способ диагностики развития системного остеопороза у мужчин старше 50 лет

Формула изобретения

Способ диагностики развития системного остеопороза у мужчин старше 50 лет путем математических вычислений, отличающийся тем, что у мужчины устанавливают возраст, вес, наличие переломов в анамнезе, наличие ревматоидного артрита и вычисляют индекса F _m по формуле:

F_m=(A-B)/20+3×C+D-0,2, где А - возраст пациента (целое число лет); В - вес пациента (целое число килограммов); С - коэффициент, отражающий наличие переломов и принимающий значение 0 или 1: С=1, если в последние 10 лет пациент перенес низкотравматичный перелом, С=0, если переломов в анамнезе не было; D - коэффициент, отражающий наличие ревматоидного артрита и принимающий значение 0 или 1: D=1, если пациенту выставлялся диагноз «ревматоидный артрит», D=0, если пациент ревматоидным артритом не страдает; если F_m>0, диагностируют остеопороз, а если F_m<0 судят об его отсутствии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для быстрого выявления лиц мужского пола старше 50 лет с высоким риском развития системного остеопороза или с его наличием, для их дальнейшего обследования и лечения, что позволит в рамках популяции снизить общую стоимость диагностики остеопороза.

Известен способ диагностики развития остеопороза у женщин с первичным гипотериозом, включающий выявление факторов риска развития остеопороза: низкий вес (менее 62), индекса массы тела (менее 25), наличия переломов в анамнезе, ранней менопаузы (моложе 45 лет), малой длительности менструального периода (менее 30 лет), состояния постменопаузы, наличия компенсации гипотериоза, высокой суточной дозы L-тироксина (более 100 мкг), длительности приема L-тироксина более 5 лет с последующим вычислением двух прогностических индексов F₁ и F₂ и их сравнением (1).

Недостатком данного способа является низкая чувствительность, чрезмерная сложность расчета диагностических индексов, невозможность его применения у женщин без гипотериоза и у мужчин.

Известен способ диагностики остеопороза у женщин перемено-паузального возраста путем вычисления прогностического индекса F₁ на основании возраста, длительности менопаузы, наличия резекции яичников и значения индекса массы тела (2).

Недостатком данного способа является низкая специфичность, сложность расчета диагностических индексов и невозможность его применения у мужчин. Данный способ взят за прототип.

Целью создания изобретения явилось повышение точности и объективизации прогнозирования развития, а также ранняя диагностика остеопороза у мужчин старше 50 лет. Эта цель достигается тем, что у мужчины устанавливают возраст, вес, наличие переломов в анамнезе, наличие ревматоидного артрита и вычисляют индекс F_m по формуле: F_m=(А-В)/20+3×С+D-0,2;

где: А - возраст пациента (целое число лет); В - вес пациента (целое число килограммов); С - коэффициент, отражающий наличие переломов в анамнезе и принимающий значение 0 или 1 (С=1, если в последние 10 лет пациент перенес низкотравматичный перелом, С=0, если переломов в анамнезе не было); D - коэффициент, отражающий наличие ревматоидного артрита и принимающий значение 0 или 1 (D=1, если пациенту выставлялся диагноз «ревматоидный артрит», D=0, если пациент ревматоидным артритом не страдает); если F_m>0, прогнозируют развитие / диагностируют остеопороз, а если F_m<0, судят об его отсутствии.

Качественно новым техническим результатом является более раннее и точное прогнозирование развития / диагностика системного остеопороза у мужчин старше 50 лет за счет выделения из популяции мужчин старше 50 лет лиц с высоким риском развития остеопороза или его наличием - как самостоятельно на догоспитальном этапе, так и на этапе первой медицинской помощи. В результате существенно снижается общая стоимость скрининга остеопороза в популяции, поскольку дорогостоящее обследование не используется у лиц с заведомым отсутствием остеопороза.

Формула вычисления разработана с использованием значительного объема (986 человек в возрасте от 51 до 79 лет, средний возраст 59,34±3,21 лет) исходных данных исследований двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии с определением отношения фактической минеральной плотности костной ткани обследуемого к пиковой минеральной плотности костной ткани молодых здоровых людей того же пола, рассчитываемое в стандартных отклонениях (Т-критерий) в шейке бедра, проведенных в Самарском областном межведомственном центре профилактики остеопороза за период с 2002 по 2006 годы, причем обследованная популяция статистически незначимо отличалась от населения России по частоте встречаемости остеопороза и переломов в Самарской области и ряде регионов, по которым эти данные отражены в литературе (3, 4). Все обследованные мужчины были случайным образом разделены на две субпопуляции (субпопуляция 1-489 человек и субпопуляция 2-497 человек), не различающиеся между собой по возрасту, частоте встречаемости остеопороза и переломов, а также по наличию ревматоидного артрита. Разработка формулы вычисления проводилась с помощью метода логистической регрессии на основании данных субпопуляции 1. Расчет проводился с использованием статистической программы МедКальк (MedCalc - MedCalc Software, Broekstraat 52, 9030 Mariakerke, Belgium). В качестве зависимой переменной Y использовалось дихотомическое значение Т-критерия:

Y=1, если Т-критерий был равен или меньше -2,5;

Y=0, если Т-критерий был больше -2,5.

Данные по результатам логистической регрессии представлены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты анализа логистической регрессии
Dependent Y (Зависимая переменная Y)	Т-критерий (-2,5)
Enter variable if P< (Независимая переменная включается в модель, если уровень значимости Р<)	0,05
Remove variable if Р>(Независимая переменная исключается из модели, если уровень значимости Р>)	0,1
Sample size (Объем выборки)	489
Cases with Y=0 (Число случаев, где Y=0)	301 (61,55%)
Cases with Y=1 (Число случаев, где Y=1)	188 (38,45%)
Overall Model Fit (Значимость модели)
Chi-square (Критерий 2)	111,0192
DF (Число степеней свободы)	4
Significance level (Уровень значимости)	Р < 0,0001
Coefficients and Standard Errors (Коэффициенты и стандартные ошибки)
Variable (Переменная)	Coefficient (Коэффициент)	Std.Error (Стандартная ошибка)	Р (уровень значимости р)
вес	-0,0483	0,0112	0,0000
возраст	0,0436	0,0110	0,0001
переломы	2,2508	0,3202	0,0000
РА	1,1368	0,5738	0,0476

Полученные коэффициенты логистической регрессии корригировались в пределах стандартной ошибки коэффициента с целью упрощения формулы. Проверка чувствительности и специфичности, а также прогностической ценности положительного и отрицательного результата разработанного способа оценки проводилась по данным другой субпопуляции с помощью РОК-анализа (ROC - Receiver-Operating Characteristic curve - кривая операционных характеристик приемника - статистический метод, предназначенный для поиска оптимального соотношения чувствительности и специфичности), для чего для каждого мужчины из субпопуляции 2 вычислялось значение диагностических индексов F_m1 и F_m2. Диагностический индекс F_m1 вычислялся с использованием коэффициентов, полученных с помощью логистической регрессии без корректировки, а диагностический индекс F_m2 - с использованием коэффициентов, корригированных в пределах стандартной ошибки коэффициента с целью упрощения формулы. Таким образом, формулы для вычисления диагностических индексов Fm₁ и Fm₂ имели следующий вид:

F_m1=А×0,0436-В×0,0483+С×2,2508+D×1,1368; где:

А - возраст пациента (целое число лет);

В - вес пациента (целое число килограммов);

С - коэффициент, отражающий наличие переломов в анамнезе и принимающий значение 0 или 1. С=1, если в последние 10 лет пациент перенес низкотравматичный перелом, С=0, если переломов в анамнезе не было.

D - коэффициент, отражающий наличие ревматоидного артрита и принимающий значение 0 или 1. D=1, если пациенту выставлялся диагноз «ревматоидный артрит», D=0, если пациент ревматоидным артритом не страдает.

F_m2=(А-В)/20+3×C+D; где:

А - возраст пациента (целое число лет);

В - вес пациента (целое число килограммов);

С - коэффициент, отражающий наличие переломов в анамнезе и принимающий значение 0 или 1. С=1, если в последние 10 лет пациент перенес низкотравматичный перелом, С=0, если переломов в анамнезе не было.

D - коэффициент, отражающий наличие ревматоидного артрита и принимающий значение 0 или 1. D=1, если пациенту выставлялся диагноз «ревматоидный артрит», D=0, если пациент ревматоидным артритом не страдает.

С использованием статистической программы МедКальк (MedCalc) проводился сравнительный РОК-анализ (ROC-анализ), где в качестве переменных использовались вычисленные коэффициенты F_m1 и F_m2, а в качестве классифицирующей переменной Y использовалось дихотомическое значение Т-критерия:

Y=1, если Т-критерий был равен или меньше -2,5;

Y=0, если Т-критерий был больше -2,5.

Сравнение показало высокую значимость обоих коэффициентов для диагностики снижения Т-критерия менее -2,5 (то есть прогнозирования остеопороза) и не выявило статистически значимых различий между коэффициентами Fm₁ и Fm₂ (p=0,724), поэтому в дальнейших расчетах использовался более простой диагностический индекс F_m2, далее именуемый «диагностический индекс F_m». График зависимости Чувствительность (Sensitivity)/100-Специфичность(100-Specificity) (РОК-кривая) представлен на чертеже.

Площадь под РОК-кривой (area under curve - AUC) при применении формулы вычисления диагностического индекса F_m к субпопуляции мужчин, в которой не проводился регрессионный анализ (субпопуляция 2) составила 0,814±0,025 (95% доверительный интервал 0,768÷0,854; р<0,0001 при сравнении с AUC=0,5), точка перегиба (значение постоянной (константы) уравнения логистической регрессии составила F_m=0,2, соответственно, окончательный вариант формулы вычисления диагностического индекса F_m и его интерпретации имеет вид (Формула 1):

[1] F_m=(A-B)/20+3×C+D-0,2; где:

А - возраст пациента (целое число лет);

В - вес пациента (целое число килограммов);

С - коэффициент, отражающий наличие переломов в анамнезе и принимающий значение 0 или 1. С=1, если в последние 10 лет пациент перенес низкотравматичный перелом, С=0, если переломов в анамнезе не было.

D - коэффициент, отражающий наличие ревматоидного артрита и принимающий значение 0 или 1. D=1, если пациенту выставлялся диагноз «ревматоидный артрит», D=0, если пациент ревматоидным артритом не страдает.

Если F_m>0, прогнозируют развитие/диагностируют остеопороз, а если F _m<0, судят об его отсутствии.

В целях клинической проверки разработанного диагностического индекса в период с октября 2006 по апрель 2007 года были обследованы 176 мужчин жителей г. Кинель в возрасте от 52 до 69 лет (средний возраст 57,31±3,22). Критериями включения пациентов были возраст старше 50 лет, отсутствие ранее выставленного диагноза «остеопороз» и отсутствие прохождения ранее процедуры денситометрии. Всем пациентам вычислялся диагностический индекс F_m по формуле 1, а также проводилось исследование минеральной плотности костной ткани с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Выявили 58 пациентов, у которых индекс F_m был положительный (32,8%), и 118 пациентов с отрицательным индексом F_m (67,2%). Также были выявлены 54 пациента с остеопорозом (30,5%), а у 122 человек (69,5%) Т-критерий был больше -2,5. По сочетанию результатов индекса и наличию остеопороза все пациенты были разделены на 4 группы. Матрица 2×2 представлена в таблице 2.

Таблица 2
	Остеопороз есть	Остеопороза нет	Всего
Fm положительный	42	24	58
Fm отрицательный	12	98	118
Всего	54	122	176

Чувствительность - 77,8%

Специфичность - 80,3%

С целью оценки прогностической значимости индекса F_m наблюдали пациентов с ложноположительными (24 человека) и ложноотрицательными (12 человек) результатами индекса в течение 1 года. Пациенты опрашивались на предмет развития низкотравматичных остеопоретических переломов через 3, 6 и 9 месяцев после первичного обследования, а также проходили исследование минеральной плотности костной ткани с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии через 1 год после первичного обследования. В результате новых переломов у наблюдаемых пациентов в течение 1 года выявлено не было, у 5 пациентов с ложноположительными результатами (20,8%) через 1 год снижение минеральной плотности костной ткани достигло остеопоретических значений. С учетом этих 5 пациентов величина чувствительности увеличилась до 90,7%, а специфичности - до 86,1%.

Таким образом, была показана практическая значимость диагностического индекса, разработанного на популяции жителей г. Самары, для прогнозирования развития/диагностики остеопороза у мужчин старше 50 лет.

Способ прогнозирования развития/диагностики системного остеопороза у мужчин старше 50 лет с помощью вычисления диагностического индекса может быть использован при первичном обследовании мужчин старше 50 лет в амбулаторно-поликлинических учреждениях.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Способ прогнозирования развития остеопороза у женщин с первичным гипотиреозом // Заявитель: Щеголева О.А., авторы: Щеголева О.А., Меньшикова Л.В., Михалевич И.М. Заявка на изобретение № 2004119998/14 от 30.06.2004 г., Опубликована 20.12.2005, Бюл. № 35.

2. Способ диагностики остеопении и остеопороза у женщин перименопаузального возраста // Заявитель: Уральский НИИ охраны материнства и младенчества, авторы Дерябина Е.Г., Башмакова Н.В. Заявка на изобретение № 2005117875/14 от 09.06.2005 г., Опубликована 20.12.2006, Бюл. № 35.

3. Котельников Г.П., Цейтлин О.Я. Эпидемиология остеопороза в Самарской области // Самара. - 2002. - 135 с.

4. Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И., Аникин С.Г. и др. Частота переломов проксимального отдела бедренной кости и дистального отдела предплечья // Остеопороз и остеопатии. - 1999. - № 3. - с.2-6.