Введение
Благодаря рутинному применению интервенционных процедур, в последние годы наблюдается снижение общей смертности от острого коронарного синдрома (ОКС). Однако летальность в ранние сроки ОКС с подъемом сегмента ST (ОКСпST) держится на значимо высоком уровне [1—3]. Несмотря на реваскуляризацию миокарда методом чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ), риск внезапной сердечной смерти (ВСС) и желудочковой тахикардии или фибрилляции желудочков составляет 0,46% в течение 1-го месяца после начала ОКС [4, 5].
Число умерших от кардиоваскулярных заболеваний в мире составляет около 17 млн, из них 25% случаев происходят по механизму ВСС. В Российской Федерации отсутствуют данные официальной статистической отчетности по этому вопросу. Однако если известно число умерших от болезней системы кровообращения (например, в 2014 г. — 940 489 человек), то, используя коэффициент, полученный в зарубежных эпидемиологических исследованиях (25%), можно рассчитать приблизительное число случаев ВСС в России в год — 235 тыс. человек [6].
Следует отметить, что существует ряд стратификационных моделей (шкал) риска (TIMI, GRACE, PURSUIT, РЕКОРД и др.), использование которых дает возможность определить группы риска, в последующем с оценкой его степени и формированием выбора того или иного метода фармакотерапии, тем самым позволяя снизить смертность и частоту повторных госпитализаций. В то же время данные прогностических шкал имеют ряд ограничений, ввиду которых они не находят широкого распространения в повседневной практике российских стационаров. Среди этих ограничений наиболее значимым можно считать малую изученность этих методов в популяции российских больных (например, регистр ОКС GRACE не проводился в России), ограничение возраста пациентов (для использования шкалы TIMI), невозможность быстрого определения всех составляющих шкалы (например, данные об уровне креатинина при госпитализации для шкалы GRACE, определение которого требует времени), а также подсчет большого количества баллов с помощью компьютерных программ [7], при этом во многих моделях оценочных шкал (TIMI, GUSTO, GRACE) в качестве прогностических факторов используются биохимические маркеры некроза миокарда [8].
В связи с вышеперечисленным особый интерес представляет оценка данных электрокардиограммы (ЭКГ), полученных в 1-е сутки заболевания, в том числе на догоспитальном этапе, у пациентов с ОКСпST [9]. Тем более что, согласно Приказу Министерства здравоохранения РФ от 10 мая 2017 г. №203н «Об утверждении критериев оценки качества медицинской помощи» из всех использующихся инструментальных методов обследования больного с ОКС, именно регистрация ЭКГ входит в стандарт оказания помощи при этой патологии и имеет строго регламентированные временны́е рамки для исполнения [10].
Таким образом, представляется важной разработка прогностической модели профилактики ВСС у больных с ОКСпST, которая была бы экономически состоятельна, проста и удобна для применения в практическом здравоохранении с использованием метода ЭКГ [11, 12].
Цель исследования — разработать, апробировать и внедрить математическую модель прогнозирования бинарного исхода «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» для профилактики риска ВСС у пациентов с ОКСпST.
Материал и методы
За период с 2015 по 2019 г. для построения прогностической модели в кардиологическом отделении №2 Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа и в ООО «Клиника сердца» были отобраны 32 пациента с ОКСпST, погибших в 1-е сутки заболевания по причине ВСС (вследствие возникновения фатальных желудочковых тахиаритмий), которые перенесли эффективное реперфузионное лечение методом ЧКВ. Летальность от ВСС в каждом региональном сосудистом центре Белгородской области составила 3—4 человека в год при общем годовом числе случаев ОКС около 1000, что соответствует статистическим данным, приведенным в Национальных рекомендациях по ВСС [6]. Группу сравнения составили 90 пациентов без осложнений в ранние сроки.
Средний возраст больных составил 63±4,6 года. Средние показатели фракции выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ) — 40,55% (20,4—49,0%).
Регистрация ЭКГ проводилась при поступлении в отделение кардиологической реанимации по стандартной методике с помощью 12-канального электрокардиографа SCHILLER AT-1 (2014) со скоростью 50 мм/с. На ЭКГ определялись следующие интервалы: QT (расстояние от начала зубца Q до конца зубца T), QTap (расстояние от начала Q до верхушки зубца T), JT (расстояние от точки J до конца зубца T), JTap (расстояние от точки J до верхушки зубца T), SubT (расстояние от верхушки зубца T до его конца). Известно, что длительность интервала QT и его частей зависят от частоты сердечных сокращений (ЧСС), в связи с чем проводилась ЧСС-коррекция с использованием формулы Базетта:
QTc=QT/√RR, QTapc=QTap/√RR, JTc=JT/√RR, JTapc=JTap/√RR, SubTc=SubT/√RR.
Корригированная дисперсия интервала QT и его частей рассчитывалась как разница между максимальным и минимальным их значением, корригированным по формуле Базетта:
QTcd = QTcmax – QTcmin; QTapcd = QTapcmax – QTapcmin; JTcd = JTcmax – JTcmin; JTapcd = JTapcmax – JTapcmin; SubTcd = SubTcmax – SubTcmin.
Для решения поставленной задачи использовали дискриминантный анализ (ДА) как метод многомерной статистики, реализованный в программном продукте Statistica Basic Academic 13 for Windows. Построение алгоритма математической модели прогнозирования бинарного исхода «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» выполнен за счет построения новых переменных (линейных комбинаций отобранной части первичных показателей) и оценивания их числовых значений.
Результаты
При проведении сравнительного анализа оценки факторов риска у больных ОКСпST, перенесших реперфузию миокарда методом ЧКВ, в зависимости от клинического исхода было выявлено отсутствие достоверно значимых различий между группами пациентов, выживших и умерших в 1-е сутки от ВСС (табл. 1). В обеих группах как модифицируемые, так и немодифицируемые факторы риска ВСС имелись относительно в равном процентном соотношении.
Таблица 1. Сравнительный анализ оценки факторов риска у пожилых пациентов с ОИМ с подъемом сегмента ST, перенесших реперфузию миокарда методом ЧКВ в зависимости от клинического исхода
| Показатель | Выжившие после ЧКВ, n=90 | Умершие в 1-е сутки, n=32 | p |
| Отягощенная наследственность по ССЗ, (%) | 55 (61,1) | 20 (62,5) | 0,08 |
| Возраст, лет | 58,0 (26,0—81,0) | 68,0 (56,0—87,0) | 1,03 |
| Курят или курили до инфаркта, (%) | 63 (70) | 23 (71,9) | 0,06 |
| Артериальная гипертензия, (%) | 64 (71,1) | 24 (75) | 0,07 |
| Отсутствие нарушений ритма, (%) | 7 (7,7) | 3 (9,3) | 0,08 |
| Экстрасистолия, (%) | 78 (86,7) | 28 (87,5) | 0,23 |
| АВ-блокада 1—3 ст., (%) | 11 (12,2) | 4 (12,5) | 0,48 |
| Гиперлипидемия, (%) | 79 (87,8) | 28 (87,5) | 0,07 |
| Класс тяжести по Killip | 2,1±0,2 | 2,4±0,3 | 0,09 |
| Перенесенный инфаркт миокарда в анамнезе, (%) | 21 (23,3) | 8 (25) | 1,05 |
| Сахарный диабет 2-го типа, (%) | 20 (22,2) | 8 (25) | 0,37 |
| Гиперкалиемия, (%) | 23 (25,5) | 9 (28,1) | 0,12 |
| ФВ ЛЖ, % | 42,4 (32,8—49,5) | 38,7 (28,7; 44,6) | 0,03 |
В процедуре ДА для создания математической модели прогноза «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» в качестве входного набора изучаемых показателей отобраны данные ЭКГ, по которым статистически значимо отличались между собой группы выживших и умерших пациентов с ОКСпST от ВСС в 1-е сутки. Так, в группе выживших пациентов с ОКСпST при госпитализации достоверно были пролонгированы следующие показатели интервала QT: QTm на 8,1% (p<0,05), QTcm на 18,1% (p<0,000), QTd в 2,4 раза (p<0,000), QTcd в 1,7 раза (p<0,000); при этом изменены дисперсии QTapd на 60% (p<0,000), QTapcd на 55,2% (p<0,000), JTm на 17,3% (p<0,05), JTcm на 9,8% (p<0,05), JTapm на 37,5% (p<0,000) (табл. 2).
Таблица 2. Показатели ЭКГ у выживших и умерших больных при поступлении в отделение кардиологической реанимации, Me (min—max)
| Показатель | Группа выживших, n=90 | Группа умерших, n=32 |
| QTm, мс | 435,0 (365,0—500,0) | 367,5 (280,0—390,0)† |
| QTcm, мс | 489,3 (387,6—642,3) | 439,2 (384,7—551,4) † |
| QTd,мс | 85,0 (50,0—130,0) | 92,5 (80,0—125,0), |
| QTapm, мс | 295,0 (207,5—362,5) | 245,0 (165,0—300,0)†, |
| QTapcd, мс | 11,7 (4,6—91,6) | 69,1 (29,5—96,9)‡‡ |
| JTm, мс | 332,5 (267,5—407,0) | 255,0 (155,0—310,0)† †† |
| JTcm, мс | 373,7 (283,0—498,0) | 309,6 (228,6—390,8)†, |
| JTd, мс | 85,0 (50,0—130,0) | 40,0 (35,0—60,0)†† |
| JTcd, мс | 97,0 (51,8—162,6) | 54,6 (44,5—73,8) ‡ |
| JTapm, мс | 187,5 (107,5—269,5) | 150,0 (60,0—190,0) ‡‡ |
| JTapcm, мс | 212,2 (110,9—308,0) | 198,5 (88,5—256,1)† |
| JTapd, мс | 12,5 (5,0—75,0) | 37,5 (15,0—60,0) ‡ |
| JTapcd, мс | 14,5 (5,0—91,6) | 45,1 (22,1—67,1)‡‡ |
| SubTm, мс | 142,5 (102,5—202,5) | 95,0 (70,0—155,0)†† |
| SubTcm, мс | 159,4 (116,7—265,9) | 129,8 (88,9—192,3)† |
| SubTd, мс | 75,0 (45,0—105,0) | 20,0 (10,0—40,0)‡‡ |
| SubTcd, мс | 81,7 (46,7—133,4) | 26,3 (11,3—52,2)‡ |
Примечание. † — p<0,05; †† — p<0,01; ‡ — p<0,001; ‡‡ — p<0,000 по сравнению с выжившими пациентами.
Прогнозирование выполнялось за счет построения новых переменных (линейных комбинаций отобранной части первичных показателей) и оценивания их числовых значений. Определен наиболее информативный для проведения дифференциальной диагностики набор показателей: QTd, QTapcd, SubTd (табл. 3). На основании полученных результирующих данных для проведения дифференциальной диагностики уровня «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» была определена матрица структурного фактора (корреляционные переменные — канонические корни) (табл. 4). Информационная часть таблицы свидетельствует о том, что результаты являются статистически значимыми (p<0,0000) и характеризуются удовлетворительной дискриминацией. С учетом этого признака влияние всех выделенных показателей является достаточно сопоставимым с доминирующим вкладом показателя Sub Td.
Таблица 3. Результирующая таблица процедуры ДА, проведенного в среде Statistica, для дифференциальной диагностики уровня «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти»
| Показатель | Лямбда Уилкса | Частная Лямбда | F-исключение (1,104) | p | Толерантность | 1-Толерантность (R-Sqr.) |
| QTd, мс | 0,168375 | 0,887646 | 13,1638 | 0,000444 | 0,615776 | 0,384224 |
| QTapcd, мс | 0,163576 | 0,913690 | 9,8241 | 0,002239 | 0,821170 | 0,178830 |
| SubTd, мс | 0,387819 | 0,385380 | 165,8638 | 0,000000 | 0,713311 | 0,286689 |
Таблица 4. Матрица структурного фактора (корреляционные переменные — канонические корни)
| Показатель | Корень 1 |
| QTd, мс | –0,089757 |
| QTapcd, мс | –0,515361 |
| SubTd, мс | 0,772239 |
Матрица обратной классификации характеризует качество построенного алгоритма и содержит информацию о количестве и проценте корректно классифицированных на его основе наблюдений в каждой группе (табл. 5). Полученные результаты показывают, что предложенная модель обеспечивает 100% чувствительность (из 32 умерших построенная модель выделила всех пациентов) и 98,7% специфичность метода, что для исследований, направленных на изучение показателей для медицины, являются очень высоким результатом.
Таблица 5. Таблица обратной классификации процедуры ДА, выполненного в среде Statistica, для дифференциальной диагностики уровня «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти»
| Группа | Percent Correct | G_1:0 p=0,29630 | G_2:1 p=0,70370 |
| G_1:0 | 100,0000 | 32 | 0 |
| G_2:1 | 98,6842 | 1 | 75 |
| Total | 99,0741 | 33 | 75 |
Примечание. G_1:0 — группа умерших, G_2:1 — группа выживших пациентов.
Протоколом построения математической модели ДА являются результаты, представленные в табл. 6, демонстрирующей непосредственно правила классификации — новые переменные диагностики уровня «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти». Алгоритм представляет собой сложение констант (см. табл. 5) с результатами умножения входных величин отобранных факторов (QTd, QT apcd, Sub Td) на классификационные коэффициенты каждого из возможных прогнозов. Так, в настоящей работе разработан алгоритм «наличие риска аритмической смерти» (НРАС), согласно которому, этому состоянию соответствует уравнение:
НРАС = QTd·0,3438 + QTapcd·0,0842 – – SubTd·0,0864 – 19,5068,
а состоянию «отсутствие риска аритмической смерти» (ОРАС) — уравнение:
ОРАС = QTd·0,1997 – QTapcd·0,0148 + + SubTd·0,3261 – 20,893.
Таблица 6. Классификационные функции протокола ДА, проведенного в статистической среде Statistica (Модель 1)
| Показатель | Классификационные функции | |
| G_1:0 | G_2:1 | |
| QTd,мс | 0,3438 | 0,1997 |
| QTapcd, мс | 0,0842 | –0,0148 |
| SubTd, мс | –0,0864 | 0,3261 |
| Constant | –19,5068 | –20,8930 |
Предложенный алгоритм легко реализуется при помощи электронных таблиц. Клинический пример №1, пациент Б. Состояние «Риск» принимает значение 26,89, состояние «Отсутствие риска» — значение 6,57. В результате сравнения предпочтение отдается состоянию «Риск» (рис. 1). Клинический пример №2, пациент У. Состояние «Риск» принимает значение —2,25, состояние «Отсутствие риска» — значение 7,21. В результате сравнения предпочтение отдается состоянию отсутствие риска (рис. 2).
Рис. 1. Клинический пример №1, пациент Б.
Рис. 2. Клинический пример №2, пациент У.
Обсуждение
Желудочковые тахиаритмии и ВСС обычно вызваны острым инфарктом миокарда (ОИМ) и связаны с неблагоприятным клиническим исходом [13, 14]. Установлено, что риск необратимой ишемии миокарда, облегчающей развитие очаговых или нефокальных аритмогенных источников, дегенерирующих в желудочковую тахикардию или фибрилляцию желудочков, является самым высоким в течение 72 ч [15]. Пациенты с ОКСпST характеризуются высоким риском ВВС при наличии угрожающих жизни желудочковых тахиаритмий, гемодинамической нестабильности или кардиогенного шока. Тем не менее эти пациенты с высоким риском ВСС не представлены в рандомизированных контролируемых исследованиях и надежные данные об их долгосрочном прогнозе ограничены.
Важным этапом представляется оценка различий прогностических результатов в зависимости от показателей ЭКГ в стратегии тактики ведения больных с ОКСпST в 1-е сутки заболевания. Математическая модель «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» для прогнозирования ВСС у пациентов с ОКСпST, перенесших реперфузию миокарда методом ЧКВ, разработанная в настоящем исследовании, предполагает практическое применение в 1-е сутки заболевания у этой категории больных для профилактики фатальных желудочковых тахиаритмий и ВСС.
Заключение
Таким образом, можно утверждать, что оценка возможного развития неблагоприятных событий у пациентов с ОКСпST, перенесших реперфузию миокарда методом ЧКВ, возможна с помощью метода ЭКГ на основании использования таких показателей, как QTd, QTapcd и SubTd в 1-е сутки заболевания.
Разработанная и апробированная модель для прогнозирования риска ВСС «наличие риска аритмической смерти/отсутствие риска аритмической смерти» у пациентов с ОКСпST высокоэффективна и может использоваться для практического применения в 1-е сутки заболевания для своевременной коррекции тактики лечения.
Участие авторов: концепция и дизайн — О.А. Осипова, Л.В. Шеховцова, Р.Н. Шепель; сбор и обработка материала — Л.В. Шеховцова, А.И. Головин; статистическая обработка данных — Е.Б. Радзишевская; написание текста — О.А. Осипова, Л.В. Шеховцова, Р.Н. Шепель; редактирование — О.А. Осипова, Л.В. Шеховцова, Р.Н. Шепель.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.