Статья: Решающее правило для стратификации больных хронической сердечной недостаточностью II и III функционального класса

Научный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) кардиологии

Российский национальный исследовательский медицинский университет (РНИМУ) имени Н.И. Пирогова

Решающее правило для стратификации больных хронической сердечной недостаточностью II и III функционального класса

Самойлова Е.В., Фатова М.А., Миндзаев Д.Р.,

Житарева И.В., Насонова С.Н.,

Жиров И.В., Терещенко С.Н., Коротаева А.А.

Москва

РЕЗЮМЕ

Цель. Разработать решающее правило отнесения пациентов ко II и III функциональным классам (ФК) хронической сердечной недостаточности (ХСН) методом дискриминантного анализа с включением маркеров воспаления.

Материалы и методы. Исследование включало 61 пациента обоего пола с ХСН. В зависимости от выраженности симптомов ХСН пациенты были отнесены ко II (п = 20) и III (п = 41) ФК. В работе помимо общепринятых клинических и биохимических показателей, оценивающих состояние пациентов, дополнительно исследовались параметры, отражающие течение воспалительного процесса ^Ь-6, растворимый рецептор !Ь-6, sgp130). Для выявления статистически значимо различающихся переменных в группах использовали [/-критерий Манна - Уитни, ^критерий Стьюдента, х² Пирсона, точный критерий Фишера. Для построения решающего правила применялся метод дискриминантного анализа. Для оценки качества разработанного диагностического теста использовали ЛОС-анализ. Статистически значимыми считались результаты при уровне р < 0,05.

Результаты. В дискриминантный анализ были включены выявленные при сравнении групп II и III ФК ХСН значимо различающиеся переменные - возраст, мозговой натрийуретический пептид, sgp130, этиология ХСН, ишемическая болезнь сердца, а также дополнительные переменные, имеющие существенное значение в клинике (артериальное давление (АД) систолическое, АД диастолическое, !Ь-6). На основании данных показателей было построено решающее правило для отнесения пациентов к различным функциональным классам ХСН. При оценке качества полученного решающего правила было найдено оптимальное значение точки отсечения с использованием ЛОС-кривой, которой соответствует чувствительность, - 75,6%, специфичность - 85%.

Заключение. С помощью метода дискриминантного анализа разработано решающее правило разделения больных на II и III ФК ХСН. Наряду с общепринятыми клиническими показателями ХСН в модель включены новые параметры, отражающие степень воспалительного процесса ^Ь-6 и sgp130). ЛОС-анализ выявил очень хорошее качество полученной модели.

Ключевые слова: хроническая сердечная недостаточность, интерлейкин 6, sgp130, решающее правило, дискриминантный анализ.

ABSTRACT

хронический сердечный недостаточность воспаление

Decision rule for stratification of patients with chronic heart failure of functional class II and III

Samoilova E.V., Fatova M.A., Mindzaev D.R., Zhitareva I.V., Nasonova C.N., Zhirov I.V., Tereschenko C.N., Korotaeva A.A.

National Medical Research Center of Cardiology

Pirogov Russian National Research Medical University

The aim of the study was focused on the development of a decision rule for classifying patients as functional class (FC) II or III of chronic heart failure (CHF) by discriminant analysis with inflammatory markers.

Materials and methods. The study included CHF patients (n = 61) of both sexes. According to symptom severity, they were assigned to FC II (n = 20) and III (n = 41). In addition to conventional clinical and biochemical parameters to evaluate a patient's state, parameters characterizing inflammation (IL-6, soluble IL-6 receptor, sgp130) were used. Statistically significant differences were revealed with the use of Mann - Whitney U test, Student's t-test, Pearson's x² test and Fisher's exact test. Discriminant analysis was employed to formulate the decision rule. Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis was used to evaluate the quality of the developed diagnostic test. The results were considered statistically significant at p < 0.05.

Results. Discriminant analysis included significantly different variables (age, brain natriuretic peptide, sgp130, CHF etiology, ischemic heart disease) and additional clinically important variables (diastolic and systolic arterial blood pressure (BP), IL-6). The decision rule for assigning patients to different CHF FC was developed. The optimum cut-off value was found with the use of the ROC curve with a sensitivity of 75.6% and specificity of 85%.

Conclusion. The decision rule for assigning CHF patients to FC II or III was developed using discriminant analysis. In addition to conventional clinical parameters, the model included the ones reflecting inflammatory processes (IL-6 and sgp130). ROC analysis revealed high quality of the model.

Key words: chronic heart failure, interleukin 6, sgp130, decision rule, discriminant analysis.

ВВЕДЕНИЕ

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) остается актуальной проблемой кардиологии, являясь одним из наиболее неблагоприятных и прогрессирующих сердечно-сосудистых заболеваний во всем мире. По данным многочисленных эпидемиологических исследований, заболеваемость ХСН среди взрослого населения Западной Европы и США постоянно увеличивается, особенно среди лиц пожилого возраста [1--3].

Эпидемиологические исследования, проведенные в Российской Федерации, свидетельствуют о том, что заболеваемость ХСН в нашей стране также неуклонно возрастает [4]. При этом значительно увеличивается число пациентов с наиболее тяжелыми формами ХСН. Поэтому выявление ранних стадий заболевания является основным стратегическим направлением в эффективном лечении больных с ХСН. Эффективность лечения ХСН также во многом зависит от выбора схемы терапии, которая устанавливается исходя из оценки симптомов заболевания. Для описания выраженности симптомов сердечной недостаточности используют функциональную классификацию 1ХУИЛ, разработанную Нью-Йоркской кардиологической ассоциацией [1]. Однако оценка степени тяжести ХСН и отнесение пациентов к соответствующему функциональному классу часто вызывают определенные трудности у практических врачей. Для построения классификаторов широко используются решающие правила, которые позволяют относить больных к тому или иному классу. Использование большего количества показателей, характеризующих состояние больных, может способствовать более точной стратификации пациентов и минимизации ошибок при разделении на функциональные классы (ФК). В диагностике ХСН помимо клинических показателей используют биохимические маркеры, отражающие органические поражения сердца и повышение гемодинамической нагрузки [5]. При этом показателям воспалительного процесса, который усиливается в процессе развития сердечной недостаточности, уделяется недостаточно внимания.

Целью настоящей работы являлась разработка решающего правила с включением маркеров воспаления (1Ь-6 и Б§р130), позволяющего относить пациентов ко II и III ФК ХСН.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В данной работе были проанализированы показатели, характеризующие состояние 61 пациента с ХСН II--III функциональных классов по 1ХУИЛ со сниженной фракцией выброса левого желудочка, в возрасте от 31 до 83 лет (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики пациентов

Примечание. ХСН -- хроническая сердечная недостаточность; ИБС -- ишемическая болезнь сердца; АГ -- артериальная гипертензия; ДКМП -- дилатационная кардиомиопатия; ФВЛЖ -- фракция выброса левого желудочка; АД -- артериальное давление; ЧСС -- частота сердечных сокращений; застой Ко -- застой в легких по данным рентгенограммы; NT-proBNP -- ^терминальный пропептид мозгового натрийуретического гормона; 1Ь-б -- интерлейкин 6; р1Ь-6Р -- растворимый рецептор ТЬ-6

Постановка диагноза ХСН и отнесение его к тому или иному функциональному классу проводились на основании современных национальных рекомендаций. Для целей исследования этиология ХСН была определена как основное заболевание, которое, по мнению исследователей и после результатов обследования, являлось основной причиной формирования клинического симпто- мокомплекса сердечной недостаточности. Критериями исключения пациентов из исследования являлись: острое сердечно-сосудистое событие в предшествующие 30 дней, острые и хронические воспалительные заболевания, требовавшие проведения специфической противовоспалительной терапии, потенциально влияющей на изучаемые параметры, выраженные нарушения функции печени и (или) почек, наличие злокачественных новообразований, иные значимые хронические заболевания внутренних органов, а также наличие обструкции выносящего тракта левого желудочка. Все пациенты, включенные в исследование, подписывали информированное согласие.

Статистический анализ данных проводили с использованием пакета статистических программ IBMSPSS Statistics 23. Для выявления статистически значимо различающихся переменных использовали следующие методы математической статистики: {/-критерий Манна - Уитни, t-критерий Стьюдента, %² Пирсона, точный критерий Фишера. Для построения решающего правила отнесения пациентов к различным функциональным классам применяли дискриминантный анализ. Для оценки качества диагностического теста использовали ROC-анализ. Статистически значимыми считались результаты при уровне значимости p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для разработки решающего правила было проведено сравнение исследуемых переменных, которое выявило в группах II ФК ХСН и III ФК ХСН статистически значимо различающиеся переменные, такие как возраст (р = 0,003), N-терминальный пропептид мозгового натрийуретического гормона (NT-proBNP) (р = 0,009), sgp 130 (р = 0,001), этиология ХСН (р = 0,004) и ИБС (р = 0,008). Дополнительно в дискриминантный анализ были включены переменные, которые имеют существенное значение в клинике (АД систолическое, АД диастолическое, IL-6).

Классификация ХСН по функциональным классам заболевания (NYHA) основывается на оценке тяжести состояния пациентов по клиническим проявлениям болезни. Показатели АД используются в клиническом практике для назначения необходимой фармакотерапии и контроля за ее эффективностью. Кроме того, отклонения данного показателя в ту или иную сторону являются факторами риска декомпенсации клинического состояния больного [5]. Именно поэтому в дискриминантный анализ были включены такие переменные, как АД систолическое и АД диастолическое.

1Ь-6 - это еще одна переменная, которая была отобрана в качестве клинически значимой. В настоящее время 1Ь-6 рассматривается в качестве одного из наиболее активных цитокинов, участвующих в реализации иммунного ответа и воспалительной реакции. Показано, что высокий уровень 1Ь-6 коррелирует с более тяжелым течением ХСН и смертностью пациентов [6-9]. Провоспалительные эффекты 1Ь-6 реализуются транссигнальным путем. Ингибитором транссигнального пути 1Ь-6, циркулирующим в плазме крови, является Б§р130. Показано, что повышение или понижение Б§р130 зависит от степени воспалительного процесса [10-12]. Данный показатель также был включен в дискриминантный анализ для разработки решающего правила.

В настоящем исследовании при разработке решающего правила разделения больных ХСН на ФК получены следующие линейные дискриминантные функции (ЛДФ):

Для группы больных, относящихся к III ФК ХСН ЛДФ:

г= 0,907*Х₁ + 27,645*Х₂ + 33,546*Х₃ - 0,001*Х₄ + + 0,102*Х₅ + 0,285*Х₆ + 0,464*Х₇ + 0,002*Х₈ - - 115,749 (1.1)

Для группы больных, относящихся ко II ФК ХСН ЛДФ:

Z₂ = 0,828*Х₁ + 28,609*Х₂ + 33,643*Х₃ - 0,001*Х₆ + 0,088*Х₅ + 0,245*Х₆ + 0,558*Х₇ - 0,011*Х₈ - 109,853 (1.2)

где X - Х₈ - переменные, расшифровка которых представлена в табл. 2; Z₁ - первая дискриминантная функция; Z₂ - вторая дискриминантная функция.

Таблица 2

Коэффициенты линейных дискриминантных функций для больных ХСН II и III ФК