Способ прогнозирования развития тромбоэмболических осложнений у пациентов с COVID-19 Российский патент 2024 года по МПК A61B6/03 A61B5/145 G01N33/68 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и кардиологии, и может быть использовано для прогнозирования развития тромбоэмболических осложнений (ТЭО) у пациентов с COVID-19, получающих лечение в условиях стационара.

Уровень техники

Развитие ТЭО у пациентов с COVID-19 остается актуальной проблемой на сегодняшний день. По данным мета-анализа, включавшего в себя 17 исследований, распространенность тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА) составила 32% (95% доверительный интервал: 25%-40%), в то же время, согласно мета-анализу 32 исследований, распространенность тромбоза глубоких вен нижних конечностей составляла 27% (95% ДИ: 21%-34%) [Kollias, A., Kyriakoulis, К.G., Lagou, S., Kontopantelis, Е., Stergiou, G.S., & Syrigos, К. (2021). Venous thromboembolism in COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Vascular Medicine, 26(4), 415-425.].

Известен «Способ прогнозирования тромбозов и кровотечений у критических пациентов с COVID-19 в условиях проведения ЭКМО» (Патент RU №2766350), где определяют следующие показатели: объем гепаринизации нефракционированным гепарином (МЕ/кг/час), активированное частичное тромбопластиновое время (сек), уровень активности антитромбина-III (%), концентрацию оксида азота (мкмоль/л), концентрацию малонового диальдегида (нмоль/мл), концентрацию ангиотензинпревращающего фермента (АСЕ units), тотальный антиоксидантный статус (ммоль/л). Измеренным показателям присваивают баллы в соответствии с Таблицей 1.

Полученные баллы суммируют. При получении значения суммы баллов от 7 до 10 включительно прогнозируют низкую степень риска тромбозов и кровотечений. При сумме баллов от 11 до 16 включительно - среднюю степень. При сумме баллов от 17 до 21 включительно - высокую степень.

Недостаток данного способа заключается в том, что несмотря на то, что данный способ позволяет определить риск развития ТЭО, в нем рассматриваются только пациенты реанимационного профиля в условиях проведения ЭКМО. Данная группа пациентов составляет малую часть от всех пациентов, госпитализированных по поводу COVID-19.

Раскрытие изобретения

При создании изобретения решалась техническая проблема прогнозирования риска развития ТЭО у пациентов с COVID-19, получающих лечение в условиях стационара.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности прогнозирования риска развития ТЭО у госпитализированных пациентов с COVID-19.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что у пациента в ходе клинико-лабораторного и инструментального обследования определяются следующие показатели: возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки (КТ ОГК), сатурация кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар менее или более 95%, концентрация альбумина в плазме крови на момент поступления в стационар, наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го типа, затем определяют степень развития ТЭО р по формуле:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

z=0,183 + 1,512 × Х возр + 1,671 × X_кт + 0,995 × X сатур - 0,126 × X альб + 1,259 × ХСД,

где р - вероятность развития тромбоэмболических осложнений (%);

е - число Эйлера приблизительно равно 2,71828;

X возр, где 0 - возраст младше 65 лет, 1 - возраст старше 65 лет;

Х_кт, где 0 - менее 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК, 1 - более 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК;

X сатур, где 0 - сатурация на атмосферном воздухе >95%, где 1 - сатурация на атмосферном воздухе <95%;

X альб - концентрация альбумина в плазме крови, выраженная в граммах на литр (г/л);

ХСД, где 0 - отсутствие сахарного диабета 2-го типа, где 1 - наличие сахарного диабета 2-го типа

В ходе проведения ROC-анализа был определен оптимальный порог классификации логистической функции р. При значении р выше и равному 20,64% прогнозируют высокий риск развития ТЭО в ходе госпитализации, ниже 20,64% - низкий риск.

Возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки, сатурация кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар а также наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го типа являются бинарными показателями. Так, например, если возраст пациента составляет менее 65 лет, то коэффициент уравнения, соответствующий возрасту, умножается на 0. В случае, если возраст пациента составляет 65 лет и более, то коэффициент уравнения, соответствующий возрасту, умножается на 1. Аналогичный расчет применяется для остальных бинарных переменных.

Выбор значимых параметров и создание формулы для расчета осуществлены следующим образом.

Возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки, сатурация кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар а также наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го определяются при сборе анамнеза у пациентов с COVID-19.

Возраст пациента оценивается по паспортным данным и/или во время сбора анамнеза. Процент поражения легочной ткани оценивают с помощью КТ ОГК. Сатурацию кислорода на атмосферном воздухе (SpO₂) оценивают с помощью пульсоксиметрии. Оценка концентрации альбумина производится в плазме крови пациента. Наличие/отсутствия сахарного диабета 2-го типа определяется либо при сборе анамнеза, либо в процессе обследования пациента. Показатели оцениваются на момент поступления в стационар или в течение первых суток.

Заявленный способ разработан на основе анализа данных ретроспективного когортного исследования, включавшего 1634 пациента, госпитализированных в Университетскую клиническую больницу №4 Сеченовского университета с лабораторно (код U07.1 по МКБ-10) или клинически (код U07.2 по МКБ-10) подтвержденным диагнозом коронавирусной инфекции COVID-19. На фоне COVID-19 у 127 (8%) пациентов развились ТЭО.

Статистический анализ полученных данных выполняли с помощью пакета «1 ВМ SPSS Statistics 26». На первом этапе общая выборка в зависимости от развития ТЭО была поделена на две группы. С помощью многофакторного регрессионного анализа была разработана прогностическая модель зависимости вероятности развития ТЭО от факторов, вошедших в многофакторную модель. На основании полученных данных выведена формула для прогнозирования вероятности развития ТЭО.

Для оценки качества построенной модели проведен ROC-анализ (Receiver operating characteristic) с вычислением показателя AUC (area under curve, площадь под кривой). Итоговые данные ROC-анализа представлены в таблице 1.

Показатель AUC, равный 0,881, свидетельствует об очень хорошем качестве модели. При установленном оптимальном пороговом значении модель имеет чувствительность 80,3%, специфичность - 78,3%), диагностическую эффективность - 79,9%.

При проведении внешней валидации на выборке, составившей 324 пациента, было определено, что чувствительность и специфичность модели при установленном пороговом значении составила 80,91%) и 77,41%) соответственно, диагностическая эффективность - 80,24%. Площадь по ROC-кривой (AUC) составила 0,878.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведен график ROC-анализа в отношении развития ТЭО. Кроме того, представлена таблица 1 с результатами ROC-анализа в отношении развития ТЭО.

На фиг. 1 изображена ROC-кривая, показывающая чувствительность и специфичность разработанного способа прогнозирования ТЭО у пациентов с COVID-19. По оси абсцисс отложены значения 1 - специфичность (%), по оси ординат - чувствительности (%). По данным проведенного ROC-анализа значение площади под кривой (AUC) составил 0,881, что говорит о хорошем качестве модели

Осуществление изобретения

В течение первых суток от поступления в стационар с верифицированным диагнозом COVID-19 у пациента определяются следующие показатели: возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки более 50%, сатурация кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар менее 95%, концентрация альбумина в плазме крови на момент поступления в стационар, наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го типа. Измеренные показатели умножаются на рассчитанные в ходе многофакторного регрессионного анализа на коэффициенты, в результате чего вычисляется вероятность развития тромбоэмболических осложнений у пациентов с COVID-19 в период госпитализации, выраженная в процентах. После этого определяют р по формуле:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

a z=0,183 + 1,512 × Х возр + 1,671 ×Х_кт + 0,995 × X сатур - 0,126 × X альб + 1,259 × ХСД,

где р - вероятность развития тромбоэмболических осложнений (%);

е - число Эйлера приблизительно равно 2,71828;

X возр, где 0 - возраст младше 65 лет, 1 - возраст старше 65 лет;

Х_кт, где 0 - менее 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК, 1 - более 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК;

X сатур, где 0 - сатурация на атмосферном воздухе >95%, где 1 - сатурация на атмосферном воздухе <95%;

X альб - концентрация альбумина в плазме крови, выраженная в граммах на литр (г/л);

ХСД, где 0 - отсутствие сахарного диабета 2-го типа, где 1 - наличие сахарного диабета 2-го типа.

При значении р выше и равному 20,64% прогнозируют высокий риск развития ТЭО в ходе госпитализации, ниже 20,64% - низкий риск.

Сущность изобретения поясняется следующими клиническими примерами.

Пример №1

Пациентка Б., 80 лет. Основной диагноз: Внебольничная двусторонняя полисегментарная пневмония в нижних долях легких тяжелой степени. COVID-19 положительный U07.1. ХОБЛ по смешанному типу, обострение. Интерстициальный фиброз легких. Вторичные бронхоэктазы.

Сочетанный: ИБС: атеросклеротический кардиосклероз. Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий.

Фон: Гипертоническая болезнь 2 стадии 2 степени, риск ССО 3. Атеросклероз аорты, коронарных и церебральных артерий. Нефроангиосклероз.

Осложнения: ДН 2 ст., НК 2а.

Сопутствующий: Хронический гастрит, ремиссия. Хронический колит, ремиссия. Посттромбофлебитический синдром. Рецидивирующая ТЭЛА мелких ветвей (анамнестически).

SpO₂ при поступлении составила 96%. По данным КТ-ОГК выявлено поражение легочной ткани по типу «матового стекла» более 50%, что соответствует степени тяжести КТ-3. По данным биохимического анализа периферической венозной крови концентрация альбумина составила 28,8 г/л.

Подставим указанные параметры в формулу:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

z=0,183 + 1,512 × Х возр + 1,671 × Х_КТ + 0,995 × Х сатур - 0,126 × Х альб + 1,259 × ХСД

z=0,183 + 1 × 1,512 + 1 × 1,671 + 0 × 0,995 - 28,8 × 0,126 + 0 × 1,259=-0,2628

р=1/(1+е^-7) × 100%=1/(1+е^0,2628) × 100%=43,5%

Согласно уравнению, вероятность развития ТЭО в ходе госпитализации составила 43,5%, что соответствует высокому риску. При дальнейшем наблюдении прогноз для данной пациентки подтвердился. В ходе госпитализации у пациентки была диагностирована ТЭЛА и тромбоз глубоких вен правой голени.

Пример №2

Пациентка К., 35 лет, Основной: Внебольничная двусторонняя полисегментарная пневмония тяжелой степени, COVID-19 положительный от 09.04.2020 г U07.1.

Сочетанный: Рак левой молочной железы, мастэктомия 24.03.2020 года. 8 курсов ПХТ. Кардиомиопатия, обусловленная воздействием лекарственных средств.

Осложнения: ДН 2 ст.

Сопутствующий: Болезнь Крона. Хроническая железодефицитная анемия легкой степени тяжести. Язвенная болезнь 12-перстной кишки, вне обострения.

SpO₂ при поступлении составила 99%. Поражение легочной ткани по данным КТ ОКГ до 50%. По данным биохимического анализа периферической венозной крови концентрация альбумина составила 36,1 г/л.

Подставим указанные параметры в формулу:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

z=0,183 + 1,512 × Х возр + 1,671 × Х_кт + 0,995 × Х сатур - 0,126 × Х альб + 1,259 × ХСД

z=0,183 + 0 × 1,512 + 0 × 1,671 + 0 × 0,995 - 36,1 × 0,126 + 0 × 1,259= -4,3656

р=1/(1+e^-z) × 100%=1/(1+е^4,3656) × 100%=1,255%

Согласно уравнению, вероятность развития ТЭО в ходе госпитализации составило 1,255%, что соответствует низкому риску. В течение всего периода стационарного лечения ТЭО не выявлены. Спустя 15 дней пациентка выписана домой в удовлетворительном состоянии.

Пример №3

Пациентка Г., 56 лет. Основное заболевание: U07.1 Коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, идентифицированная лабораторными методами. Внегоспитальная двухсторонняя полисегментарная пневмония с поражением верхней, средней и нижней долей правого, и верхней и нижней долей левого легкого крайне тяжелого течения.

Сочетанное заболевание. 1: Бронхиальная астма неатопическая форма средне -тяжелого течения в стадии обострения. Сочетанные заболевания. 2: ИБС: Атеросклеротический кардиосклероз. Ишемическая кардиомиопатия.

Фон: Гипертоническая болезнь 3 стадии, 3 степени, риск 4. Атеросклероз коронарных, церебральных артерий, аорты. Артериолосклеротический нефроангиосклероз.

Осложнение основного заболевания: ДН 3 ст. НК 2 ст. Нозокомиальный трахеобронхит. Сепсис. Респираторный дистресс-синдром. ДВС- синдром. Легочно-сердечная недостаточность. Пролежни крестца, левой пятки. Реан. мероприятия: Катетеризация правой внутренней яремной вены, ИВЛ 11.04.2020 - 02.05.2020 г. Трахеостомия от 15.04.2020 г.

Сопутствующие заболевания: Ожирение 3 ст.(ИМТ 40,79 кг\м2). Хронический гастродуоденит. Хронический панкреатит. Жировой гепатоз. Хронический пиелонефрит

SpO₂ при поступлении составила 86%. По данным КТ ОГК выявлено более 50% поражения легочной ткани. По данным биохимического анализа периферической венозной крови концентрация альбумина составила 34,8 г/л.

Подставим указанные параметры в формулу:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

z=0,183 + 1,512 × Х возр + 1,671 × Х_кт + 0,995 × Х сатур - 0,126 × Х альб + 1,259 × ХСД

z=0,183 + 0 × 1,512 + 1 × 1,671 + 1 × 0,995 - 34,8 × 0,126 + 0 × 1,259=-1,5358

p=1/(1+e^-z) × 100%=1/(1+е^1,5358) × 100%=17,71%

Согласно уравнению, вероятность развития ТЭО у пациента составила 17,71%, что соответствует низкому риску. В течение всего периода лечения в стационаре у пациента не регистрировалось развития ТЭО, и в удовлетворительном состоянии пациент был выписан.

Таким образом, разработанный способ позволяет обеспечить повышение эффективности прогнозирования вероятности развития ТЭО у пациентов с COVID-19 в период госпитализации на основании ряда клинических, лабораторных и инструментальных показателей, что позволяет своевременно осуществить профилактические и лечебные мероприятия.

Способ прогнозирования развития тромбоэмболических осложнений у пациентов с COVID-19

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и кардиологии, и может быть использовано для прогнозирования развития тромбоэмболических осложнений (ТЭО) у пациентов с COVID-19. Определяют возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки (КТ ОГК), сатурацию кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар менее или более 95%, концентрацию альбумина в плазме крови на момент поступления в стационар, а также наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го типа. По полученным показателям определяют риск развития ТЭО (р) по заданной формуле. И при показателе р выше или равном 20,64% прогнозируют высокий риск развития ТЭО, при значении р меньше 20,64% - низкий риск развития ТЭО в ходе госпитализации. Способ позволяет выбрать оптимальную тактику ведения пациентов и позволяет своевременно проводить лечебные мероприятия за счет оценки совокупности наиболее значимых показателей. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования развития тромбоэмболических осложнений (ТЭО) у пациентов с COVID-19, включающий определение следующих показателей: возраст, процент поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии органов грудной клетки, сатурация кислорода на атмосферном воздухе на момент поступления в стационар, концентрация альбумина в плазме крови на момент поступления в стационар, наличие/отсутствие сахарного диабета 2-го типа, затем определяют риск развития ТЭО (р) по формуле:

р=1 / (1+e^-z) × 100%,

z=0,183 + 1,512 × X_возр × 1,671 × Х_КТ + 0,995 × Х_сатур - 0,126 × Х_альб + 1,259 × ХСД, где

р - вероятность развития тромбоэмболических осложнений в %;

е - число Эйлера, равное 2,71828;

X_возр, где 0 - возраст младше 65 лет, 1 - возраст старше 65 лет;

Х_КТ, где 0 - менее 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК, 1 - более 50% «матового стекла» по данным КТ ОГК;

X_сатур, где 0 - сатурация на атмосферном воздухе >95%, 1- сатурация на атмосферном воздухе <95%;

X_альб - концентрация альбумина в плазме крови, выраженная в граммах на литр;

Х_СД, где 0 - отсутствие сахарного диабета 2-го типа, где 1 - наличие сахарного диабета 2-го типа,

при значении р выше или равном 20,64% прогнозируют высокий риск развития ТЭО в ходе госпитализации, при значении р меньше 20,64% - низкий риск.