Облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей (ОААНК) относится к наиболее распространенным заболеваниям сердечно-сосудистой системы человека, причины которых многообразны. В отличие от других хирургических заболеваний, при которых устранение этиологического фактора влечет за собой полное излечение больного, облитерирующие заболевания артерий носят непрерывно прогрессирующий характер[5]. Серьезность течения ОААНК обусловлена еще и тем, что после появления первых симптомов у 1-40% пациентов в течение 3-5 лет развивается гангрена конечности, что приводит к ампутации конечности [2]. По данным литературы имеются работы, посвященные прогнозированию течения облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей. Однако большинство из них посвящены прогнозированию результатов хирургического лечения и развитию осложнений в послеоперационном периоде [1], [3], [4] [6]. В настоящее время прогнозировать эффективность оперативных методов лечения хронической ишемии артерий нижних конечностей только по клиническим критериям в большинстве случаев затруднительно. В национальных рекомендациях по ведению пациентов с заболеваниями артерий нижних конечностей (2013) подробно описана тактика ведения пациентов с ОААНК. Также в этом документе регламентированы показания к реконструктивным операциям и ампутациям, спрогнозировано течение заболевания и возможные риски развития осложнений. Однако следует отметить, что в нем отсутствуют критерии выбора оперативного пособия с учетом генетического полиморфизма. Поэтому нами была предпринята попытка прогнозирования эффективности оперативных методов лечения хронической ишемии нижних конечностей с учетом генетической составляющей.
Цель исследования
Разработать алгоритм прогнозирования эффективности хирургического лечения хронической ишемии конечности на основе генетического полиморфизма.
Материалы и методы
Проанализированы результаты оперативного лечения 72 пациентов с ОААНК, находившихся в хирургических стационарах города Ярославль в период с 2012 г. по 2014 г. Среди них мужчин было 62 (86%), женщин 10 (14%). Средний возраст составил 64,5 лет. По классификации Фонтейна-Покровского, IIА стадия определена у 4 (5,5%) больных, IIБ стадия – у 18 (25%), III стадия – у 21 (29,2%), IV стадия – у 29 (40,3%). Уровень окклюзионно-стенотического процесса определялся по клинически данным и ультразвуковой допплерографии. Аорто-подвздошный уровень поражения выявлен у 20 (28%) больных, бедренно-подколенный – у 43 (60%), подколенно-берцовый – у 9 (12%) пациентов. Учитывая особенности поставленных целей, все больные были разделены на две группы. Первая включала пациентов, перенесших ампутацию конечности – 40 (55,6%) человек. Пациентам второй группы была выполнена реконструктивная операция на сосудах нижней конечности – 32 человека (44,4%). Варианты реконструктивных операций: аутовенозное шунтирование, так же как и аллопрофундопластика, выполнено 1 пациенту (2,6%), эндартерэктомия, как и подвздошно-подколенное шунтирование, выполнено 3 больным (7,7%), тромбэктомия – 4 пациентам (10,3%), бедренно-подколенное шунтирование – 9 больным (23%), аортобифеморальное шунтирование – 15 пациентам (38,4%), сочетание нескольких видов операций перенесли 3 пациента (7,7%). Определение полиморфизма генов производилось с помощью полимеразной цепной реакции на аппарате ПЦР-РВ, оснащенном программой «АНК-32». В результате в сыворотке крови были определены 9 генов: ген рецептора к ангиотензину II (AGTR2:1675); ген, определяющий структуру эндотелиальной NO синтазы (NOS3:894); гены гемостаза (F5 фактор Лейдена, протромбин F2, ингибитор активатора плазминогена PAI-1, тромбоцитарный рецептор фибриногена GPIIIA, фибриногена FGB); гены цитохрома Р-450 CYP2D6, CYP2C9. Принимая во внимание основные положения доказательной медицины для решения данной проблемы, нами были использованы методы многомерной статистики. Применялся нелинейный регрессионный анализ, а на его основе были описаны характеристические кривые с вычислением соответствующих операционных характеристик процедурой ROC-анализа.
Последовательно методом редукции множества признаков в программе «MedCalc» v. 12.7.0.0 были выделены комбинации наиболее значимых показателей, отличающие группы друг от друга. Для оценки прогностического влияния каждого из признаков, а также их возможной комбинации были использованы Receiver Operating Characteristic (ROC) Analysis и логистический регрессионный анализ. Построенная прогностическая модель позволяют судить, с какой вероятностью будет эффективен тот или иной метод лечения, учитывая полученные значимые параметры. В дальнейшем также было оценено влияние генетических маркеров на эффективность оперативного лечения на основе имеющейся прогностической модели. Оценена значимость генетических полиморфизмов при взаимодействии и взаимном влиянии с наиболее значимыми признаками с помощью метода логистической регрессии.
Результаты и обсуждение
В конечном итоге в результате проведенного исследования выделены наиболее значимые переменные, отличающие группы друг от друга. Для построения прогностической модели в отношении эффективности оперативных методов лечения хронических облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей были использованы ROC-анализ и построение логистической регрессии. Данная модель, состоящая из количественных и качественных признаков, оказалась статистически значимой (р<0,0001). В эту модель оказались включенными следующие переменные: полиморфизм гена эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3:894) и гена рецептора ангиотензина II второго типа (AGTR2:1675); возраст пациентов; уровень окклюзионно-стенотического поражения; показатели липидограммы (уровень триглицеридов (ТГ) и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП)). Прогностическая мощность составила 90,28% (рис.1).
Рис. 1. ROC-кривые независимых переменных
В табл. 1 представлен уровень прогностической значимости выявленных независимых переменных.
Таблица 1
Прогностическая значимость независимых переменных
Переменная |
AUC* |
Standard Error |
95% Confidence interval |
AGTR2:1675 |
0,892 |
0,469 |
0,719-0,906 |
NOS3:894 |
0,716 |
0,0508 |
0,597-0,816 |
возраст |
0,665 |
0,648 |
0,544-0,772 |
ЛПНП |
0,675 |
0,6676 |
0,554-0,780 |
ТГ |
0,659 |
0,0663 |
0,538-0,767 |
Уровень |
0,781 |
0,0447 |
0,668-0,870 |
*AUC – площадь под кривой
Интерпретируя результаты, представленные в табл. 1, следует отметить, что наименьшая точность переменной выявлена для прогноза в отношении уровня ТГ в крови (AUC =0,0663 (0,538-0,767)). Более высокие показатели отмечались для переменных: возраст (AUC = 0,665 (0,544-0,772)); уровень ЛПНП (AUC = 0,675 (0,554-0,780)); полиморфизма гена NOS3:894 (AUC = 0,716 (0,597-0,816)); уровень поражения конечности (AUC = 0,781 (0,668-0,870)). Самое высокое значение площади под кривой (AUC = 0,892 (0,719-0,906)) выявлено для переменной полиморфизм гена AGTR2:1675. Однако и это значение было недостаточно высоким.
В дальнейшем с целью выявления возможной комбинации выделенных переменных построено регрессионное уравнение, на основании которого выверена одиночная аналитическая шкала прогностических значений с оптимальной комбинацией между чувствительностью и специфичностью, определенных по последующей процедуре ROC-анализа. Окончательное уравнение логистической регрессии с включением всех значимых переменных имело вид:
LOG=СУММ(313,6572;1,67772*D2;-3,16337*G2;1,67003*I2;-0,057423*F2;-1,59131*Е2;0,27886*H2).
ROC-кривая конечной прогностической модели выглядела следующим образом (рис. 2).
Рис 2. ROC-кривая конечной прогностической модели
Уровень значения данной модели статистически значимый (р<0,0001). Площадь под кривой (AUC) составляла 0,959. Точка отсечения при данной модели находилась на уровне –0,4511, где чувствительность составила 93,75%, c 95% доверительным интервалом от 79 до 99, а специфичность – 92,5%, с 95% доверительным интервалом 79 до 98, с положительным 12,5 и отрицательным 0,068 отношением правдоподобия. В табл. 2 представлен анализ конечной регрессионной модели и наиболее значимой независимой переменной.
Таблица 2
Сравнительная оценка прогностической значимости регрессионных моделей «LOG» и AGTR2:1675
Переменная |
AUC |
Standard Error |
95% Confidence interval |
AGTR2:1675 |
0,892 |
0,469 |
0,719-0,906 |
LOG |
0,959 |
0,024 |
0,884-0,991 |
При сравнении полученных данных значение площади под кривой самого значимого прогностического показателя AGTR2:1675 оказалась ниже совокупного оценочного значения «LOG» (AUC 0,892<0,959), поэтому конечная модель log имеет наибольшую прогностическую способность в отношении оценки эффективности оперативного лечения окклюзионных заболеваний артерий нижних конечностей.
Вывод
Таким образом, применение методов многомерной статистики позволяет с позиции доказательной медицины прогнозировать частоту ампутаций нижних конечностей после реконструктивных и восстановительных операций на сосудах на основании изменения полиморфизма генов AGTR2:1675 и NOS3:894, их гомо- и гетерозигот. Прогностическая мощность метода достигает 93,75%.
Рецензенты:
Хорев А.Н., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой факультетской хирургии ГБОУ ВПО ЯГМУ Минздрава России, г. Ярославль;
Балныков С.И., д.м.н., профессор кафедры хирургии ФПДО ГБОУ ВПО ЯГМУ Минздрава России, г. Ярославль.