СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ АОРТАЛЬНОГО СТЕНОЗА У ПАЦИЕНТОВ С БИКУСПИДАЛЬНЫМ АОРТАЛЬНЫМ КЛАПАНОМ И ДИЛАТАЦИЕЙ ОТДЕЛА АОРТЫ Российский патент 2024 года по МПК A61B5/117 G01N33/68 G01N33/70 G01N33/92 A61B8/06 A61B8/14 

Изобретение относится к области медицины, кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии и может быть использовано для прогнозирования риска развития аортального стеноза (АС) у пациентов с врожденным пороком сердца: бикуспидальный аортальный клапан (ВПС:БАК) и дилатацией восходящего отдела аорты (ДВОА).

Известен способ оценки кальциноза аортального клапана при помощи ультразвуковой денситометрии (патент РФ №2306104, опубл. 20.09.2007 г.), включающий выполнение ультразвукового исследования сердца на диагностической системе Nemio 35 (TOSHIBA) для визуализации используют стандартную кардиальную программу (IHeartA), кардиальный датчик - фазированную решетку и стандартные заводские настройки получения изображения: уровень Gain-80, частоту инсонации датчика - 2,5 МГц без применения 2-й гармоники; при этом изображение аортального клапана выводится из парастернальной позиции датчика с сечением по короткой оси, аортальный клапан оконтурируется включая клапанное кольцо по методу эллипса и после проведения ультразвуковой денситометрии с использованием программы 2Б-гистограммы оценивается значение показателя Mean.

Недостатком известного способа является его трудоемкость и необходимость применения дорогостоящих приборов и диагностической системы.

Также известен способ определения риска наличия кальциноза клапана аорты у пациентов 60 лет и старше (патент РФ №2754946, опубл. 08.09.2021 г.), который включает определение содержания аполипопротеина А-1 в сыворотке крови и расчет значения дискриминантной функции по формуле:

Д=-4,6×АпоА-1+5,22, где:

АпоА-1 - содержание АпоА-1 в сыворотке крови (г/л);

если Д>0, пациента относят к группе имеющего кальциноз, при ДО пациента относят к группе не имеющего кальциноз клапана аорты.

Недостатком известного способа являются возрастные ограничения, данный способ рассчитан только для пациентов старше 60 лет.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа прогнозирования риска развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты, позволяющего повысить достоверность и специфичность прогнозирования риска развития аортального стеноза.

Указанный технический результат при реализации изобретения достигается тем, что в способе прогнозирования у пациента в сыворотке крови определяют биомаркеры кальциноза sRANKL и остеопротегерина, общий холестерин, креатинин; оценивают степень тяжести аортальной недостаточности (АН) по данным эхокардиографического исследования; далее рассчитывают логистическую функцию вероятности возникновения аортального стеноза по формуле:

где р - вероятность возникновения аортального стеноза в %;

X1 - пол пациента: мужской - 1, женский - 0;

Х2 - АН: 0 - отсутствие регургитации/приклапанная, легкая - 1, умеренная - 2, тяжелая - 3;

Х3 - значение креатинина в сыворотке крови в мкмоль/л;

Х4 - значение общего холестерина в сыворотке крови в ммоль/л;

Х5 - значение sRANKL в сыворотке крови в пмоль/л;

Х6 - значение остеопротегерина в сыворотке крови в пмоль/л;

-8,4972 - свободный член уравнения;

полученное значение р>85% свидетельствует о развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты.

Основой заявленного способа является построение логистической регрессионной модели (прогностической модели), позволяющей получить вероятность риска развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты.

Для прогноза развития АС у пациентов с ВПС:БАК и ДВОА были построены логистические уравнения, при построении которых использовались количественные и качественные предикторы в различных сочетаниях, с пошаговым алгоритмом включения, позволивший получить несколько десятков уравнений логистической регрессии, из которых производился отбор уравнений, имеющего самые высокие значения верного предсказания-более 70%. Ниже представлено уравнение регрессии с наибольшей предсказательной ценностью совокупности предикторов:

где р - вероятность возникновения аортального стеноза в %;

X1 - пол пациента: мужской - 1, женский - 0;

Х2 - аортальная недостаточность (АН): 0 - отсутствие аортальной регургитации/приклапанная, легкая - 1, умеренная - 2, тяжелая - 3;

Х3 - значение креатинина в сыворотке крови в мкмоль/л;

Х4 - значение общего холестерина в сыворотке крови в ммоль/л;

Х5 - значение sRANKL в сыворотке крови в пмоль/л;

Х6 - значение остеопротегерина в сыворотке крови в пмоль/л;

-8,4972 - свободный член уравнения. Уровень значимости для включения предикторов в уравнение регрессии задавался таким, чтобы достигнутый уровень значимости критерия Вальда Хи-квадрат для каждого предиктора по окончании пошаговой процедуры не превышал 10%. Пошаговый порядок (Step) включения отобранных предикторов (Variable) в уравнение с указанием процента верного предсказания на каждом шаге и коэффициентов регрессии отражен в таблице 1, по которой можно проследить динамику предсказательной ценности предикторов и их совокупности при оценке уравнения логит-регрессии в целом. Соответствие модели и реальных данных оценивалось с использованием теста согласия Хосмера-Лемешова (Hosmer and Lemeshov Goodness-of-Fit Test). Для нашего уравнения уровень значимости теста согласия составил 0,2414, т.е. созданная модель является значимой.

Площадь под ROC-кривой рассчитывалась для оценки качества полученной модели и составила для модели - 0,8556 (фиг. 1), данный результат площади под ROC-кривой говорит о высоком качестве представленной математической модели для прогнозирования риска развития АС у пациентов с ВПС:БАК и дилатацией аорты.

ROC-кривая для модели прогнозирования развития АС у пациентов с ВПС:БАК и ДВОА на основе регрессионного анализа представлена на фиг. 1.

Площадь под кривой на 3 шаге включения равна 0,8556.

Для активного применения предлагаемой математической модели в практике нами был создан вероятностный калькулятор развития аортального стеноза у пациентов с врожденным пороком сердца: бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты с использованием стандартного табличного редактора MS Excel включенным в пакет программы MS Office 2007позволяющей интегрировать указанное выше уравнение и вносить в данный калькулятор индивидуальные числовые характеристики пациента по указанным выше критериям прогноза. В результате в числовом выражении в процентах автоматически отображается искомая величина «р», в случае ее превышения 85% у пациента с ВПС:БАК и ДВОА риск развития АС считается высоким.

Проведенный много факторный анализ позволил определить, что для взаимосвязи аортального стеноза и дилатации аорты у пациентов с бикуспидальным АК наиболее неблагоприятной совокупностью факторов риска являются маркеры кальциноза: ОПГ и sRANKL, а также сывороточная концентрация креатинина и общего холестерина, кроме того, доказана роль АН как предиктора формирования АС.

Пример осуществления предлагаемого способа

Пример 1. Пациент М. 50 лет проходил стационарное лечение в кардиологическом отделении ФГБУ НМИЦ им В.А. Алмазова с диагнозом: ВПС. Бикуспидальный АК. Гипертоническая болезнь II ст., риск ССО 3. Помимо стандартного общеклинического обследования пациенту М. был проведен анализ лабораторных показателей: уровень креатинина составил 78 мкмоль/л, уровень холестерина 5.5 ммоль/л, уровень sRANKL 0.59 пмоль/л, уровень остеопротегерина 8.1 пмоль/л, также было выполнено эхокардио графическое исследование: выявлен бикуспидальный АК, аортальная недостаточность 1 степени, размер восходящей аорты составил 44 мм, скорость на АК составила 1.7 м/с. С помощью предлагаемой математической модели прогнозирования встроенной в программу MS Excel, 2007 был проведен расчет вероятности развития АС у данного пациента, риск развития составил 94.3%, что является высокой градацией риска. В дальнейшем пациент ежегодно наблюдался и обследовался в ФГБУ НМИЦ им В.А. Алмазова, показаний к оперативному лечению до настоящего времени выявлено не было. Через 5 лет при выполнении эхокардиографического исследования был выявлен легкий АС, скорость на АК составила 2.4 м/с.

Принято решение по окончании экспертизы материалов заявки осуществлять прогнозирование развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией аорты по предлагаемому способу с целью снижения риска осложнений и своевременного направления пациентов на оперативное лечение.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты. В сыворотке крови пациента определяют биомаркеры кальциноза sRANKL и остеопротегерин, общий холестерин, креатинин, оценивают степень тяжести аортальной недостаточности (АН) по данным эхокардиографического исследования. Далее рассчитывают логистическую функцию вероятности возникновения аортального стеноза по формуле:

где р – вероятность возникновения аортального стеноза в %; Х1 – пол пациента: мужской - 1, женский - 0; Х2 – АН: 0 - отсутствие регургитации/приклапанная, легкая - 1, умеренная - 2, тяжелая - 3; Х3 – значение креатинина в сыворотке крови в мкмоль/л; Х4 – значение общего холестерина в сыворотке крови в ммоль/л; Х5 – значение sRANKL в сыворотке крови в пмоль/л; Х6 – значение остеопротегерина в сыворотке крови в пмоль/л; -8,4972 – свободный член уравнения. Полученное значение р>85% свидетельствует о развитии аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты. Способ обеспечивает возможность повышения достоверности и специфичности прогнозирования риска развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты за счет оценки совокупности факторов риска, которыми являются маркеры кальциноза: остеопротегерин и sRANKL, сывороточная концентрация креатинина и общего холестерин, степень тяжести АН. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ прогнозирования риска развития аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты, заключающийся в том, что в сыворотке крови пациента определяют биомаркеры кальциноза sRANKL и остеопротегерин, общий холестерин, креатинин, оценивают степень тяжести аортальной недостаточности (АН) по данным эхокардиографического исследования; далее рассчитывают логистическую функцию вероятности возникновения аортального стеноза по формуле:

где р – вероятность возникновения аортального стеноза в %;

Х1 – пол пациента: мужской - 1, женский - 0;

Х2 – АН: 0 - отсутствие регургитации/приклапанная, легкая - 1, умеренная - 2, тяжелая - 3;

Х3 – значение креатинина в сыворотке крови в мкмоль/л;

Х4 – значение общего холестерина в сыворотке крови в ммоль/л;

Х5 – значение sRANKL в сыворотке крови в пмоль/л;

Х6 – значение остеопротегерина в сыворотке крови в пмоль/л;

-8,4972 – свободный член уравнения;

полученное значение р>85% свидетельствует о развитии аортального стеноза у пациентов с бикуспидальным аортальным клапаном и дилатацией восходящего отдела аорты.