Способ персонифицированного прогнозирования летальных исходов COVID-19-ассоциированной пневмонии у пациентов пожилого и старческого возраста Российский патент 2024 года по МПК A61B5/107 A61B5/145 G01N33/49 G01N33/50 

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, которая может быть использована для персонифицированного прогнозирования летальных исходов COVID-19-ассоциированной пневмонии у пациентов пожилого и старческого возраста.

Две тысячи двадцатый год ознаменовался появлением новой глобальной проблемы, касающейся не только системы здравоохранения, но и всего человечества в целом: пандемия COVID-19 и ассоциированная с ней вирусная пневмония, вызванная ранее неизвестным ‘’’β-коронавирусом SARSCoV-2.

По последним данным, в Российской Федерации уже более 16 млн человек заражены COVID-19, наличие осложнений достоверно связано с увеличением % летальности. По данным Росстата смертность в Российской Федерации в 2020 г. возросла на 18% (323,8 тыс.человек), из них примерно 50% - это зафиксированные летальные исходы от COVID-19. С целью своевременной и корректной оценки прогноза, а также выбора лечебной тактики выделение предикторов неблагоприятного исхода заболевания являются актуальными задачами практического здравоохранения [1].

В настоящее время установлены клинические и лабораторные факторы, значительно влияющие на исходы COVID-19, основными из них являются пожилой и старческий возраст, коморбидность и ряд лабораторных показателей: низкие значения лимфоцитов, повышенный С-реактивный белок (СРБ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), D-димер, тропонин, ферритин [2, 3].

Недостатком использования только одного параметра для оценки риска развития тяжелого течения COVID-19 является то, что оно не способно дать полное представление о рисках в каждом конкретном случае.

Окончательные предикторы неблагоприятных клинических исходов все еще не определены, главным образом из-за непредсказуемости заболевания и множества лежащих в его основе патофизиологических механизмов, которые могут повлиять на состояние пациента и дальнейший прогноз.

Рассматривая возможные механизмы столь высокой распространенности сочетания коронавирусной инфекции и сердечно-сосудистых заболеваний, следует указать на потенциально общие факторы риска этих заболеваний. Например, возраст, оказывая супрессивное влияние на иммунную систему, повышает восприимчивость к вирусной инфекции, и обеспечивает ее более тяжелое течение.

Известен способ прогнозирования риска летального исхода у больных сахарным диабетом (СД) 2 типа в сочетании с COVID-19 [4],при котором определяют лабораторные показатели: уровень мочевины, креатинина, аспартатаминотрансферазы, СРБ, международного нормализированного отношения, D-димера, ЛДГ, лейкоцитов, скорость оседания эритроцитов.

Недостатком способа является то, что способ прогнозирует риск развития летального исхода только у ограниченной категории больных с СД 2 типа в сочетании с COVID-19.

Известен способ оценки риска развития тяжелого течения COVID-19 у женщин, при котором определяют значения четырех показателей: веса, индекса массы тела (ИМТ), окружности бедер (ОБ) и уровня триглицеридов (ТГ). Полученные значения сравнивают с пороговыми значениями соответствующих показателей и при получении трех и более значений показателей, превышающих пороговые значения, делают заключение о высоком риске развития тяжелого течения COVID-19. Недостаток данного способа заключается в том, что он может использоваться только у женщин [5].

Прототипом к заявляемому изобретению является способ индивидуального прогнозирования исходов COVID - 19 [Патент РФ №2795141, опубл. 28.04.2023], согласно которому у больного определяют возраст, содержание в крови мочевины, ЛДГ, ИМТ, долю ненасыщенного кислородом гемоглобина. При получении суммы больше или равной 18,5 прогнозируют высокий риск развития неблагоприятного исхода заболевания.

Основным недостатком данного способа является то, что он не предназначен для персонифицированного прогнозирования риска развития летальных исходов COVID-19-ассоциированной пневмонии у пациентов пожилого и старческого возраста, у которых имеет место большое количество сопутствующей патологии, что утяжеляет прогноз заболевания.

Задачей изобретения является создание способа персонифицированного прогнозирования летальных исходов COVID-19-ассоциированной пневмонии у пациентов пожилого и старческого возраста, обладающего высокой точностью и специфичностью.

Для решения поставленной задачи проведен ретроспективный пошаговый анализ более 50 различных качественных и количественных клинико-лабораторных показателей у 164 пациентов с COVID-19-ассоциированной пневмонией, позволивший выделить предикторы, наиболее точно отражающие прогнозирование летальных исходов. Изучена первичная медицинская документация, включающая анамнез с учетом заболеваний, с которыми пациент состоит на диспансерном учете, проводимое лечение по классам препаратов, клинико-лабораторные показатели, сроки госпитализации. Технический результат достигается тем, что у больного с подтвержденным диагнозом COVID-19-ассоциированной пневмонией определяют возраст, ИМТ, уровень тромбоцитов, нейтрофилов, моноцитов, D-димера, высокочувствительного тропонина, прокальцитонина (ПКТ), СРБ, ферритина и рассчитывают степень риска по формуле:

где p - вероятность риска развития летального исхода;

е - математическая константа, равная 2,72;

y- значение дискриминантной функции, которое определяют по формуле:

где (-0,022) - константа;

0,108; 0,238; 0,008; 0,020; 0,211; 0,002; 0,417; 0,476; 0,006; 0,001 - весовые коэффициенты соответствующих показателей;

- значения переменных, соответствующие рассматриваемым показателям;

- возраст пациента, лет;

- ИМТ, кг/м²;

- уровень тромбоцитов, ‘’·10⁹/л;

- доля нейтрофилов, %;

- доля моноцитов, %;

- уровень D-димера, нг/мл;

- уровень высокочувствительного тропонина, нг/мл;

- уровень прокальцитонина, нг/мл;

- уровень СРБ, мг/л;

- уровень ферритина, мкг/л;

и при пороговом значении P 0,5 и более риск развития летального исхода высокий.

Предлагаемый способ прост в применении как на амбулаторном, так и на госпитальном этапе, интерпретация результатов не требует длительных затрат времени и не зависит от меняющихся условий окружающей среды. Способ является малоинвазивным, экономически выгодным и доступным для проведения на любом этапе, что упрощает его практическое использование.

Преимущества предлагаемого в качестве изобретения способа:

1) Патогенетическая обоснованность выделенных показателей как факторов, влияющих на развитие летального исхода у пациентов с COVID-19-ассоциированной пневмонией.

2) Включение в результирующий индекс оценки возраста пациентов.

3) Доступность, дешевизна и простота исследования.

4) Высокие уровни чувствительности (73%) и специфичности (95%).

5) Способ может быть использован с целью своевременной реализации терапевтических мероприятий у больных с COVID-19-ассоциированной пневмонией.

Значимость для врача практического здравоохранения заключается в том, что способ дает возможность получить индивидуальный профиль риска развития летального исхода у пациентов пожилого и старческого возраста, что позволит клиницистам заблаговременно определить пациентов с высоким риском развития осложнений, требующих повышенного внимания и проведения более активных диагностических и лечебных мероприятий.

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

Идентичной совокупности признаков не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе.

Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для уточнения прогноза у наиболее уязвимой группы больных пожилого и старческого возраста с целью предупреждения осложнений, в том числе летальных исходов, включая полную коррекцию факторов риска и применение более агрессивной тактики ведения пациентов, несмотря на высокую отягощенность коморбидными заболеваниями, что позволит обеспечить низкие показатели госпитальной смертности.

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

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенной к нему фигуры.

На фиг.1 изображена характерологическая кривая (ROC-кривая) чувствительности и специфичности риска развития летального исхода у больных пожилого и старческого возраста с подтвержденным диагнозом COVID-19-ассоциированная пневмония. По оси абсцисс отложены значения специфичности (%), по оси ординат - чувствительности (%). По данным анализа следует, что площадь под кривой составила 0,955 (р=0,012), что говорит о хорошем качестве модели, найден оптимальный порог отсечения (Р больше 0,5), при чувствительности 73% и специфичности 95%.

Полученные нами результаты основаны на данных историй болезни госпитализированных пациентов пожилого и старческого возраста с подтвержденным диагнозом COVID-19-ассоциированная пневмония. В исследование включен 151 пациент, медиана возраста - 72,5 (60-92) лет.

Пример 1.

Больной Л., 70 лет. Основной диагноз: 1. Коронавирусная инфекция, вирус идентифицирован (подтвержден лабораторным тестированием независимо от тяжести клинических признаков или симптомов). 2. Внебольничная двусторонняя пневмония, средней степени тяжести. КТ-3. Дыхательная недостаточность 3 стадии.

Сопутствующие заболевания: ИБС. Стенокардия напряжения ФК 2. ХСН 1 (NYHAII). Гипертоническая болезнь 3 стадии, контролируемая АГ, риск 4. Целевое АД менее 130/80 мм рт. ст.

Объективный осмотр при поступлении: Состояние тяжелой степени тяжести, t тела 37,5°C. В легких дыхание жесткое, ослаблено в нижних отделах с обеих сторон, влажные мелкопузырчатые хрипы. ЧДД 22 в минуту, SpO2=86%, на CPAP. АД 140/90 мм рт. ст. Живот мягкий, безболезненный. Отеков нет.

По данным клинико-лабораторных исследований: ИМТ=32,9 кг/м², тромбоциты - 56·10⁹/л, доля нейтрофилов в лейкоцитарной формуле - 76%, доля моноцитов в лейкоцитарной формуле - 2%, D-димер - 1000 нг/мл, тропонин - 0,5 нг/мл, ПКТ - 10 нг/мл, СРБ - 18,7 мг/л, ферритин - 775 мкг/л.

Для оценки риска летального исхода был использован разработанный способ.

Определяют значение дискриминантной функции по формуле:

Затем вычисляют риск развития летального исхода по формуле:

P=0,974

Так как Р более 0,5, риск развития летального исхода у пациента пожилого возраста высокий. При дальнейшем наблюдении, несмотря на проводимую терапию, пациент скончался.

Пример 2.

Больная Б., 84 года. Основной диагноз: Новая коронавирусная инфекция, подтвержденная методом ПЦР, средне-тяжелое течение. Осложнение: Дыхательная недостаточность 1 ст.

Объективный осмотр при поступлении: Состояние средней степени тяжести степени тяжести, t тела 36,4°C. В легких дыхание жесткое, ослаблено в нижних отделах с обеих сторон, влажные мелкопузырчатые хрипы. ЧДД 17 в минуту, SpO2=95%. АД 140/90 мм рт. ст. Живот мягкий, безболезненный. Отеков нет.

По данным клинико-лабораторных исследований: ИМТ=28 кг/м², тромбоциты - 364’’·10⁹/л, доля нейтрофилов в лейкоцитарной формуле - 64%, доля моноцитов в лейкоцитарной формуле - 7%, D-димер - 132 нг/мл, тропонин - 0,3 нг/мл, ПКТ - 0,61 нг/мл, СРБ -– 34 мг/л, ферритин - 1540 мкг/л.

Определяют значение дискриминантной функции по формуле:

3,93954

Затем значение дискриминантной функции подставляют в формулу:

P=0,01

Так как P менее 0,5, риск развития летального исхода низкий. При дальнейшем наблюдении были проведены своевременные лечебные мероприятия, в результате чего пациентка достигла реконвалесценции и была выписана.

Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирован на 65 больных, и позволяет с высокой точностью определить риск развития летального исхода у пациентов пожилого и старческого возраста.

Литература.

1. Сваровская А.В., Шабельский А.О., Левшин А.В. Индекс коморбидности Чарлсона в прогнозировании летальных исходов у пациентов с COVID-19. Российский кардиологический журнал. 2022;27(3):4711.doi:10.15829/1560-4071-2022-4711.

2. Hematologic, biochemical and immune biomarker abnormalities associated with severe illness and mortality in coronavirus disease 2019 (COVID -19): a metaanalysis. Henry BM, de Oliveira MHS, Benoit S, Plebani M, Lippi G Clin Chem Lab Med. 2020 Jun 25; 58(7):1021-1028.

3. Шабельский А.О., Левшин А.В., Астанин П.А., Колесова А.Е., Нуреева Я.Е., Сваровская А.В. Роль клинико-лабораторных показателей в прогнозировании риска развития хронической сердечной недостаточности у пациентов, перенесших COVID-19. Профилактическая медицина. 2023;26(4):77-85. https://doi.org/10.17116/profmed20232604177.

4. Патент №2764954 от 24.01.2022. Способ прогнозирования риска летального исхода у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с COVID-19. Демичева Т.П.

5. Патент №2021119257 от 30.06.2021. Способ оценки риска развития тяжелого течения коронавирусной инфекции у женщин. Стрюкова Е.В., Худякова А.Д., Рагино Ю. И., Логвиненко И.И.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для прогнозирования риска летального исхода у больных COVID-19. Определяют индекс массы тела, уровень тромбоцитов, нейтрофилов, моноцитов, D-димера, высокочувствительного тропонина, прокальцитонина, С-реактивного белка и ферритина. После чего для расчета риска развития летального исхода (Р) осуществляют математическую обработку числовых значений по оригинальной формуле. При значении P, равном 0,5 и более, прогнозируют высокий риск развития летального исхода. Способ, являясь малоинвазивным и простым в исполнении, а также доступным для проведения на амбулаторном и госпитальном этапе лечения, позволяет с высокой точностью и эффективностью прогнозировать риск развития летального исхода у больных пожилого и старческого возраста с COVID-19-ассоциированной пневмонией. 1 ил., 2 пр.

Способ персонифицированного прогнозирования летальных исходов COVID-19-ассоциированной пневмонии у пациентов пожилого и старческого возраста, характеризующийся тем, что у больных определяют возраст, индекс массы тела, уровень тромбоцитов, нейтрофилов, моноцитов, D-димера, высокочувствительного тропонина, прокальцитонина, С-реактивного белка (СРБ), ферритина и вычисляют степень риска по формуле:

,

где p – вероятность риска развития летального исхода;

е - математическая константа, равная 2,72;

y – значение дискриминантной функции, которое определяют по формуле:

где (-0,022) – константа;

0,108; 0,238; 0,008; 0,020; 0,211; 0,002; 0,417; 0,476; 0,006; 0,001 – весовые коэффициенты соответствующих показателей;

– значения переменных, соответствующие рассматриваемым показателям;

– возраст пациента, лет;

– ИМТ, кг/м²;

– уровень тромбоцитов,·10⁹/л;

– доля нейтрофилов, %;

– доля моноцитов, %;

– уровень D-димера, нг/мл;

– уровень высокочувствительного тропонина, нг/мл;

– уровень прокальцитонина, нг/мл;

– уровень СРБ, мг/л;

– уровень ферритина, мкг/л;

и при пороговом значении P 0,5 и более риск развития летального исхода высокий.