Способ неинвазивной диагностики коронарного атеросклероза

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Определяют индекс жесткости (SI) по характеристикам усредненной объемной пульсовой кривой, регистрируемой на пальце верхней конечности фотоплетизмографическим методом. При этом в качестве показателя жесткости артерий принимают среднее значение SI 4-х пульсовых кривых, зарегистрированных через 2, 3, 4 и 5 минут после приема нитроглицерина (81 нг). Рассчитывают вероятность атеросклероза коронарных артерий по оригинальной формуле. Вероятность атеросклероза коронарных артерий принимают очень низкой при значениях теста менее или равно 0,07, низкой - при значениях от 0,08 до 0,35, относительно низкой - при значениях от 0,36 до 0,50, относительно высокой - при значениях от 0,51 до 0,75, высокой - при значениях от 0,76 до 0,92 и очень высокой - при значениях более или равно 0,93. Способ позволяет провести диагностику атеросклероза коронарных артерий неинвазивным методом при помощи фотоплетизмографии. 1 ил., 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано для неинвазивной диагностики атеросклероза коронарных артерий.

Известен инвазивный ангиографический метод диагностики атеросклеротических изменений коронарных артерий, основанный на катетеризации коронарной артерии с последующим введением рентгенконтрастного вещества и измерением внутреннего диаметра артерии. Коронарная ангиография позволяет визуализировать атеросклеротические бляшки изменяющие внутренний диаметр сосуда и считается «золотым стандартом» по выявлению стенозирующих атеросклеротических поражений артерий.

Данный метод имеет существенные недостатки, к которым относятся: инвазивный характер исследования, что может приводить к серьезным осложнениям (кровотечения, сосудистые аневризмы, острые нарушения кровотока по коронарным артериям, тяжелые нарушения сердечного ритма); наличие определенных показаний и противопоказаний к проведению исследования; возможность проведения исследования только в условиях специализированного центра; необходимость высокой квалификации врача, проводящего исследование; высокая стоимость оборудования, расходных материалов и, соответственно, самого исследования. Указанные недостатки делают невозможным использование данного метода в качестве скринингового для выявления коронарного атеросклероза в общей популяции.

Известны методы определения эластичности (жесткости) артерий по характеристикам пульсовой волны [Никитин Ю.А., Лапицкая И.В. Артериальная жесткость: показатели, методы определения и методологические трудности. Кардиология 2005; 45(11):113-120]. Данные методы основаны на положении, что артерии теряют эластические свойства (растяжимость) с возрастом и при развитии морфологических изменений сосудистой стенки при атеросклерозе, гипертрофии мышечной оболочки, что ведет к увеличению скорости распространения пульсовой волны [Bramwell J.C., Hill A.V. Velocity of transmission of the pulse wave and elasticity of arteries. Lancet, 1922; Vol.1, p.891-892]. В исследованиях продемонстрирована тесная связь между повышением скорости распространения пульсовой волны по сосудам и коронарным атеросклерозом [Imanishi R. et al. High brachial-ankle pulse wave velocity is an independent predictor of the presence of coronary artery disease in men. Hypertens Res 2004; 27(2):71-78; McLeod A.L. et al. Non-invasive measures of pulse wave velocity correlate with coronary arterial plaque load in humans. J Hypertens 2004; 22(2):363-368; Lim H.E. et al. Aortic pulse wave velocity as an independent marker of coronary artery disease. Blood Press 2004; 13(6):369-375; Covic A. et al. Aortic pulse wave velocity and arterial wave reflections predict the extent and severity of coronary artery disease in chronic kidney disease patients. J Nephrol 2005; 18(4):388-396]. Однако данные исследования ограничиваются демонстрацией корреляционных связей, а четкие количественные критерии диагностики коронарного атеросклероза не предлагаются.

Существует метод определения жесткости крупных артерий, основанный на фотоплетизмографической регистрации изменений объема кровотока в пальце верхней конечности, связанных с прохождением пульсовой волны, использующий в качестве индекса жесткости (SI) артерий скорость распространения пульсовой волны, рассчитываемую путем деления роста пациента на время между пиками прямой и отраженной пульсовых волн (т.е. между первым и вторым пиками объемной пульсовой кривой) [Millasseau S.C. et al. Determination of age-related increases in large artery stiffhess by digital pulse contour analysis. Clinical Science 2002; 103:371-377].

В качестве прототипа была использована предложенная нами модификация приведенного метода, позволяющая определять морфологию крупных артерий (патент РФ №2288634, опубл. в БИ №34, 2006). Согласно этому методу регистрацию пульсовых кривых производят через 2, 3, 4, 5 минут после сублингвального приема 500 мкг нитроглицерина. В качестве показателя жесткости артерий, использующегося в расчетах, принимают минимальное значение SI из 4-х полученных пульсовых кривых, соответствующее максимальной дилатации артерий (SI_min). На основании полученного показателя рассчитывают толщину комплекса интима-медия средних сегментов общих сонных артерий.

Данные о наличии связи между показателем жесткости артерий, определяемым с помощью фотоплетизмографии, и коронарным атеросклерозом отсутствуют.

Задачей изобретения является разработка способа диагностики атеросклероза коронарных артерий при помощи метода фотоплетизмографии.

Поставленная задача решается тем, в способе неинвазивной диагностики коронарного атеросклероза в отличие от способа диагностики морфологических изменений крупных артерий, в качестве показателя жесткости артерий принимают среднее значение SI 4-х пульсовых кривых, зарегистрированных через 2, 3, 4 и 5 минут после приема нитроглицерина (SI_НГ), рассчитывают вероятность атеросклероза коронарных артерий по формуле:

AKA=1-LOGIT(u), где

AKA - вероятность атеросклероза коронарных артерий;

LOGIT(u) - функция логистического распределения: exp(u)/(exp(u)+1);

u=-8,589502611+0,5721214639×SI_НГ+0,09478676238×возраст+1,185888399×пол;

SI_НГ - усредненное значение SI 4-х пульсовых кривых, получаемых через 2, 3, 4 и 5 минут после приема нитроглицерина (м/с);

возраст - возраст обследуемого (годы);

пол - 1 для мужчин и 0 для женщин,

и вероятность атеросклероза коронарных артерий принимают очень низкой при значениях теста менее или равно 0,07, низкой - при значениях от 0,08 до 0,35, относительно низкой - при значениях от 0,36 до 0,50, относительно высокой - при значениях от 0,51 до 0,75, высокой - при значениях от 0,76 до 0,92 и очень высокой - при значениях более или равно 0,93.

В соответствии с предлагаемым методом исследование проводят в помещении с контролируемой температурой (22-26°С) в положении больного лежа на кушетке. Пульсовую волну регистрируют с помощью компьтеризированного фотоплетизмографа PulseTrace (Micro Medical ltd., Англия). Датчик прибора, состоящий из инфракрасного диода (940 нм) и фототранзистора, оснащенный подогревающим устройством, фиксируют на указательном пальце пациента. Через 10 минут отдыха пациент сублингвально принимает 500 мкг нитроглицерина. Регистрацию пульсовых кривых, усредняемых в течение 30 секунд, производят через 2, 3, 4, 5 минут после рассасывания препарата. В качестве показателя жесткости артерий, использующегося в расчетах, принимают среднее значение SI 4-х пульсовых кривых, регистрируемых после приема нитроглицерина (SI_НГ). На основании полученного показателя, возраста и пола рассчитывают вероятность атеросклероза коронарных артерий по приведенной выше формуле.

Пример 1. Предлагаемым способом обследовано 300 лиц, проходивших диагностическую коронарную ангиографию (234 мужчин и 66 женщин, в возрасте от 19 до 74 лет, средний возраст 47,4±13,5 лет). Диагноз коронарного атеросклероза устанавливался при наличии ангиографического сужения хотя бы одной коронарной артерии не менее чем на 25% диаметра сосуда. В расчетах использовались две категории: атеросклероз коронарных артерий есть (1), атеросклероза коронарных артерий нет (0). В соответствии с приведенными критериями коронарный атеросклероз по данным коронарографии был выявлен у 181 больных и отсутствовал у 119 обследованных.

При использовании метода логистической регрессии были получены достоверные связи атеросклероза коронарных артерий как с SI_min (p=0,0), так и с SI_НГ (р=0.0). Возраст и пол также были определены в качестве предикторов коронарного атеросклероза (р=0.0 и р=2,9×10^-7 соответственно).

На фигуре (стр.8) представлены ROC-кривые для чувствительности и специфичности методов по выявлению коронарного атеросклероза, рассчитанных по вероятностям, определенным на основании функции логистического распределения для SI_min, SI_НГ и SI_НГ, возраста и пола (в интервале вероятностей от 0 до 1 с шагом 0,05). Площадь под кривой чувствительность - 100-специфичность для вероятностей коронарного атеросклероза, рассчитанных по SI_min, SI_НГ и SI_НГ, возрасту и полу составила 79,4%, 81,6% и 87,1% соответственно.

Количество больных, у которых коронарный атеросклероз диагностировался при уровне положительной прогностической ценности 95%, составило 53 для SI_min, 58 для SI_НГ и 89 для SI_НГ возраста и пола. Количество лиц, у которых коронарный атеросклероз исключался при уровне отрицательной прогностической ценности 95%, составило 8, 23 и 57 соответственно. Точность методов при положительной и отрицательной прогностической ценности 95% составила 20,3%, 27,0% и 46,0%, соответственно.

Таким образом, результаты продемонстрировали несколько более тесную связь средних значений жесткости артерий, определенной фотоплетизмографически после сублингвального приема нитроглицерина, с коронарным атеросклерозом, чем SI_min. Дополнительное введение в модель логистической регрессии возраста и пола существенно повышало ее прогностическую значимость и позволяло диагностировать либо исключать коронарный атеросклероз практически у половины обследованных с 95% вероятностью.

В таблице 1 приведены значения положительной и отрицательной прогностической ценности, чувствительности и специфичности для точек отсечения в ряду значений теста, соответствующих очень низкой, низкой, высокой и очень высокой вероятности коронарного атеросклероза.

Таблица 1
Значения теста	0,07	0,35	0,51	0,76	0,93
Положительная прогностическая ценность (%)	67,9	53,8	78,2	90,0	100,0
Отрицательная прогностическая ценность (%)	100,0	90,0	77,9	59,9	47,2
Чувствительность (%)	100,0	95,6	89,0	61,3	27,1
Специфичность (%)	28,6	53,8	62,2	89,1	100

В соответствии с категориями очень низкой, низкой, высокой и очень высокой вероятности атеросклероза коронарных артерий тест позволял диагностировать 197 (65,7%) обследованных.

Пример 2. Воспроизводимость метода при повторном обследовании через 7 дней оценивалась у 20 практически здоровых молодых лиц в возрасте от 19 до 25 лет (средний возраст 20,3±1,4, 10 мужчин и 10 женщин) с низким сердечно-сосудистым риском, определенным на основании традиционных факторов риска. Вероятность атеросклероза коронарных артерий, рассчитанная с помощью предлагаемого метода, при первом и повторном исследовании составила 0,050±0,046 и 0,043±0,034, соответственно (р=0,21).

При первом обследовании по данным предлагаемого теста 14 лиц были отнесены к категории очень низкой вероятности коронарного атеросклероза и 6 к категории низкой вероятности. При повторном обследовании 16 обследованных оказались в категории очень низкой вероятности коронарного атеросклероза и 4 в категории низкой вероятности, т.е. изменение категории вероятности коронарного атеросклероза произошло у лишь 2-х обследованных в пределах одной категории из шести. Таким образом, воспроизводимость предлагаемого метода была очень высокой и составила 98,3%.

Способ неинвазивной диагностики коронарного атеросклероза, включающий определение индекса жесткости (SI) по характеристикам усредненной объемной пульсовой кривой, регистрируемой на пальце верхней конечности фотоплетизмографическим методом, отличающийся тем, что в качестве показателя жесткости артерий принимают среднее значение SI 4-х пульсовых кривых, зарегистрированных через 2, 3, 4 и 5 мин после приема нитроглицерина (81 нг), рассчитывают вероятность атеросклероза коронарных артерий по формуле:
AKA=1-LOGIT(u),
где AKA - вероятность атеросклероза коронарных артерий;
LOGIT(u) - функция логистического распределения: exp(u)/(exp(u)+1);
u=-8,589502611+0,5721214639·SI_НГ+0,09478676238·возраст+1,185888399·пол;
SI_НГ - усредненное значение SI 4-х пульсовых кривых, получаемых через 2, 3, 4 и 5 мин после приема нитроглицерина, м/с;
возраст - возраст обследуемого,годы;
пол - 1 для мужчин и 0 для женщин,
и вероятность атеросклероза коронарных артерий принимают очень низкой при значениях теста менее или равно 0,07, низкой - при значениях от 0,08 до 0,35, относительно низкой - при значениях от 0,36 до 0,50, относительно высокой - при значениях от 0,51 до 0,75, высокой - при значениях от 0,76 до 0,92 и очень высокой - при значениях более или равно 0,93.