент мужского пола, Sex=0, если женского; e ≈ 2,718; BMI (Body Mass Index) – индекс массы тела (ИМТ), рассчитанный по формуле Кетле, кг/м²; fTe – свободный тестостерон, пг/мл; GS (Grip Strength) – сила кисти, измеренная при динамометрии, кг; IPAQ – сумма баллов по результатам Международного опросника для определения физической активности.

Если в результате подстановки данных в формулу значение вероятности p будет меньше или равно 0,5, то ожидается отсутствие саркопении у пациента, если больше 0,5 – ожидается наличие саркопении.

Сущность изобретения подтверждается следующими клиническими примерами.

Пример 1.

Пациент 57 лет, мужчина, с диагнозом хронический гломерулонефрит, хроническая болезнь почек С5д. При обследовании выявлено ИМТ (BMI) =25,1 кг/м², свободный тестостерон (fTe)– 10,83 пг/мл, сила кисти (GS) – 25 кг, сумма баллов по результатам опросника IPAQ – 10. Полученные показатели были внесены в формулу:

р=1 / (1+e^{-(22,692 + 16,216*1 - 0,369*25,1-1,136*10,83 - 0,539*25-0,219*10)})=0,843.

Значение функции составило 0,843, что более 0,5 и указывает на наличие саркопении у пациента, что было подтверждено результатами обследования: индекс аппендикулярной массы скелетной мускулатуры составил 5,91 кг/м², скорость ходьбы 0,88 м/с, что свидетельствует о наличии саркопении при сниженной силе и массе скелетной мускулатуры, согласно критериям EWGOSP2.

Пример 2.

Пациент 28 лет, мужчина, с диагнозом хронический гломерулонефрит, хроническая болезнь почек С5д. При обследовании выявлено ИМТ (BMI) =21,59 кг/м², свободный тестостерон (fTe) – 15,81 пг/мл, сила кисти (GS) – 26 кг, сумма баллов по результатам опросника IPAQ – 13. Полученные показатели были внесены в формулу:

р=1 / (1+e^{-(22,692+16,216*1-0,369*21,59-1,136*15,81-0,539*26-0,219*13)})=0,02.

Значение функции составило 0,02, что менее 0,5 и указывает на отсутствие саркопении у пациента, что было подтверждено результатами обследования: индекс аппендикулярной массы скелетной мускулатуры составил 8,19 кг/м², скорость ходьбы 0,91 м/с, что свидетельствует о нормальной работоспособности и массе скелетной мускулатуры и отсутствии саркопении, согласно критериям EWGOSP 2.

Таким образом, благодаря предложенному способу, возможно повысить выявляемость саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, без использования трудоемких и дорогостоящих методов диагностики массы скелетной мускулатуры.

Изобретение относится к медицине, а именно к геронтологии, нефрологии и терапии, и может быть использовано для прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом. Осуществляют оценку силы кисти по результатам динамометрии, уровня тестостерона, индекса массы тела по формуле Кетле и оценку уровня физической работоспособности, согласно сумме баллов международного опросника для определения физической активности (IPAQ). На основании полученных показателей определяют вероятность саркопении (р) с использованием заданной формулы. При показателе меньше или равно 0,5 прогнозируют отсутствие саркопении у пациента, при р больше 0,5 – прогнозируют наличие саркопении. Способ позволяет осуществить раннее выявление заболевания, ранее начало профилактических, лечебных и реабилитационных мероприятий за счет оценки совокупности наиболее значимых показателей. 2 пр.

Способ прогнозирования саркопении у пациентов, получающих лечение хроническим гемодиализом, включающий определение силы кисти, отличающийся тем, что рассчитывают значение вероятностной функции по формуле

p = 1 / (1+e^{-(22,692 + 16,216⋅×Sex − 0,369⋅BMI − 1,136⋅fTe − 0,539⋅GS − 0,219⋅IPAQ)}),

где р – вероятность саркопении;

e - число Эйлера = 2,718;

Sex (пол) = 1, если пациент мужского пола, Sex = 0, если женского;

BMI (Body Mass Index) – индекс массы тела (ИМТ), рассчитанный по формуле Кетле, кг/м²;

fTe – свободный тестостерон, пг/мл;

GS (Grip Strength) – сила кисти, измеренная при динамометрии, кг;

IPAQ – сумма баллов по результатам Международного опросника для определения физической активности; при p ≤ 0,5 - вероятность саркопении отклоняется, при p > 0,5 – диагноз саркопении считают вероятным.