Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования уровня сердечно-лодыжечного сосудистого индекса у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии.

Сочетание у пациента сахарного диабета 2 типа (СД), артериальной гипертензии (АГ) и ишемической болезни сердца (ИБС) сразу позволяет отнести его в группу высокого или очень высокого сердечно-сосудистого риска. Известно, что жесткость сосудистой стенки является независимым предиктором сердечно-сосудистой смертности. Одним из маркеров жесткости сосудистой стенки является сердечно-лодыжечный сосудистый индекс (СЛСИ). Прогностически значимая величина СЛСИ равна более 9 ед. [1].

В проведенных ранее исследованиях у пациентов с нарушением углеводного обмена, выявлена взаимосвязь СЛСИ с возрастом, повышением артериального давления (АД), наличием висцерального ожирения, индексом массы тела (ИМТ), уровнем общего холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности, уровнем глюкозы натощак и пострандиально, уровнем гликированного гемоглобина [2]. У больных ИБС выявили взаимосвязь СЛСИ с возрастом и ИМТ [3], а у больных с АГ - с возрастом и уровнем креатинина крови [4]. По данным литературы связь СЛСИ с ИМТ отрицательная [5]. Исследования с антигипертензивными препаратами доказывают отсутствие влияния колебаний АД на СЛСИ [6]. Однако в ряде работ выявлена корреляция СЛСИ с высоким АД, но для пациентов с СД корреляция обнаружена как для систолического, так и для диастолического АД, в то время как для пациентов с АГ, СЛСИ коррелировал только с систолическим АД [7].

При изучении влияния сахароснижающей терапии на СЛСИ у пациентов с сахарным диабетом выявлено уменьшение жесткости сосудов после снижения уровня гликемии в крови [8]. С другой стороны, в настоящее время в литературе обсуждается роль глюкагона в развитии гипергликемии и в патогенезе СД. Исследователи выдвигают предположение, что усиление экспрессии глюкагона α-клетками поджелудочной железы связано с развитием инсулинорезистентности или снижением функций β-клеток, а так же с дисбалансом инкретинов [9]. Известны эффекты глюкагона на сердечно-сосудистую деятельность (положительный инотропный и хронотропный эффект) и почки (усиление гломерулярной фильтрации и экскреции электролитов). Терапия ингибиторами дипептидил пептидазы-4 опосредованно снижает концентрацию глюкагона в крови и сердечно-сосудистую смертность [10]. Таким образом, глюкагон играет важную роль как в патогенезе СД, так и в развитии сердечно-сосудистой патологии.

Известен способ определения диагностического показателя жесткости сосудистой стенки у больных артериальной гипертонией с абдоминальным ожирением, где с помощью биохимических параметров сыворотки крови (общий холестерин, холестерин липопротеинов высокой плотности, эндотелии-1, гомоцистеин, С-реактивный белок) проводят построение математической модели нейронной сети с последующим предсказанием повышенной жесткости сосудистой стенки [11]. Однако данный способ разработан для другой категории пациентов и не учитывает возможного влияния на сосудистую жесткость метаболических нарушений, таких как сахарный диабет.

В проанализированной патентной и научно-медицинской литературе адекватного прототипа не обнаружено.

Задача изобретения - разработать способ прогнозирования уровня сердечно-лодыжечного сосудистого индекса у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца.

Поставленная задача решается путем обследования пациентов с сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца и определения содержания глюкагона в сыворотке крови натощак, определения систолического артериального давления, определения индекса массы тела, определения значения канонической линейной дискриминантной функции по формуле

z=a+bx₁+сх₂+dx₃,

где z значение канонической линейной дискриминантной функции,

а - константа,

х₁-х₃ - значения переменных, соответствующих рассматриваемым показателям,

коэффициенты b, c, d - весовые коэффициенты соответствующих показателей:

а=-4,3825

x₁ - концентрация глюкагона в сыворотке крови натощак,

b=-0,0025,

х₂ - систолическое артериальное давление,

c=-0,0398,

х₃ - индекс массы тела,

d=0,3212,

и при значении z≥0,334 прогнозируют физиологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса, а при значении z<0,334 прогнозируют патологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса.

Новым в предлагаемом способе является то, что для прогнозирования уровня сердечно-лодыжечного сосудистого индекса у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца определяют содержание глюкагона в сыворотке крови натощак, определяют систолического артериального давления, определяют индекс массы тела, определяют значение канонической линейной дискриминантной функции по формуле z=a+bx₁+cx₂+dx₃ и при значении z≥0,334 прогнозируют физиологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса, а при значении z<0,334 прогнозируют патологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса.

Существенные признаки предлагаемого способа проявили в заявляемой совокупности новые свойства явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидны для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентах и научной медицинской литературе. Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для прогнозирования патологического уровня сердечно-лодыжечного сосудистого индекса, и, как следствие - высокого риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у больных диабетом 2 типа, в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца.

Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемый в качестве изобретения способ соответствующим условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применяемость».

Способ осуществляется следующим образом. Пациенты с сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца, были госпитализированы в отделение ишемической болезни сердца Научно-исследовательского института кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук (38 человек). Пациенты не имели существенных различий по основным клиническим данным, все пациенты находились на регулярной кардиоактивной и сахароснижающей терапии. Испытуемым проводили исследование эластических свойств сосудистой стенки методом объемной сфигмографии на аппарате VaSera VS-1000 (Fukuda Denshi, Япония) с оценкой сердечно-лодыжечного сосудистого индекса справа и слева (СЛСИ-П, СЛСИ-Л) и рассчитывали усредненное значение средСЛСИ=(СЛСИ-П+СЛСИ-Л)/2. В сыворотке крови, взятой натощак, методом твердофазного иммуноферментного анализа определяли концентрацию глюкагона (пг/мл), в соответствии с инструкцией (Glucagon (1-29) (human, porcine, rat) (For human serum and plasma samples) EIA Kit, Cat. No. S-1349, Peninsula Laboratories International, Inc.). Пациентам измеряли офисное артериальное давление. Рассчитывали индекс массы тела, путем деления веса в килограммах на квадрат роста в метрах. При разделении всех пациентов на две группы - пациенты с физиологическими значениями сердечно-лодыжечного сосудистого индекса (средСЛСИ<9, 13 человек) и пациенты с патологическими значениями сердечно-лодыжечного сосудистого индекса (средСЛСИ≥9, 25 человек), обнаружено, что данные группы статистически значимо различаются по возрасту (р<0,001), концентрации глюкагона (р=0,034), индексу массы тела (р=0,020) и систолическому артериальному давлению (р=0,016). С помощью пошагового многофакторного дискриминантного анализа, в котором в качестве зависимой переменной рассматривали физиологический или патологический СЛСИ, а в качестве признаков-предикторов - концентрацию глюкагона, ИМТ и систолическое АД. Возраст был исключен из анализа как статистически не значимый показатель. Предлагаемая формула, обладает статистической значимостью (Лямбда Вилкса=0,484, р<0,001). Значение канонической линейной дискриминантной функции рассчитывается по формуле:

z=a+bx₁+cx₂+dx₃,

где z значение канонической линейной дискриминантной функции,

а - константа,

x₁-х₃ - значения переменных, соответствующих рассматриваемым показателям,

коэффициенты b, c, d - весовые коэффициенты соответствующих показателей:

а=-4,3825

x₁ - концентрация глюкагона в сыворотке крови натощак,

b=-0,0025,

х₂ - систолическое артериальное давление,

c=-0,0398,

х₃ - индекс массы тела,

d=0,3212.

Путем подстановки в данное уравнение средних значений показателей по каждой группе получены значения центроидов: для группы СЛСИ<9 значение центроида равно 1,393, а для группы СЛСИ≥9 значение центроида равно -0,724. Точка разделения исследуемых групп (середина расстояния между центроидами) равна 0,344, то есть при значении z≥0,334 прогнозируют физиологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса, а при значении z<0,334 прогнозируют патологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса. Общий процент правильно классифицированных пациентов составил 84,2%, чувствительность - 92,0%, специфичность - 69,2%.

Клинический пример 1.

Пациентка 3., 54 года, диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения ФК III. ПИКС. Атеросклероз коронарных артерий. Гипертоническая болезнь III стадия. Дислипидемия. Сахарный диабет 2 типа. ХСН I, ФК 2 (NYHA). Регулярная терапия амлодипин, метопролол, лизиноприл, аторис, левемир, диабетон. Концентрация глюкагона на момент обследования 44,49 пг/мл, систолическое артериальное давление 112 мм рт.ст., индекс массы тела 38,53 кг/м². При прогнозировании сердечно-лодыжечного сосудистого индекса использован разработанный способ:

z=-4,3825-0,0025×44,49-0,0398×112+0,3212×38,53=3,4255,

поскольку полученное значение z≥0,334 прогнозируют физиологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса. При инструментальном измерении СЛСИ-П составил 5,3 ед., а СЛСИ-Л - 5,4 ед.

Клинический пример 2.

Пациентка П., 56 лет, диагноз: ИБС: Безболевая ишемия миокарда. Атеросклероз коронарных артерий. ПИКС. Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий. Гипертоническая болезнь III стадия. Ожирение 1 ст. Дислипидемия. Гипертрофия левого желудочка. Атеросклероз сонных артерий. Сахарный диабет 2 типа. ХСН I, ФК 1 (NYHA). Регулярная терапия: амлодипин, престариум, индапамид, метформин, диабетон. Концентрация глюкагона на момент обследования 635,65 пг/мл, систолическое артериальное давление 150 мм рт.ст., индекс массы тела 31,64 кг/м². При прогнозировании сердечно-лодыжечного сосудистого индекса использован разработанный способ:

z=-4,3825-0,0025×635,65-0,0398×150+0,3212×31,64=-1,779, поскольку полученное значение z<0,334 прогнозируют патологическое значение сердечно-лодыжечного сосудистого индекса. При инструментальном измерении СЛСИ-П составил 10,5 ед., а СЛСИ-Л-11,1 ед.

Предлагаемый способ апробирован у 38 больных и позволяет с высокой точностью прогнозировать патологический сердечно-лодыжечный сосудистый индекс, проводить коррекцию терапии для снижения кардиоваскулярного риска у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца.

Список литературы

1. CAVI как индекс жесткости артерий // http://vasera.ru/index/cavi-i-zhestkost-art.html

2. Saiki A., Sato Y., Watanabe R. et al. The role of a novel arterial stiffness parameter, cardio-ankle vascular index (CAVI), as a surrogate marker for cardiovascular diseases. J Atheroscler Thromb, 2016; 23: 155-168.

3. Сумин A.H., Карпович A.B., Безденежных H.A., Барбараш О.Л. Оценка сердечно-лодыжечного сосудистого индекса у больных ишемической болезнью сердца: влияние периферического атеросклероза. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2013; 12 (5): 34-39.

4. Сумин А.Н., Щеглова А.В., Федорова Н.В., Артамонова Г.В. Сердечно-лодыжечный индекс у больных артериальной гипертензией. Доктор.Ру. 2016; 11 (128): 28-32.

5. Nagayama D., Imamura Н., Sato Y. et al. Inverse relationship of cardioankle vascular index with BMI in healthy Japanese subjects a cross-sectional study. Vascular Health and Risk Management. 2017; 13: 1-7.

6. Shirai K., Song M., Suzuki J., et al. Contradictory effects of β1- and α1-aderenergic receptor blockers on cardio-ankle vascular stiffness index (CAVI) - the independency of CAVI from blood pressure. J Atheroscler Thromb. 2011; 18: 49-55.

7. Gomez-Marcos M.A., Recio-Rodriguez J.I., Patino-Alonso M.C. et al. Cardio-ankle vascular index is associated with cardiovascular target organ damage and vascular structure and function in patients with diabetes or metabolic syndrome, LOD-DIABETES study: a case series report. Cardiovascular Diabetology. 2015; 14: 7.

8. Uzui H., Nakano A., Mitsuke Y., et al. Acarbose treatments improve arterial stiffness in patients with type 2 diabetes mellitus. J Diabetes Investig. 2011; 2 (2): 148-153.

9. Godoy-Matos A.F. The role of glucagon on type 2 diabetes at a glance. Diabetology & Metabolic Syndrome. 2014; 6: 91.

10. Ceriello A., Genovese S., Mannucci E. et al. Glucagon and heart in type 2 diabetes: new perspectives. Cardiovasc Diabetol. 2016; 15: 123.

11. Пат. 2567606 Российская Федерация МПК: А61В 5/02, G01N 33/49. способ определения диагностического показателя жесткости сосудистой стенки у больных артериальной гипертонией с абдоминальным ожирением / Петелина Т.Н., Гапон Л.И., Авдеева К.С. и соавт.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии», г. Тюмень - №2014144758/14; заявл. 05.11.2014; опубл. 10.11.2015, Бюл. №31.