Модель оценки риска развития сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа

Полный текст

Введение Сахарный диабет (СД) составляет одну из наиболее значимых медико-социальных проблем современного общества. К 2030 году эксперты ВОЗ прогнозируют увеличение числа больных СД до 366 млн человек [1]. Россия занимает 5 место в мире и первое место в Европе по количеству пациентов с СД [2]. На январь 2015 года в стране официально было зарегистрировано 4,1 млн больных СД, что составляет 2,8% населения РФ, из них 3,7 млн пациентов с СД 2 типа. В Оренбургской области на 100 тыс. населения на 2014 год приходилось 216,52 человека, болеющего СД 2 типа, что, согласно данным Государственного регистра, соответствует высокой распространенности заболевания. Среди причин смертности и инвалидизации пациентов с СД 2 типа ведущие позиции занимает сердечнососудистая патология. Сердечная недостаточность, нарушения мозгового кровообращения и инфаркт миокарда являются причиной смерти 50,7% чел. Экономический ущерб, связанный с СД, оценивается в 12,5 млрд долларов США. Из этой суммы 91% уходит на лечение осложнений диабета [3]. В настоящее время в российских учреждениях здравоохранения, в том числе и в Оренбургской области, проводятся мероприятия по созданию, развитию и внедрению современных информационных технологий и медицинских информационных систем (МИС). Их цель - упростить работу узких специалистов, создать дополнительный комфорт в виде уменьшения объема работы с бумажными носителями, возможность получить информацию в режиме реального времени, то есть оптимизировать деятельность медицинских служб. Примером новой МИС может служить разработка приложения для оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа. Над созданием такого приложения работают специалисты Оренбургского государственного медицинского университета. ■ ЦЕЛЬ Выявить наиболее значимые факторы риска, влияющие на возникновение сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа, и создать приложение для оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа. ■ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследования явилось взрослое население г. Оренбурга с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа. Базой исследования послужило кардиологическое отделение для больных с острым инфарктом миокарда регионального сосудистого центра ГБУЗ «Оренбургская областная клиническая больница». Было проведено ретроспективное исследование 60 пациентов. Наличие инфаркта миокарда определялось по критериям Российского общества кардиологов [4]. Диагноз СД устанавливался по критериям Комитета экспертов ВОЗ [5]. В рамках настоящей работы все исследуемые были разделены на две группы: пациенты с сахарным диабетом 2 типа и сердечнососудистыми осложнениями (ССО) - группа исследования (n=30) и без таковых - группа сравнения (n=30), отбираемые посредством метода копи-пара. Фактор риска Основная группа (n=30) Контрольная группа (n=30) Возраст 53,0 [49, 0; 58, 0] 59,0 [53, 0; 68, 0] 0,04 ИМТ 33,5 [31, 1 ; 35, 4] 24,0 [22, 0; 32, 0] <0,001 Давность СД 10,0 [7, 0; 13, 0] 2,0 [2, 0; 4, 0] <0,001 Максимальное систолическое АД 200,0 [180, 0; 220, 0] 180,0 [160, 0; 200, 0] 0,009 ЛПНП 5,1 [4, 9;5, 3] 2,7 [2, 1;3, 4] <0,001 Hba1c 7,0 [6, 5; 7, 5] 6,0 [6, 0; 6, 0] <0,001 Общий холестерин 5,9 [5, 4; 6, 1] 6,9 [6, 7; 7, 1] 0,04 Тропонин-Т 369,0 [231, 0; 615, 0] 55,5 [29, 0; 65, 0] <0,001 КФК 121,5 [62, 0; 188, 0] 29,0 [21, 0; 36, 0] <0,001 АЛТ 79,0 [61, 0; 154, 0] 22,5 [16, 0; 29, 0] <0,001 АСТ 64,5 [50, 0; 95, 0] 23,0 [19, 0; 30, 0] <0,001 Глюкоза 11,0 [8, 0; 16, 0] 8,0 [6.0; 9,0] 0,007 КДР 6,0 [5, 9; 6, 2] 5,1 [4, 6; 5, 6] <0,001 МЖП 1,3 [1, 2; 1, 4] 1,1 [1, 0; 1, 2] 0,0003 ИММЛЖ 113,0 [110, 0;120, 0] 79,0 [75, 0; 86, 0] <0,001 ФВ 60,0 [55, 0; 64, 0] 67,0 [62, 0; 69, 0] 0,001 Таблица 1. Факторы риска сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием программы STATISTICA 10.0 в соответствии методиками, описанными О.Ю. Ребровой [6], В.П. Боровиковым [7], В.М. Боевым с соавт. [8]. Оптимальный объем выборки установлен при помощи модуля оценки мощности в программе Statistica 10.0 с использованием Z-критерия для двух пропорций при заданном уровне статистической значимости, равном 0,05, и требуемой мощности 75%. Для оценки статистической значимости связи факторов риска с наличием сердечнососудистых осложнений использовался критерии X2 Пирсона (для качественных факторов) и критерий Манна - Уитни (для количественных факторов). Проведенный анализ позволил выявить ряд факторов, потенциально связанных с группой пациентов, имевших ССО. Факторы, уровень статистической значимости различий которых составлял р<0,05, были отобраны в качестве входов в разрабатываемые многомерные модели прогноза риска сердечно-сосудистых осложнений. Для этого был использован метод построения деревьев классификации при помощи программы Statistica 10.0 со следующими опциями: тип ветвления - полный перебор для одномерных ветвлений по методу C&RT; критерий согласия - мера Джини; априорные вероятности - оцениваемые; цены ошибок классификации - равные; параметры остановки - прямая остановка при доле неклассифицированных объектов, равной 5%. Примечание: СД - сахарный диабет, АД - артериальное давление, ЛПНП -липопротеины низкой плотности, Hbalc - гликозилированный гемоглобин, КФК - креатинфосфокиназа, АЛТ - аланинаминотрансфераза, АСТ - аспартатамин-отрансфераза, КДР - конечный диастолический размер, МЖП - межжелудочковая перегородка, ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка. Качество модели определялось на основании анализа остатков (ошибок классификации). Метод деревьев классификации дает возможность работать с несколькими предикторами одновременно - как с количественными, так и с качественными. С помощью данного метода можно предсказать принадлежность наблюдения к определенному классу категориальной зависимой переменной, что на сегодняшний день является лучшей альтернативой методу логистической регрессии, по мнению компании StatSoft (разработчика программы Statistica) [9]. ■ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ Средний возраст пациентов основной группы составил 53,0 [49, 0; 58, 0] года, что достоверно ниже по сравнению с контрольной группой 59,0 [53, 0; 68, 0] лет года (р<0,05). Изучение антропометрических показателей пациентов выявило достоверное увеличение индекса массы тела среди пациентов основной группы (p<0,001). Оценка значений максимального систолического артериального давления (АД) участников выборки Рисунок 2. Образец разрабатываемого приложения DiabetRisk для оценки риска развития сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа. '(t Di4b«R«Sk - a U иг - arc Lr) Рм.чщ Art | | СЬ*5Г«*0 | j Бск-к^ иг* Пол ЁЫбйрсМ и.1: cm>j v Гл-а СВТЫН! Пнщрйлрн Рисунок 1. Математическая модель формирования групп риска больных сахарным диабетом 2 типа по сердечно-сосудистым осложнениям. Уст*»* пе,мов*чмР Пен ч Imxt дш;* т^тщя птлыт^зкюгчФ» СрШММйМШ№ * СуСКЛ~Ъ**-ЛС2Т/>ЯЛЛт Н*не Ъ выявила незначительное увеличение среднего значения систолического АД среди пациентов с сердечнососудистыми осложнениями (p<0,001). Давность заболевания сахарным диабетом достоверно выше у пациентов основной группы, наличие инсулинотера-пии также оказывало влияние на развитие осложнений диабета (p< 0,001). Среднее значение концентрации общего холестерина в крови пациентов выявило гиперхолестеринемию среди обследуемых группы контроля, в группе сравнения среднее значение общего холестерина находилось в пределах нормы (p=0,04). Среднее значение концентрации глюкозы крови натощак у представителей основной группы достоверно выше группы контроля (p=0,007). Среди остальных биохимических показателей выявлено достоверное увеличение показателей основной группы: ЛПНП, гликозилированного гемоглобина, концентрации маркеров клеточного повреждения АСТ, АЛТ, КФК, тропонин-Т (p<0,001). Достоверная зависимость клинико-лабораторных и морфологических параметров представлена в таблице 1 . Для уточнения наиболее значимых факторов риска и их взаимодействия была построена математическая модель формирования группы риска по сердечнососудистым осложнениям СД (рисунок 1). Построенная модель обладает достаточной мощностью прогноза. С учетом 80 больных, участвовавших в опросе, ошибки классификации на обучающей выборке составили 3 случая (3,8 %), то есть правильно классифицировано было 96,2% респондентов, что соответствует хорошей прогностической ценности модели. Модель оценки риска развития сердечно-сосудистых осложнений включает в себя 11 узлов, из которых 7 являются родительскими узлами, а 4 - терминальными вершинами, отвечающими на вопрос классификации, а именно: какой риск - высокий или низкий - имеется у объекта классификации. Ветвление родительских узлов происходит на основании правил деревьев классификации. Если правило выполняется, то всегда осуществляется переход к левому узлу от родительского. Если нет, то к правому. Так, первое правило классификации представляет собой значение ЛПНП, меньшее либо равное 4,0 ммоль/л. Если правило выполнялось, обследованные были отнесены в левый узел, определяющий только низкий риск. Если правило не выполнялось, они были отнесены к правому узлу. Далее деление происходило на основании правила деления по концентрации КФК, меньше либо равного 64 ед/л, уровню HbAc, меньше либо равного 6%, и т.д. На основании приведенной математической модели ведется разработка не имеющего аналогов в России приложения DiabetRisk для оценки риска развития сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа (рисунок 2). ■ выводы Анализ факторов риска, которые привели к осложнениям сахарного диабета, выявил ведущие, такие как ИМТ, наличие инсулинотерапии, давность СД, максимальный уровень систолического АД, концентрация ЛПНП, маркеров клеточного повреждения, некоторых гемодинамических показателей функции миокарда. На основании изученных факторов риска, влияющих на возникновение ССО у больных сахарным диабетом, была построена модель формирования группы риска пациентов по сердечно-сосудистым осложнениям с включением всех статистически значимых факторов риска. Построенная модель служит алгоритмом отбора тестируемых больных СД для оценки повышенного риска возникновения сосудистых осложнений с целью последующей дифференциации и оптимизации профилактических мероприятий. Разрабатываемое приложение, в основу которого положена вышеупомянутая модель, позволит снизить частоту осложнений, связанных с сахарным диабетом.

Об авторах

Д Н Бегун

Оренбургский государственный медицинский университет

Email: doctorbegun@yandex.ru
к.м.н., доцент кафедры общественного здоровья и здравоохранения №1 Оренбургского государственного медицинского университета.

Е Л Борщук

Оренбургский государственный медицинский университет

Email: be@nm.ru
д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общественного здоровья и здравоохранения №1 Оренбургского государственного медицинского университета. Оренбургский государственный медицинский университет, ул. Советская, 6, г. Оренбург, Россия, 6460000

К В Леушина

Оренбургский государственный медицинский университет

Email: k.l.v.1994@mail.ru
студентка 5 курса лечебного факультета Оренбургского государственного медицинского университета.

Список литературы

Дополнительные файлы