Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования риска развития кардиоваскулярных осложнений у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца, перенесших плановую эндоваскулярную реваскуляризацию миокарда

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии, кардиохирургии и касается поиска новых предикторов неблагоприятного клинического течения ишемической болезни сердца (ИБС).

Прогнозирование неблагоприятного течения ИБС является одной из наиболее актуальных проблем кардиологии. Несмотря на значительные достижения в области диагностики и лечения этой патологии, широкое распространение методов реваскуляризации миокарда, смертность от ИБС в 2019 г. составила 53% в структуре общей смертности (Данные Росстата, 2019).

Метод коронарного стентирования является одним из наиболее распространённых способов лечения различных форм ИБС, характеризуется эффективным восстановлением коронарного кровотока и стабилизацией состояния пациентов. Прогноз у больных после чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ) определяется рядом факторов. В качестве предикторов неблагоприятного прогноза у данной категории больных в первую очередь изучались клинические прогностические признаки, такие как пол, возраст, наличие сахарного диабета (СД) [1]. Однако, если клинические и ангиографические параметры коронарных осложнений стентирования достаточно хорошо известны, то изменения лабораторных показателей, способствующие их развитию, представлены недостаточно.

Известен способ прогнозирования функционального исхода ишемического инсульта у лиц в возрасте до 50 лет. Сущность способа заключается в определении в венозной крови у пациентов концентрации гомоцистеина (Гц) и фибриногена, по которым рассчитывают уровень Y по формуле: Y=132,3-8,5×фибриноген-2,5×Гц. При величине Y более 85 прогнозируют полную независимость больного от посторонней помощи; при величине Y 75-85 - легкую зависимость; при величине Y 55-75 - умеренную зависимость; при Y 35-55 - выраженную зависимость; при Y менее 35 - полную зависимость больного от посторонней помощи [2].

Недостатком способа является ограниченность его применения: позволяет рассчитать исход только ишемического инсульта, и применим для пациентов моложе 50 лет.

Ранее методом логистической регрессии нами создана модель (2019) для расчета индивидуального риска развития неблагоприятных кардиоваскулярных событий у пациентов с ИБС с нарушениями углеводного обмена для прогнозирования течения заболевания, в которую вошли: функциональный класс хронической сердечной недостаточности по NYHA, Гц, эндотелин-1, а также базальная и постпрандиальная гликемия (площадь под ROC-кривой 0,982 с чувствительностью 93,3% и специфичностью - 95,2%) [3]. Недостатком этого способа является использование большого количества признаков, ограниченность применения: для больных с ИБС в сочетании с нарушениями углеводного обмена и инсулинорезистентностью.

В проанализированной патентной и научно-медицинской литературе адекватного прототипа предлагаемого способа прогнозирования кардиоваскулярных осложнений в течение 12 месяцев после плановой эндоваскулярной реваскуляризации миокарда у больных ИБС не обнаружено. Нигде в проанализированной литературе для прогнозирования отдаленных исходов после планового ЧКВ не использовалась предложенная формула.

Задачей изобретения является создание способа прогнозирования риска развития кардиоваскулярных осложнений у пациентов со стабильной ИБС, перенесших плановую эндоваскулярную реваскуляризацию миокарда.

Поставленная задача решается путем определения у пациентов уровня Гц, после чего для расчета риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий осуществляют математическую обработку числовых значений по предложенной формуле:

где y = -6,132+0,441* - концентрация гомоцистеина в мкмоль/л,

-6,132 и 0,441- коэффициенты регрессии,

е - математическая константа, равная 2,718

Используя линейный регрессионный анализ, мы получили уравнение регрессии и вычислили значение р. При значении р<0,5, предсказывают благоприятный результат, при р>0,5 предсказывают неблагоприятный исход. Уровень значимости коэффициента при переменной составлял <0,0001. Уровень значимости модели <0,0001, чувствительность 88,3%, специфичность 86,2%.

Заявленный способ расширяет арсенал средств, позволяющих прогнозировать риск развития неблагоприятных клинических событий, что влияет на выбор тактики ведения и лечения этих пациентов, а также расширяет представления об основных факторах, оказывающих значимое влияние на прогноз у больных ИБС, перенесших ЧКВ.

Предложенный способ прогнозирования риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий основан на том, что учитывается влияние наиболее значимых и чувствительных факторов патогенеза прогрессирования атеросклероза, гиперпролиферации интимы сосудов внутри стентов и тромбоза. Данный способ осуществляется путем количественной оценки в крови уровня Гц.

Гипергомоцистеинемия в настоящее время рассматривается как маркер риска сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваний в дополнение к другим модифицируемым и немодифицируемым факторам [4].

По мнению некоторых исследователей, увеличение концентрации Гц свыше 10 мкмоль/л ассоциируется с риском развития ИБС [5]. Повышение на 25% уровня Гц в плазме крови связано с увеличенным риском развития ССЗ на 10% и на 20% - с риском развития инсульта. Как показал мета-анализ, снижение уровня Гц в сыворотке крови на 3 мкмоль/л, приводит к снижению частоты ИБС на 16%, а увеличение на 5 мкмоль/л повышает относительный риск развития ИБС в 1,6-1,8 раза [6]. В другом мета-анализе установлено, что при увеличении Гц на каждые 5 мкмоль/л риск смертности увеличивается на 32%, а риск ССЗ - на 52% [7]. Гипергомоцистеинемия может вызывать ССЗ за счет увеличения пролиферации мышечных клеток, сужения сосудов, изменяя коагулянтные свойства крови, вызывая, тем самым, повреждение стенок артерий и сосудистого эндотелия [8].

Данный способ осуществляется путем определения непосредственно перед стентированием концентрации Гц в сыворотке кроив и последующим расчетом риска развития неблагоприятных клинических событий. Способ прост в практическом применении.

Новым в предлагаемом способе является выявление основных факторов, оказывающих значимое влияние на развитие клинических событий в течение 12 месяцев после плановой эндоваскулярной реваскуляризации миокарда, формула для определения вероятности риска развития кардиоваскулярных осложнений в течение 12 месяцев после плановой эндоваскулярной реваскуляризации миокарда, конкретное значение p>0,5, позволяющее прогнозировать развитие кардиоваскулярных осложнений.

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

Преимуществами предлагаемого способа являются:

1) малоинвазивность (однократный забор венозной крови);

2) определение всего 1 показателя - Гц;

3) патогенетическая обоснованность показателя как фактора, влияющего на развитие неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у больных с ИБС;

4) доступность, дешевизна и простота в постановке исследования;

5) высокий уровень чувствительности - 88,3% и специфичности - 86,2%.

Метод может быть использован в кардиологических и терапевтических отделениях, на амбулаторном приеме для определения тактики ведения и диспансерного наблюдения за пациентами с ИБС после планового ЧКВ.

Значимость для врача практического здравоохранения заключается в том, что способ дает возможность:

1) получить индивидуальный профиль риска конкретного пациента с ИБС;

2) формировать сравнительно однородные по прогнозу группы риска больных;

3) осуществлять вторичную профилактику с целью предупреждения кардиоваскулярных осложнений.

Существенные признаки, характеризующие изобретение, проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники и не являющиеся очевидными для специалистов. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.

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

Изобретение будет понятно из следующего описания к нему.

Способ осуществляют следующим образом.

Определение уровня Гц в сыворотке крови проводится методом иммуноферментного анализа (ELISA). Используется коммерческий набор фирмы ЗАО «БиоХимМак» (Россия).

Используемый материал: сыворотка крови. Так как синтез Гц происходит в эритроцитах и после забора крови, очень важно отцентрифугировать кровь очень быстро.

Сбор и хранение образцов: Образцам крови дают свернуться в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем центрифугируют 20 минут при приблизительно 1000g. Анализируют немедленно или хранят 12 недель при -2-8°C или 3 недели при комнатной температуре (18-25)°C.

Протокол анализа. Сначала осуществляют предварительную обработку образцов.

1. Разводят калибратор и образцы/контроли в пластиковых или стеклянных пробирках.

2. Инкубируют 30 минут при температуре 37°C.

3. Добавляют 500 мкл реагента D.

4. Инкубируют 15 минут при температуре 18-25°C.

5. Добавляют 500 мкл реагента Е.

5. Инкубируют 5 минут при температуре 18-25°C

Затем проводят анализ на планшете.

1. Вносят по 25 мкл разведенных калибраторов/образцов/контролей в лунки, покрытые SAH-антителами.

2. Добавляют 200 мкл реагента F в каждую лунку.

3. Инкубируют 30 минут при температуре 18-25°C.

4. Промывают стрипы разведенным промывочным буфером трижды, добавляя каждый раз по 400 мкл буфера.

5. Добавляют 100 мкл реагента G в каждую лунку.

6. Инкубируют 20 минут при температуре 18-25°C.

7. Промывают стрипы разведенным промывочным буфером трижды, добавляя каждый раз по 400 мкл буфера.

8. Добавляют 100 мкл реагента H в каждую лунку.

9. Инкубируют 10 минут при температуре 18-25°C.

10. Встряхивают и считают оптическую плотность на длине волны 450 нм в течение 15 минут.

Принцип метода

Связанный с белком Гц восстанавливается до свободного и превращается в S-аденозил-L-гомоцистеин ферментативным путем в специальной процедуре, предшествующей иммуноанализу. Фермент специфичен для L-формы Гц, в которой последний присутствует в крови. Смесь дисульфида и белок-связанной формы Гц в образце восстанавливаются до свободного Гц при использовании дитиотреитола.

Затем выполняют иммуноферментный анализ, который основан на конкуренции между SAH в образце и SAH, иммобилизованным в ячейках планшета, за сайты связывания с моноклональными анти- SAH антителами. После удаления анти-SAH антител, не связавшихся с планшетом, добавляются вторые кроличьи антимышиные антитела, меченые пероксидазой хрена. Активность пероксидазы измеряется на спектрофотометре после добавления субстрата. Полученная абсорбция обратно пропорциональна концентрации общего в пробе.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью программ Statistica 10.0 и Medcalc 19.2.6. Количественные данные представляли в виде Ме (Q₂₅;Q₇₅) - медианы и интерквартильного размаха (Q₂₅;Q₇₅ - 25-й и 75-й процентили), качественные - в виде абсолютных и относительных частот (n (%)).

Для сравнения количественных переменных использовали U-тест Манна-Уитни, для сравнения качественных данных - точный критерий Фишера и критерий χ². Различия между сравниваемыми переменными считали статистически значимыми при р<0,05.

Для достижения поставленной цели в работе проведен анализ прогноза пациентов с ИБС, перенесших плановое ЧКВ через 12 месяцев наблюдения.

Проанализированы результаты обследования 225 пациентов с ИБС, проходивших стационарное лечение на базе НИИ кардиологии Томского НИМЦ.

В исследование включали пациентов с документированной ИБС и наличием гемодинамически значимых стенозов коронарных артерий, которым необходимо было выполнение эндоваскулярной реваскуляризации миокарда (ЭР).

Критерии исключения: менее 6 месяцев после перенесенных острых коронарных или цереброваскулярных событий, неконтролируемая артериальная гипертензия, онкологические, гематологические и иммунные заболевания, воспалительные заболевания в стадии обострения.

Все пациенты ранее получали ацетилсалициловую кислоту в дозе 75 мг/сут и непосредственно перед ЭР назначалась двойная антиагрегантная терапия: 75 мг ацетилсалициловой кислоты, нагрузочная доза клопидогреля (600 мг/сут) и далее поддерживающая доза - 75 мг/сут не менее 6-12 мес после стентирования. Средний срок наблюдения за пациентами составил 14,5 (6;23) мес.

В ходе исследования регистрировали неблагоприятные клинические события (КС), которые включали в себя смерть, нефатальный инфаркт миокарда, острый коронарный синдром, инсульт, а также рецидив стенокардии с ангиографически подтвержденным рестенозом стента, прогрессирование хронической сердечной недостаточности (ХСН) на 1 функциональный класс и более, повторная коронарная реваскуляризация (хирургическая, эндоваскулярная), развитие желудочковых нарушений ритма, фибрилляции предсердий, имплантация электрокардиостимулятора. За рестеноз принимали клинически значимое (при наличии ангинозных болей) сужение диаметра просвета стента 50 % и более или наличие сужения 70% коронарной артерии во всех случаях без указания на рецидив стенокардии. Гемодинамически значимые сужения коронарной артерии другой локализации, рассматривали как прогрессирование атеросклероза.

Кардиальными расценивались все случаи смерти, если не было установлено другой причины. Контрольное ангиографическое обследование проводили через 12 мес или при появлении ангинозных болей и/или ишемии по данным инструментальных методов исследования. Дизайн исследования одобрен Локальным этическим комитетом. Все включенные пациенты дали информированное добровольное согласие на участие в исследовании. Кроме оценки жалоб, анамнеза, объективного статуса всем пациентам проводились стандартные общеклинические и биохимические исследования. Образцы крови на анализ забирались из периферической вены натощак за 2-3 дня до проведения ЧКВ. Уровень гликированного гемоглобина (НвА1с) оценивали с помощью иммунотурбидиметрического метода (DiaSys Diagnostic Systems, Германия). Определение концентрации инсулина (Monobind Inc., США), интерлейкина-6 (ИЛ-6), (Вектор-БЕСТ, Россия), а также гомоцистеина (Axis-Shield Diagnostics Ltd., Шотландия) в сыворотке крови выполняли методом иммуноферментного анализа. Показатели липидного спектра определяли ферментативным колориметрическим методом (DiaSys, Германия). Рассчитывали содержание холестерина нелипопротеидов высокой плотности (ХС-неЛПВП) по формуле ХС - ХС ЛПВП. Инсулинорезистентность (ИР) оценивали по индексу HOMА-IR. При значении более 2,77 диагностировали ИР.

В зависимости от последующих клинических исходов пациентов разделили на 2 группы: в 1-ю включили 127 пациентов с развитием КС, во 2-ю группу — 98 пациентов без развития КС за период наблюдения. Клинико-демографическая характеристика обследованных больных представлена в таблице 1. По основным клинико-демографическим показателям существенных различий между группами выявлено не было.

Таблица 1 - Клиническая характеристика обследованных

Медикаментозная терапия до и после процедуры ЭР статистически значимо не различалась между группами (табл. 2).

Таблица 2 - Сравнительная оценка патогенетической терапии в группах

Оценить исходы ЧКВ со стентированием удалось у всех пациентов. За период наблюдения неблагоприятные КС установлены у 98 (43,5%) пациентов. Так, были зарегистрированы 3 (3,1%) случая внезапной смерти, 14 (14,3%) случаев острого коронарного синдрома и 4 (4,1%) - инфаркта миокарда, у 25 (25,4%) пациентов выполнялась повторная реваскуляризация вследствие прогрессирования атеросклероза, жизнеугрожающих аритмий, имплантация кардиовертера-дефибриллятора -18 (18,4%) и 5 (5%) соответственно.

Для построения прогностической модели использовали метод однофакторной логистической регрессии, позволяющей предсказывать развитие неблагоприятных КС. При дальнейшем анализе установлено, что не все модели обладают высокой предсказательной способностью (табл. 3).

Таблица 3 - Предсказательная ценность моделей

Согласно полученным данным, наибольшая предсказательная ценность в вопросах прогнозирования неблагоприятных КС у больных, перенесших ЧКВ, установлена в отношении препроцедуральной концентрации Гц, которая обеспечивают более 80% верно предсказанных результатов.

Для данного показателя была построена модель, позволяющая оценить прогностическую вероятность p(X) неблагоприятного годового прогноза.

где y = -6,132+0,441* - концентрация гомоцистеина в мкмоль/л,

-6,132 и 0,441- коэффициенты регрессии,

е - математическая константа, равная 2,718;

y - натуральный логарифм/

Используя линейный регрессионный анализ, мы получили уравнение регрессии и вычислили значение р. При значении р<0,5 результат расценивали, как благоприятный, при р>0,5 - неблагоприятный. Уровень значимости коэффициента при переменной составляет <0,0001. Уровень значимости модели <0,0001.

Клинический пример 1

Пациентка Ш., 72 г., поступила в клинику НИИ кардиологии 12.11.18 г. с жалобами на давящие боли за грудиной, возникающие при физических нагрузках: ходьба на расстояние 200-300 м, купирующиеся в покое или после приема нитроглицерина через 5 минут, сопровождающиеся одышкой смешанного характера при подъеме на 2 этаж. В анамнезе гипертоническая болезнь, получает лизиноприл 10 мг/сутки, амлодипин 10 мг 1т вечером, достигнута нормотензия (125/80 мм рт. ст.). Страдает сахарным диабетом 2 типа в течение 3 лет, принимает дапаглифлозин 10 мг 1т утром, метформин 500 мг вечером

По данным коронарной ангиографии выявлен атеросклероз с поражением передней нисходящей артерии (ПНА) - 90% в проксимальной трети, в дистальной трети 30%, стеноз 1 диагональной артерии (ДА) - 75%.

Выполнена реваскуляризация миокарда: cтентирование стеноза 90% ПНА стентом с лекарственным покрытием (СЛП) без остаточного стеноза и стентирование 75% стеноза ДА стентом с лекарственным покрытием без остаточного стеноза.

Клинический диагноз: ИБС: Стенокардия напряжения ФК III. Атеросклероз коронарных артерий (ПНА проксимальная треть 90%, в дистальной трети 30%, 75% ДА). Фон: Гипертоническая болезнь III стадии, контролируемая АГ. Сахарный диабет 2 типа, достигнутый НbA1c 7%, гиперхолестеринемия, атеросклероз сонных артерий (15-20%), риск 4. Целевое АД <130-139/70-79 мм рт. ст. Осложнение: НК 1 стадии. ФК II (NYHA). Сопутствующие заболевания: Диффузно-узловой зоб, эутиреоз. МКБ. Хронический пиелонефрит, стадия ремиссии.

Операция: cтентирование стеноза 90% ПНА СЛП без остаточного стеноза и стентирование 75% стеноза ДА СЛП без остаточного стеноза.

Уровень Гц составил 12,2 мкмоль/л.

Назначено лечение: клопидогрел 75 мг/сутки, ацетилсалициловая кислота 75 мг/сутки после еды, бисопролол 2,5 мг утром, лизиноприл 10 мг/сутки, амлодипин 10 мг 1т вечером, розувастатин 20 мг на ночь, дапаглифлозин 10 мг 1т утром, метформин 500 мг вечером.

При оценке риска развития неблагоприятных кардиоваскулярных событий был использован разработанный способ:

Таким образом, полученное значение составило 0,320, что меньше 0,5 и предсказывает благоприятный прогноз. Через 12 месяцев на фоне рекомендованного лечения при контрольном обследовании (проведена диагностическая коронарография) не выявлено прогрессирования атеросклероза, признаков рестенозирования стента.

ПРИМЕР 2. Пациент М., 51 год, поступил в клинику НИИ кардиологии 3.12.2018 года с жалобами на давящие боли в области сердца при ходьбе на 300 м, купирующиеся нитроглицерином, АД стабильно - 130/80 мм рт. ст. Из анамнеза: в 2016 г. перенес инфаркт миокарда.

По данным коронарной ангиографии выявлен атеросклероз с поражением ПНА стеноз 90%. 6.12.2018 г. в ПНА имплантирован СЛП. Уровень Гц составил 21,5 мкмоль/л.

Клинический диагноз: ИБС: стенокардия напряжения ФК III. Атеросклероз коронарных артерий (ПНА стеноз 90%). Стентирование ПНА стентом Xience PR 3.5 x 23 мм (06.12.18 г.). Постинфарктный кардиосклероз (2016). НК I стадии. ФК II (NYHA). Фон: Гипертоническая болезнь III стадии, контролируемая АГ. Атеросклероз сонных (в бифуркации бляшки, слева плотная 30%, справа 20%), бедренных артерий (слева 10%). Ожирение I степени. Гиперхолестеринемия. Риск 4. Целевое АД <130/80 мм рт. ст. Сопутствующий: Хронический атрофический гастрит, ремиссия.

Назначено лечение: метопролола сукцинат 50 мг/сутки, кандесартан 16 мг 1 раз в день, ацетилсалициловая кислота 75 мг в обед, торасемид 5 мг утром, клопидогрел 75 мг/сутки.

Для оценки риска развития неблагоприятных кардиоваскулярных событий был использован разработанный способ:

Таким образом, полученное значение составило 0,966, что больше 0,5 и предсказывает неблагоприятный прогноз. И действительно, через 11 месяцев на фоне рекомендованного лечения развилось острое нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу.

Предлагаемый способ апробирован на 68 больных и позволяет получить индивидуальный профиль риска пациента с ИБС и осуществлять вторичную профилактику с целью предупреждения кардиоваскулярных осложнений.

Источники информации

1. Петелина Т.И., Мусихина Н.А., Гапон Л.И., Горбатенко Е.А., Дьячков С.М., Шароян Ю.А., Зуева Е.В. Проспективный анализ параметров липидного профиля и маркеров сосудистого воспалительного ответа с прогнозом нежелательных коронарных событий у больных ишемической болезнью сердца после ангиопластики со стентированием. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63 (8): 471-477. DOI: 10.18821/0869-20842018-63-8-471-477 Petelina T.I., Musikhina N.A., Gapon L.I., Gorbatenko E.A., Dyachkov S.M., Sharoyan Yu.A., Zueva E.V. PROSPECTIVE ANALYSIS OF PARAMETERS OF LIPID SPECTRUM AND MARKERS OF INFLAMMATORY VASCULAR RESPONSE WITH PROGNOSIS OF UNDESIRABLE CORONARY EVENTS IN PATIENTS WITH ISCHEMIC HEART DISEASE AFTER ANGIOPLASTY WITH STENTING.

2. Устьянцева И.М., Хохлова О. И, Визило Т. Л., Писарева И.А. Патент № 2005141376/15, 28.12.2005. Способ прогнозирования функционального исхода ишемического инсульта у лиц в возрасте до 50 лет.

3. Сваровская А.В., Тепляков А. Т., Гарганеева А.А. Роль маркеров воспалительного ответа, дисфункции эндотелия и гипергомоцистеинемии в прогнозировании течения ишемической болезни сердца у пациентов с нарушениями углеводного обмена, перенесших эндоваскулярную реваскуляризацию. РМЖ. Медицинское обозрение. 2019;10(1):3-7.

4. Rehman T., Shabbir MA, Inam-Ur-Raheem M. et al. Cysteine and homocysteine as biomarker of various diseases. Food Sci Nutr. 2020 Sep; 8 (9): 4696-4707. doi: 10.1002 / fsn3. 1818.

5. Ostrakhovitch E., Tabibzadeh S. Homocysteine and age-associated disorders. Ageing Research Reviews. 2019;49:144-164. 10.1016/j.arr.2018.10.010.

6. Ganguly P., Alam S-F. Role of homocysteine in the development of cardiovascular disease. Nutrition Journa.l 2015;14:6. doi:10.1186/1475-2891-14-6.

7. Shiao S. P. K. , Lie, A., Y C. H. Meta-analysis of homocysteine-related factors on the risk of colorectal cancer. Oncotarget, 2018;9(39), 25681 10.18632/oncotarget.25355.

8. Mishra N. Hyperhomocysteinemia: A risk of CVD. International Journal of Research in Biological Sciences. 2016; 6(1):13-19.