Способ прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60-ти лет
Владельцы патента RU 2381751:
Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и ревматологии. Определяют наличие следующих факторов риска: индекс массы тела (ИМТ) меньше 20 кг/м2 в 25 лет и в настоящее время; низкую двигательную активность - ходьба пешком менее получаса в день после 50 лет и в настоящее время; ранняя менопауза до 45 лет, предыдущие переломы предплечья, голени и ребер; начальное образование; инсульт после 50 лет; наличие инвалидности; недостаточное потребление кальция с пищей; климакс до 45 лет; количество родов; энтерит; гастрит. Устанавливают их градации и числовые значения, после чего прогностические коэффициенты F1 и F2 определяют по формулам: F1=-3.86-1.15*a1-0.54*а2-0.67а3+0.60*а4-0.54*а5-0.55*а6-0.53*а7-0.60*a8-0.67*а9-0.56*а10-0.54*а11-0.71*
а12-0.57*a13+0.48*а14-0.37*a15; F2=0.70+0.44*a1+0.21*а2+0.25*a3-0.22*а4+0.20*а5+0.21*а6+0.22*а7+0.23*a8+0.26*a9+0.20*а10+0.20*а11+0.28*a12+0.22*a13-0.19*a14+0.13*a15, соответственно, где a1-5 - градации и числовые значения факторов риска: a1 - индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м2: 0 - нет, 1 - есть; а2 - ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день: 0 - нет, 1 - есть; а3 - предыдущие переломы предплечья: 0 - нет, 1 - есть; а4 - недостаточное потребление кальция с пищей: 0 - нет, 1 - есть; а5 - индекс массы тела в возрасте 25 лет меньше 20 кг/м: 0 - нет, 1 - есть; а6 - предыдущие переломы ребер: 0 - нет, 1 - есть; a7 - энтерит: 0 - нет, 1 - есть; а8 - гастрит: 0 - нет, 1 - есть; а9 - предыдущие переломы голени: 0 - нет, 1 - есть; а10 - начальное образование: 0 - нет, 1 - есть; а11 - инсульт после 50 лет: 0 - нет, 1 - есть; а12 - ходьба пешком менее получаса в день после 50 лет: 0 - нет, 1 - есть; а13 - ранняя менопауза: 0 - нет, 1 - есть; а14 - трое и более родов: 0 - нет, 1 - есть; a15 - наличие инвалидности: 0 - нет, 1 - есть. При F1 больше F2 прогнозируют высокий риск, а при F1 меньше F2 - низкий риск возможности переломов позвонков у пациентки. Способ обеспечивает возможность оценки риска развития остеопоротических переломов позвонков с точностью 94,4% и, тем самым, позволяет повысить эффективность и целенаправленность профилактических и лечебных мероприятий в группах пациентов с высоким риском возможности переломов. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и ревматологии, и может быть использовано для прогнозирования развития переломов позвонков у женщин старше 60 лет.
Переломы позвонков - частое осложнение остеопороза, которые составляют у женщин в возрасте 50 лет и старше 39% от всех остеопоротических переломов [EPOS. When Should the Doctor Order a Spine X-Ray? Identifying Vertebral Fractures for Osteoporosis Care: Results From the European Prospective Osteoporosis Study (EPOS) J. Bone and Mineral Research Volume 19, Number 12, 2004].
Известен способ прогнозирования развития остеопороза и переломов, включающий определение факторов риска внутренней и внешней среды. Наибольшее прогностическое значение у женщин имели следующие факторы: возраст 75 лет и старше, прем глюкокортикостероидов более трех месяцев, длительная (более двух месяцев) иммобилизация, нерегулярный менструальный цикл, ранняя менопауза, двухсторонняя овариэктомия до 50 лет, наличие трех и более беременностей, закончившихся родами, недостаточная двигательная активность (ходьба пешком менее получаса в день) [Ершова О.Б. Клинико-эпидемиологическая характеристика остеопороза: автореф. Дис… д-ра мед. наук: 14.00.39 / Ярославль, 1998, с.17-27].
К недостаткам данного способа следует отнести то, что рассматриваемые факторы риска позволяют прогнозировать переломы в целом, но не являются критериями переломов позвонков, в частности.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является способ прогнозирования остеопоротических переломов позвонков путем выявления следующих факторов риска: низкий индекс массы тела (ИМТ), курение, использование кортикостероидов, семейный анамнез переломов, предыдущие низкоэнергетические переломы, низкое потребление молока во время беременности, низкий уровень ежедневной физической активности, склонность к падениям, регулярное использование алюминийсодержащих антацидов и измерение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) [Nevitt МС, Cummings SR, Stone KL, Palermo L, Black DM, Bauer DC, Genant HK. Risk factors for a first-incident radiographic vertebral fracture in women > or = 65 years of age: the study of osteoporotic fractures. J Bone Miner Res. 2005 Jan.; Vol. 20(1): P.131-140].
Сущность известного способа включает измерение МПКТ путем рентгеновской абсорбциометрии и выявления факторов риска: использование кортикостероидов, возраст, предыдущие низкоэнергетические переломы предплечья и бедра, ИМТ, вредные привычки: курение, алкоголь, семейный анамнез переломов, употребление кальция).
Авторами известного способа установлено, что женщины с более низкой МПКТ и с пятью или больше факторами риска имели в 12 раз больший риск перелома позвонка, чем женщины с более высокими показателями МПКТ и наличием от нуля до трех факторов риска.
К недостаткам данного способа следует отнести низкую точность прогноза, так как в прогнозе не учитывают роль репродуктивного анамнеза и полового статуса женщины, а также количество беременностей и родов, период лактации, влияние которых на костную систему женщины большинство исследователей относят к негативным.
Недостатком данного способа является и то, что авторы не учитывают влияние сопутствующих заболеваний: сахарный диабет, бронхиальная астма, инсульт, атеросклероз, энтерит, и др.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования остеопоротических переломов позвонков у женщин старше 60 лет.
Технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности раннего прогноза переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше.
Технический результат заявляемого способа прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60 лет включает определение факторов риска из анамнеза жизни: индекс массы тела, низкий уровень ежедневной физической активности, предыдущие переломы, недостаточное употребление кальция с пищей.
Отличие способа заключается в том, что из анамнеза жизни и данных объективного обследования больной дополнительно определяют ИМТ меньше 20 кг/м2 в 25 лет и в настоящее время; низкую двигательную активность (ходьба пешком менее получаса в день) после 50 лет и в настоящее время; предыдущие низкоэнергетические переломы предплечья, голени и ребер; начальное образование; инсульт после 50 лет; наличие инвалидности; климакс до 45 лет; количество родов; энтерит; гастрит.
Отличие способа заключается и в том, что установленным факторам риска присваивают градации (a1…15),
где a1-15 - градации и числовые значения факторов риска:
а1 - индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м2;
а2 - ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день;
а3 - предыдущие переломы предплечья;
а4 - недостаточное потребление солей кальция с пищей;
а5 - индекс массы тела в возрасте 25 лет меньше 20 кг/м2;
а6 - предыдущие переломы ребер;
а7 - энтерит;
a8 - гастрит;
а9 - предыдущие переломы голени;
a10 - начальное образование;
а11 - инсульт после 50 лет;
a12 - ходьба пешком менее получаса в день в возрасте после 50 лет;
а13 - ранняя менопауза (до 45 лет);
a14 - трое и более родов;
a15 - наличие инвалидности.
Отличие способа также заключается в том, что прогностические коэффициенты F1 и F2 определяют по формулам
F1=-3.86-1.15*a1-0.54*а2-0.67* а3+0.60*а4-0.54*а5-0.55*а6-0.53*а7-0.60*a8-0.67*a9-0.56*а10-0.54*а11-0.71*a12-0.57*a13+0.48*a14-0.37* a15
F2=-0.70+0.44*a1+0.21*a2+0.25а3-0.22*a4+0.20*a5+0.21*а6+0.22*а7+0.23*a8+0.26*a9+0.20*а10+0.20*а11+0.28*
a12+0.22*a13-0.19*a14+0.13*a15.
Авторами предлагаемого способа установлено, что если величина F1 больше величины F2, то прогнозируют высокий риск переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет, а и при F1 меньше F2 - риск низкий.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеуказанными приемами и, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
Проведенный авторами анализ специальной и патентной литературы показал, что предлагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины. В доступной литературе авторами не выявлено способа раннего прогноза остеопоротических переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше по установленным факторам риска. Клинические наблюдения, проведенные авторами, показали, что предлагаемый способ позволяет с высокой степенью точности (94,4%) осуществить ранний прогноз возникновения переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет. Клинические наблюдения авторов заявляемого способа показали возможность осуществления прогноза переломов позвонков по установленным факторам риска в ближайший 2-летний период. Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".
Способ, составляющий изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами. Заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно - обеспечение точности раннего прогноза развития переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемый способ прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60 лет осуществляют следующим образом. При опросе и осмотре обследуемой, при изучении его медицинской документации выявляют факторы риска. Проводят измерение антропометрических показателей: роста, веса и рассчитывают индекс массы тела (ИМТ).
На основании полученных данных установленным факторам риска присваивают соответствующие градации и числовые значения. Перед расчетом величин прогностических коэффициентов F1 и F2 факторы риска a1-a15 стандартизируют. Единицы средних значений и стандартных отклонений факторов риска представлены в таблице 1.
Для прогнозирования развития низкоэнергетических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет был применен метод линейного дискриминантного анализа.
| Таблица 1 | |||
| Градации факторов риска, единицы средних значений и стандартных отклонений | |||
| Факторы риска (независимые переменные) | Градации | Среднее значение (ā) | Стандартное отклонение (s) |
| Индекс массы тела меньше 20 кг/м2 в настоящее время | a1 | 1.77 | 0.418 |
| Ходьба пешком менее получаса в день в настоящее время | a2 | 3.22 | 2.471 |
| Предыдущие переломы предплечья | а3 | 1.87 | 0.331 |
| Недостаточное потребление кальция с пищей | а4 | 1.88 | 0.722 |
| Индекс массы тела меньше 20 кг/м2 в 25 лет | a5 | 1.74 | 0.739 |
| Предыдущие переломы ребер | а6 | 1.97 | 1.179 |
| Энтерит | a7 | 1.77 | 0.42 |
| Гастрит | a8 | 1.79 | 0.40 |
| Предыдущие переломы голени | а9 | 1.9 | 0.293 |
| Начальное образование | а10 | 2.37 | 1.093 |
| Инсульт после 50 лет | а11 | 2.9 | 0.293 |
| Ходьба пешком менее получаса в день в 50 лет | a12 | 4.4 | 0.634 |
| Ранняя менопауза (до 45 лет) | a13 | 1.7 | 0.419 |
| Роды (трое и более) | a14 | 1.84 | 0.991 |
| Наличие инвалидности | a15 | 1.7 | 0.473 |
Для прогнозирования развития низкоэнергетических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет был применен метод линейного дискриминантного анализа. С помощью статистических критериев указанного анализа установлены наиболее значимые факторы риска и определены коэффициенты дискриминантной функции [Наследов А.Д. «Компьютерный анализ данных в психологии и социальных науках» - СПб.: Питер, 2005. - С.213-248]. В результате авторами заявляемого способа были выделены существенные признаки, которые в наибольшей степени отличали группу пациенток с переломами позвонков от группы пациенток без переломов. В табл. 2 приведены характеристики признаков и коэффициенты дискриминантной функции.
| Таблица 2 | ||||
| Коэффициенты независимых переменных (факторов риска) | ||||
| № | Факторы риска | Градации | K1j | K2j |
| 1 | Индекс массы тела меньше 20 кг/м2 в настоящее время | 0 - нет, 1 - есть | -1.15 | 0.44 |
| 2 | Ходьба пешком менее получаса в день сейчас | 0 - нет, 1 - есть | -0.54 | 0.21 |
| 3 | Предыдущие переломы предплечья | 0 - нет, 1 - есть | -0.67 | 0.25 |
| 4 | Недостаточное потребление кальция с пищей | 0 - нет, 1 - есть | 0.60 | -0.22 |
| 5 | Индекс массы тела меньше 20 кг/м2 в 25 лет | 0 - нет, 1 - есть | -0.54 | 0.20 |
| 6 | Предыдущие переломы ребер | 0 - нет, 1 - есть | -0.55 | 0.21 |
| 7 | Энтерит | 0 - нет, 1 - есть | -0.53 | 0.22 |
| 8 | Гастрит | 0 - нет, 1 - есть | -0.60 | 0.23 |
| 9 | Предыдущие переломы голени | 0 - нет, 1 - есть | -0.67 | 0.26 |
| 10 | Начальное образование | 0 - нет, 1 - есть | -0.56 | 0.20 |
| 11 | Инсульт после 50 лет | 0 - нет, 1 - есть | -0.54 | 0.20 |
| 12 | Ходьба пешком менее получаса в день в 50 лет | 0 - нет, 1 - есть | -0.71 | 0.28 |
| 13 | Ранняя (до 45 лет) менопауза | 0 - нет, 1 - есть | -0.57 | 0.22 |
| 14 | Роды (трое и более) | 0 - нет, 1 - есть | 0.48 | -0.19 |
| 15 | Наличие инвалидности | 0 - нет, 1 - есть | -0.37 | 0.13 |
С помощью дискриминантного анализа авторами также установлены и значения констант для F1 и F2, равные - 3.86 и - 0.70, соответственно.
Определение величин прогностических коэффициентов F1 и F2 по вышеприведенным формулам позволяет провести сравнение их числовых характеристик, которые и являются оценочными критериями риска возникновения остеопоротических переломов позвонков у женщин 60-ти лет и старше.
Так, если величина F1 больше таковой F2, то обследуемой прогнозируют высокий риск возможности остеопоротических переломов позвонков, что позволяет обоснованно назначать более интенсивные лечебно-профилактические мероприятия.
При значении F1 меньше F2, у пациентки прогнозируют низкий риск возможности остеопоротических переломов позвонков.
Предложенный способ прогнозирования остеопоротических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60 лет поясняется примерами конкретного выполнения.
Пример 1. Пациентка М., 72-х лет обследована в Госпитале Ветеранов Войн в 2004 году. Из анамнеза жизни установлены следующие факторы риска: индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м2 (a1=1), ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день (а2=1), предыдущие переломы предплечья (а3=1), достаточное потребление кальция с пищей (а4=0), индекс массы тела в возрасте 25 лет больше 20 кг/м2 (а5=0), предыдущие переломы ребер - нет (а6=0), энтерит (а7=1), гастрит (a8=1), предыдущие переломы голени (а9=1), начальное образование (а10=1), инсульт после 50 лет нет (а11=0), ходьба пешком менее получаса в день после 50-ти лет - нет (a12=0), ранняя менопауза до 45 лет (a13=0), трое родов (a14=1), наличие инвалидности (a15=1).
F1=-3.86-1.15*a1-0.54*а2-0.67 а3-0.53*а7-0.60*a8-0.67a9-0.56*а10+0.48*a14-0.37*a15=-8,47
F2=-0.70+0.44*a1+0.21*а2+0.25а3+0.22*a7+0.23*a8+0.26*a9+0.20*a10-0.19*a14+0.13*a15=1,05
F1 меньше F2, риск перелома позвонков низкий. При повторном обследовании в 2006 году (проведение рентгеноморфометрии грудного и поясничного отделов позвоночника) деформаций позвонков не выявлено.
Пример 2. Пациентка К. 74 года, обследована в 2004 году в Госпитале Ветеранов Войн. При расспросе установлены следующие факторы риска: a1=0, а2=0, а3=0, а4=0, а5=0, предыдущие переломы ребер (а6=1), а7=0, а8=0, а9=0, начальное образование (а10=1), а11=0, a12=0, а13=0, трое родов (a14=1), наличие инвалидности (a15=1).
F1=-3.86-0.55*а6-0.56*а10+0.48*a14-0.37*а15=-4.86
F2=-0.70+0.21*а6+0.20*а10-0.19a14+0,13*a15=-0,35
В этом случае F1 больше F2, следовательно, данной пациентке прогнозируют низкий риск возможности переломов позвонков. В 2006 году (при повторном обследовании) у больной на рентгенограммах грудного отдела позвоночника был выявлен компрессионный перелом тела Th 8 (падение с высоты собственного роста).
Клинические исследования заявляемого способа проведены на базе Госпиталя Ветеранов Войн с 2004 по 2006 год. Всего обследовано 180 женщин. Основная группа состояла из 51 пациентки с переломами позвонков. В группу контроля были включены 129 женщин. Обе группы стандартизированны по возрасту. Точность прогноза при проведении дискриминантного анализа составила 94,4%.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает прогноз возможности остеопоротических переломов позвонков у лиц женского пола старше 60-ти лет с точностью 94,4%. Это позволяет проводить «угрожаемым» пациенткам активную профилактику, включающую коррекцию таких факторов риска, как иммобилизация, двигательная активность, недостаточное потребление кальция с пищей, низкая масса тела и проведение комплекса лечебно-профилактических мероприятий, что позволит снизить уровень развития переломов позвонков и повлечет за собой значительный социально-экономический эффект.
Способ прогнозирования переломов позвонков у женщин старше 60-ти лет, включающий определение факторов риска из анамнеза жизни, отличающийся тем, что определяют наличие следующих факторов риска: индекс массы тела (ИМТ) меньше 20 кг/м3 в 25 лет и в настоящее время; низкую двигательную активность - ходьба пешком менее получаса в день после 50 лет и в настоящее время; ранняя менопауза до 45 лет, предыдущие переломы предплечья, голени и ребер; начальное образование; инсульт после 50 лет; наличие инвалидности; недостаточное потребление кальция с пищей; климакс до 45 лет; количество родов; энтерит; гастрит, устанавливают их градации и числовые значения, после чего прогностические коэффициенты F1 и F2 определяют по формулам:
F1=-3,86-1,15·a1-0,54·a2-0,67а3+0,60·а4-0,54·а5-0,55·а6-0,53·а7-0,60·a8-0,67·а9-0,56·а10-0,54·а11-0,71·a12-0,57·a13+0,48·a14-0,37·a15;
F2=0,70+0,44·a1+0,21·a2+0,25·а3-0,22·a4+0,20·a5+0,21·a6+0,22·a7+0,23·a8+0,26·a9+0,20·а10+0,20·а11+0,28·a12+0,22·a13-0,19·a14+0,13·a15 соответственно, где а1-15 - градации и числовые значения факторов риска:
a1 - индекс массы тела в настоящее время меньше 20 кг/м2: 0 - нет, 1 - есть;
а2 - ходьба пешком в настоящее время менее получаса в день: 0 - нет, 1 есть;
а3 - предыдущие переломы предплечья: 0 - нет, 1 - есть;
a4 - недостаточное потребление кальция с пищей: 0 - нет, 1 - есть;
а5 - индекс массы тела в возрасте 25 лет меньше 20 кг/м2: 0 - нет, 1 - есть;
а6 - предыдущие переломы ребер: 0 - нет, 1 - есть;
а7 - энтерит: 0 - нет, 1 - есть;
а8 - гастрит: 0 - нет, 1 - есть;
а9 - предыдущие переломы голени: 0 - нет, 1 - есть;
а10 - начальное образование: 0 - нет, 1 - есть;
a11 - инсульт после 50 лет: 0 - нет, 1 - есть;
a12 - ходьба пешком менее получаса в день после 50 лет: 0 - нет, 1 - есть;
a13 - ранняя менопауза: 0 - нет, 1 - есть;
a14 - трое и более родов: 0 - нет, 1 - есть;
a15 - наличие инвалидности: 0 - нет, 1 - есть,
и при F1 больше F2 прогнозируют высокий риск, а при F1 меньше F2 - низкий риск возможности переломов позвонков у пациентки.
