Прогностический алгоритм оценки риска окклюзий ретинальных вен при геомагнитных возмущениях

Окклюзии вен сетчатки занимают большую долю сосудистой патологии органа зрения [1–3]. Их последствия чреваты необратимым и выраженным снижением зрения. Это указывает на необходимость выяснения предикторов риска их формирования. В патогенезе ретинальных венозных окклюзий одними из важных факторов считаются гемодинамические расстройства в системе глазничной артерии [3][4].

На функционирование сердечно-сосудистой системы оказывает влияние состояние магнитного поля Земли [5]. Показано, что геомагнитные возмущения влияют также на системный и регионарный кровоток глаза. При углубленном изучении состояния системной и регионарной гемодинамики и микроциркуляции глаза у пациентов с тромбозами ретинальных вен и у пациентов с гипертонической болезнью (ГБ) были выявлены их определенные закономерности в периоды геомагнитных возмущений [6–12].

Цель работы – создание скрининг-прогностического алгоритма риска возникновения окклюзий ретинальных вен при геомагнитных возмущениях у пациентов, страдающих артериальной гипертензией.

Материалы и методы

В исследовании участвовали пациенты с артериальной гипертензией 1–4-й стадий (n = 1512) в возрасте 51–85 лет (в среднем 64,5 года), 605 мужчин, 907 женщин. При офтальмологическом обследовании у них выявлены гипертоническая ангиопатия или гипертонический ангиосклероз. У 391 пациента обнаружены ретинальные венозные окклюзии. Все пациенты проходили динамическое наблюдение в течение 3 лет. Проведено сравнительное изучение параметров системной и регионарной гемодинамики и микроциркуляторных показателей глаз в условиях магнитоспокойной обстановки и при геомагнитных возмущениях.

В качестве параметров системной гемодинамики исследовались частота сердечных сокращений, систолическое, диастолическое, среднее динамическое артериальное давление, индекс Керде (характеризующий вегетативный баланс), продолжительность задерж-ки дыхания на выдохе (определяющая кислородную обеспеченность организма). Параметры регионарной гемодинамики, характеризующие состояние кровотока в глазничной артерии, оценивались по данным, полученным при проведении ультразвуковой доплерографии надблоковой артерии с помощью доплерографа «Hadeco» DVM 4200 (Japan). Параметры микроциркуляции в системе глазничной артерии определялись при помощи контактной транссклеральной лазерной доплеровской флоуметрии на компьютеризированном анализаторе капиллярного кровотока ЛАКК-02 (НПП «Лазма», Москва).

Для моделирования реакции микроциркуляторного русла на стресс проводилась функциональная фармакологическая инстилляционная проба 10% раствором ирифрина, α1-адреномиметиком, аналогом норадреналина.

Сведения о состоянии магнитного поля Земли были получены из информационных источников Хабаровского краевого Гидрометеоцентра и на сайте ИЗМИРАНа [http://forecast.izmiran.ru]. Для оценки геомагнитной обстановки использовался К_р-индекс, объективно характеризующий колебания магнитного поля Земли за трехчасовой интервал времени. Применялась Международная классификация: при значениях К_р < 2 магнитное поле Земли характеризовалось как спокойное, при К_р = 2 или 3 – слабовозмущенное, при К_р =  4 – возмущенное, при К_р = 5 или 6 – магнитная буря, при K_р ≥ 7 – большая магнитная буря.

Статистическую обработку данных проводили с мощью пакета «IBM SPSS Statistics Version 20». Для определения риска возникновения тромбоза ретинальных вен была построена модель множественной линейной регрессии.

Результаты исследования

Для математического анализа отобрано 78 исследуемых признаков: 12 параметров системной гемодинамики, 10 – регионарной гемодинамики, 56 – регионарной микроциркуляции. Выполненный нами математический анализ выявил прогностическую значимость 30 исследуемых признаков у двух групп пациентов: обучающая (1434 человека) и экзаменационная (78 человек). На основе обучающей группы сформирован прогностический алгоритм. Возраст пациентов данной группы составил от 54 до 84 лет (женщин – 865, мужчин – 569). После выполнения статистического анализа полученных данных установлены закономерности, позволяющие создать систему выявления риска возникновения тромбоза ретинальных вен при геомагнитных возмущениях у пациентов с ГБ. Для решения этой задачи проанализирована зависимость параметров гемодинамики и случаев возникновения окклюзий ретинальных вен с учетом коэффициента риска:

(1)

где Y – уровень риска, k – номер признака, β – вес признака в модели, x – значение признака, x^kp– критическое значение признака. Значения параметров модели, коэффициентов регрессии β оценивали по методу наименьших квадратов (табл. 1).

Наибольший удельный вес фактора в модели оказался у следующих параметров: при К_р < 4 – систолическое АД свыше 150 мм рт. ст.; линейная скорость кровотока в надблоковой артерии – от 11,5 см/сек и менее; снижение показателя микроциркуляции после пробы на 32% и более; при К_р ≥ 4 – повышение диастолического АД от 18% и более; уменьшение индекса Керде на 120% и более; увеличение показателя микроциркуляции после пробы от 24% и свыше; увеличение на 10,5% и более амплитуды миогенных колебаний после пробы [4–6].

В результате проведенных расчетов алгоритм прогнозирования можно представить следующим образом:

1) для каждого конкретного пациента измеряются все 30 параметров из таблицы 1;

2) находится уровень риска Y согласно формуле 1;

3) если численное значение Y превышает значение отсечения, равное 1,05 (значение отсечения находится с использованием ROC-анализа, см. ниже), – у конкретного пациента прогнозируется наличие высокого риска окклюзий ретинальных вен. Если значение Y, напротив, ниже порогового значения отсечения (1,05), то данный пациент имеет низкий риск формирования ретинальной венозной окклюзии.

Для разработки полученной прогностической модели с выяснением количественного показателя отсечения и выяснения ее прогностических качеств использовалась методика ROC-анализа. Применялись показатели чувствительности, специфичности и площадь под ROC-кривой (рис. 1).

Чувствительность модели отражает долю истинно положительных случаев, адекватно выявленных с помощью данного прогностического алгоритма. Специфичность характеризует долю истинно отрицательных случаев, которые также были правильно идентифицированы данным алгоритмом.

С учетом обязательных требований максимальной суммарной чувствительности и специфичности модели нами установлено конкретное количественное значение отсечения, которое оказалось равным 1,05. Чувствительность алгоритма оказалась высокой – 89%, специфичность – 94%. Поскольку площадь под ROC-кривой (AUC) составила 0,95, это означает, что данное прогнозирование характеризуется отличным качеством (табл. 2).

Затем мы выполнили исследование эффективности разработанного прогностического алгоритма. Для этого использована экзаменационная группа из 78 пациентов в возрасте 49–85 лет (36 мужчин и 42 женщины), страдающих артериальной гипертензией свыше 3 лет и систематически применяющих гипотензивные препараты. Из их числа у 21 пациента (27%, 13 женщин и 8  мужчин) выявлено, что значения показателя уровня риска составили более 1,05 (от 1,06 до 2,54). Это означало наличие у них высокого риска окклюзионных поражений ретинальных вен при К_р ≥ 4. При динамическом наблюдении обнаружено, что у 17 пациентов в сроки до 3 лет развились окклюзии ретинальных вен.

Сформированный нами прогностический алгоритм выяснения риска окклюзионных поражений ретинальных вен характеризуется высокими показателями чувствительности и специфичности (рис. 2).

Площадь под ROC-кривой (AUC) составила 0,93, что указывает на прогнозирование отличного качества (табл. 3).

Таким образом, методика расчета риска окклюзионных поражений ретинальных вен при геомагнитных возмущениях у пациентов с артериальной гипертензией представляет высокоэффективный алгоритм и рекомендуется для практического применения в офтальмологической клинике.

Конфликт интересов: автор декларирует отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источники финансирования: авторы заявляет о финансировании проведенного исследования из собственных средств.