<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Science and Innovations in Medicine</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Science and Innovations in Medicine</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Наука и инновации в медицине</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2500-1388</issn><issn publication-format="electronic">2618-754X</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">FSBEI of Higher Education SamSMU of Ministry of Health of the Russian Federation</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">627354</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.35693/SIM627354</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Gerontology and geriatrics</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Геронтология и гериатрия</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Mathematical modeling of the chronic kidney disease progression rate in patients with type 2 diabetes mellitus</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Математическое моделирование темпа прогрессирования хронической болезни почек при сахарном диабете 2 типа</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9609-2725</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Pervyshin</surname><given-names>Nikolai A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Первышин</surname><given-names>Николай Александрович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>PhD, assistant of the Department of Endocrinology and Geriatrics</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>канд. мед. наук, ассистент кафедры эндокринологии и гериатрии</p></bio><email>n.a.pervyshin@samsmu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Samara State Medical University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="preprint" iso-8601-date="2024-04-03" publication-format="electronic"><day>03</day><month>04</month><year>2024</year></pub-date><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-06-03" publication-format="electronic"><day>03</day><month>06</month><year>2024</year></pub-date><volume>9</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>88</fpage><lpage>94</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-02-22"><day>22</day><month>02</month><year>2024</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-02-24"><day>24</day><month>02</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2024, Pervyshin N.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2024, Первышин Н.А.</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Pervyshin N.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Первышин Н.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/627354">https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/627354</self-uri><abstract xml:lang="en"><p><bold>Aim</bold> – to develop and provide clinical substantiation of experimental mathematical models for the chronic kidney disease (CKD) progression rate in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) using the glomerular filtration rate reduction index (RI_GFR) as original diagnostic parameter.</p> <p><bold>Material and methods.</bold> A cross-sectional observational study of clinical status indices was performed in a sample of patients with type 2 diabetes. The significant predictors of a high rate of CKD progression were identified by regression analysis, three variants of experimental mathematical models were developed with different combinations of arguments with an emphasis on modifiable factors.</p> <p><bold>Results.</bold> The method of one-dimensional logistic regression analysis revealed the indices of clinical status having a significant impact on the rate of CKD progression on the scale of changes in RI_GFR by 1 ml/min/1.73 m<sup>2</sup> and on the binary classification of outcomes in the groups of "slow" and "fast" decrease in kidneys filtration function with a threshold value of RI_GFR of 4.21 ml/min/1.73 m<sup>2</sup> per year. These indices were age, body mass index (BMI), glycemia and duration of diabetes at the time of visit, history of insulin therapy, acute myocardial infarction in the anamnesis, pulse on the popliteal artery, concomitant retinopathy, hypertension risk group, treatment with sulfonylureas and calcium antagonists. Using multidimensional logistic regression, three types of experimental mathematical models were developed, including various combinations of predictors that demonstrated high values of diagnostic significance.</p> <p><bold>Conclusion.</bold> The mathematical modeling of CKD progression in patients with T2DM with the RI_GFR diagnostic index allows for better understanding of the pathology's development patterns. An experimental mathematical model using modifiable drug factors that a doctor can manage during the treatment (administration of sulfonylureas and calcium channel blockers) demonstrated 55.6% sensitivity, 85.3% specificity, AUC 0.76 (0.65; 0.86), which ensured high quality prediction with an accuracy of 77.5%.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p><bold>Цель</bold> – разработка и клиническое обоснование экспериментальных математических моделей темпа прогрессирования хронической болезни почек (ХБП) при сахарном диабете (СД) 2 типа с использованием оригинального диагностического параметра индекс снижения скорости клубочковой фильтрации (ИС_СКФ).</p> <p><bold>Материал и методы.</bold> Выполнено кроссекционное обсервационное исследование показателей клинического статуса в выборке пациентов с СД 2 типа, методом регрессионного анализа выделены значимые предикторы высокого темпа прогрессирования ХБП, построены три варианта экспериментальных математических моделей с различными комбинациями аргументов с акцентом на модифицируемые факторы.</p> <p><bold>Результаты. </bold>Методом одномерного логистического регрессионного анализа выявлены показатели клинического статуса, оказывающие значимое влияние на темп прогрессирования ХБП по шкале изменения ИС_СКФ на 1 мл/мин/1,73 м<sup>2</sup> и по бинарной классификации исходов в группах «медленного» и «быстрого» снижения фильтрационной функции почек с пороговым значением ИС_СКФ 4,21 мл/мин/1,73 м<sup>2</sup> за год: возраст, индекс массы тела (ИМТ), гликемия на приеме, длительность СД на момент консультации, стаж инсулинотерапии, острый инфаркт миокарда в анамнезе, пульс на подколенной артерии, сопутствующая ретинопатия, группа риска АГ, лечение препаратами сульфонилмочевины и антагонистов кальция. С применением многомерной логистической регрессии построены три вида экспериментальных математических моделей, включающих различные комбинации предикторов, которые продемонстрировали высокие значения диагностической значимости.</p> <p><bold>Выводы. </bold>Математическое моделирование процесса прогрессирования ХБП при СД 2 типа с применением диагностического индекса ИС_СКФ позволяет получить новые представления о закономерностях развития патологического процесса; экспериментальная математические модель, включающая в себя модифицируемые медикаментозные факторы, на которые может оказать влияние врач в процессе лечения (назначение препаратов сульфонилмочевины и антагонистов кальция), показала следующие характеристики: чувствительность 55,6%; специфичность 85,3%, AUC 0,76 (0,65; 0,86), что обеспечивает высокое качество прогноза с точностью 77,5%.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>diabetes mellitus</kwd><kwd>chronic kidney disease</kwd><kwd>glomerular filtration rate</kwd><kwd>mathematical model</kwd><kwd>regression logistic analysis</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>сахарный диабет</kwd><kwd>хроническая болезнь почек</kwd><kwd>скорость клубочковой фильтрации</kwd><kwd>математическая модель</kwd><kwd>регрессионный логистический анализ</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Dedov II, Shestakova MV, Vikulova OK, et al. Epidemiological characteristics of diabetes mellitus in the Russian Federation: clinical and statistical analysis according to the Federal diabetes register data of 01.01.2021. Diabetes Mellitus. 2021;24(3):204-221. (In Russ.). [Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К., и др. Эпидемиологические характеристики сахарного диабета в Российской Федерации: клинико-статистический анализ по данным регистра сахарного диабета на 01.01.2021. Сахарный диабет. 2021;24(3):204-221]. https://doi.org/10.14341/DM12759</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Smirnov AV, Shilov EM, Dobronravov VA, et al. National guidelines. Chronic kidney disease: basic principles of screening, diagnosis, prevention and treatment approaches. Nephrology. 2012;16(1):89-115. (In Russ.). [Смирнов А.В., Шилов Е.М., Добронравов В.А., и др. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. Нефрология. 2012;16(1):89-115] https://doi.org/10.24884/1561-6274-2012-16-1-89-115</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Demidova TYu, Zenina SG. New accents in type 2 diabetes melitus management: early prevention of cardiorenal complications. Therapy. 2020;6(8):55-63. (In Russ.). [Демидова Т.Ю., Зенина С.Г. Новые акценты в управлении сахарным диабетом 2 типа: ранняя профилактика кардиоренальных осложнений. Терапия. 2020;6(8):55-63]. https://doi.org/10.18565/therapy.2020.8.55-63</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Tomilina AM, Andrusev NG, Peregudova NG, et al. Renal replacement therapy for end stage renal disease in Russian Federation, 2010-2015. Nephrology and dialysis. 2017;19(4):1-95. (In Russ.). [Томилина Н.А., Андрусев А.М., Перегудова Н.Г., Шинкарев М.Б. Заместительная терапия терминальной хронической почечной недостаточности в Российской Федерации в 2010-2015 гг. Отчет по данным Общероссийского Регистра заместительной почечной терапии Российского диализного общества. Нефрология и диализ. 2017;19(4):1-95]. https://doi.org/10.28996/1680-4422-2017-4suppl-1-95</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Markova AV, Korsunova EN, Aristarin MA. Cardiovascular risk in patients with arterial hypertension in combination with type 2 diabetes mellitus and chronic kidney disease. Modern problems of science and education. 2015;2. (In Russ.). [Маркова А.В., Корсунова Е.Н., Аристарин М.А. Сердечно-сосудистый риск у пациентов с артериальной гипертензией в сочетании с сахарным диабетом 2 типа и хронической болезнью почек. Современные проблемы науки и образования. 2015;2]. https://science-education.ru/ru/article/view?id=17375</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Pervyshin NA. A diagnostic criterion for the dynamics of chronic kidney disease in patients with diabetes. Aspirantskiy Vestnik Povolzhiya. 2023;23(1):65-72. (In Russ.). [Первышин Н.А. Диагностический критерий динамики прогрессирования хронической болезни почек при сахарном диабете. Аспирантский вестник Поволжья. 2023;23(1):65-72]. https://doi.org/10.55531/2072-2354.2023.23.1.65-72</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Pervyshin NA, Lebedeva IV, Lebedeva EA. Outpatient care formalization and informatization for patients with diabetes mellitus. Preventive medicine. 2021;24(3):14-21. (In Russ.). [Первышин Н.А., Лебедева И.В., Лебедева Е.А. Формализация и информатизация амбулаторного приема пациентов с сахарным диабетом. Профилактическая медицина. 2021;24(3):14-21]. https://doi.org/10.17116/profmed20212403114</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Pervyshin NA, Galkin RA. Formalized protocol of outpatient admission of patients with diabetes mellitus by an endocrinologist. Preventive medicine. 2018;6(21):87-92. (In Russ.). [Первышин Н.А., Галкин Р.А. Формализованный протокол амбулаторного приема пациентов с сахарным диабетом врачом-эндокринологом. Профилактическая медицина. 2018;6(21):87-92]. https://doi.org/10.17116/profmed20182106187</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Pervyshin NA, Lebedeva EA, Galkin RA, et al. Analysis of clinical features of patients with type 2 diabetes mellitus with different levels of glomerular filtration rate. Aspirantskiy Vestnik Povolzhiya. 2022;22(1):55-63. (In Russ.). [Первышин Н.А., Лебедева Е.А., Галкин Р.А., и др. Анализ клинических признаков пациентов с сахарным диабетом 2 типа в группах с различным уровнем скорости клубочковой фильтрации. Аспирантский вестник Поволжья. 2022;22(1):55-63]. https://doi.org/10.55531/2072-2354.2022.22.1.55-63</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Varaksin AN. Statistical models of regression type in ecology and medicine. Ekaterinburg, 2006. (In Russ.). [Вараксин А.Н. Статистические модели регрессионного типа в экологии и медицине. Екатеринбург, 2006].</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Nelson R, Grams M, Ballew S, et al. Development of Risk Prediction Equations for Incident Chronic Kidney Disease. JAMA. 2019;322(21):2104-14. https://doi.org/10.1001/jama.2019.17379</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Vikulova OK. Chronic kidney disease in patients with diabetes mellitus: epidemiological and clinical aspects of the use of genomic and proteomic markers in preclinical diagnosis and treatment. [Dissertation]. M., 2021. (In Russ.). [Викулова О.К. Хроническая болезнь почек у пациентов с сахарным диабетом: эпидемиологические и клинические аспекты применения геномных и протеомных маркеров в доклинической диагностике и лечении. Диссертация на соискание ученой степени д-ра мед. наук. М., 2021]. https://www.endocrincentr.ru/sites/default/files/specialists/science/dissertation/avtoreferat_vikulova_ok_itog_okonch.pdf</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Garganeeva AA, Kuzheleva EA, Borel KN, et al. Diabetes mellitus type 2 and acute myocardial infarction: prognostic options for interaction in patients of different age groups. Diabetes mellitus. 2018;21(2):105-112. (In Russ.). [Гарганеева А.А., Кужелева Е.А., Борель К.Н., и др. Сахарный диабет 2 типа и острый инфаркт миокарда: прогностические варианты взаимодействия у пациентов разных возрастных групп. Сахарный диабет. 2018;21(2):105-112]. https://doi.org/10.14341/DM8828</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
