Особенности внутрипочечной гемодинамики у больных сахарным диабетом
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………. …4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………… 14
1.1 Анатомо-физиологические особенности внутрипочечной гемодинамики у
больных сахарным диабетом …………………………………………………………………………… 14
1.2 Вопросы диагностики хронической болезни почек у больных……………………….. .
сахарным диабетом …………………………………………………………………………………………. 18
1.2.1 Рутинные лабораторные методы диагностики хронической болезни
почек у больных сахарным диабетом ……………………………………………………………. 18
1.2.2 Диагностическое значение цистатина С и β2-микроглобулина в оценке
хронического повреждения почек у больных сахарным диабетом …………………. 24
1.3 Возможности допплерографии в ранней диагностике хронического
повреждения почек у больных сахарным диабетом ………………………………………….. 33
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………. 42
2.1 Общая характеристика обследованных пациентов ……………………………………… 42
2.2 Клинико-лабораторная и инструментальная характеристика
обследованного контингента …………………………………………………………………………… 45
2.3 Методы исследования ………………………………………………………………………………… 49
2.3.1 Основные клинико-лабораторные показатели ……………………………………….. 49
2.3.2 Специальные лабораторные методы исследования ……………………………….. 50
2.3.3 Ультразвуковое допплерографическое исследование ……………………………. 53
2.3.4 Методы статистической обработки результатов исследования ………………. 55
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………. 57
3.1 Особенности внутрипочечной гемодинамики у больных сахарным
диабетом 2 типа в зависимости от структурно-функционального состояния
почек ………………………………………………………………………………………………………………. 57
3.1.1 Состояние ренального кровотока у больных сахарным диабетом 2 типа
и хронической болезнью почек в зависимости от нарушений, выявленных с
помощью традиционных маркеров ……………………………………………………………….. 57
3.1.2 Особенности внутрипочечной гемодинамики у больных сахарным
диабетом 2 типа в зависимости от уровня новых биомаркеров ………………………. 67
3.2 Возможности допплерографии в диагностике хронической болезни почек
у больных сахарным диабетом 2 типа………………………………………………………………. 72
3.3. Факторы, ассоциированные с внутрипочечной гемодинамикой, у больных
сахарным диабетом 2 типа ………………………………………………………………………………. 78
3.4 Моделирование и прогнозирование хронической болезни почек у больных
сахарным диабетом 2 типа ………………………………………………………………………………. 87
3.5. Прогностическая значимость допплерографии у больных сахарным
диабетом 2 типа ………………………………………………………………………………………………. 91
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ………………………. 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 105
ВЫВОДЫ ……………………………………………………………………………………………………… 107
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ …………………………………………………………… 108
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ………………………… 110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………………………………. 112
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………. 133
Первую часть диссертационной работы составило поперечное контролируемое исследование, в которое были включены пациенты, находившиеся на амбулаторном и стационарном лечении в Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова в течение 2018 – 2020 гг.
Для решения поставленных задач в первой части исследования было обследовано 176 больных (123 мужчин и 53 женщины) СД 2 типа, в возрасте от 50 до 75 лет с продолжительностью СД от 5 до 30 лет, осложненным ХБП 1–4 стадиями с уровнем экскреции альбумина с мочой А1–А3 (основная группа) или без признаков ХБП (ХБП С0). Группу сравнения составили 130 лиц без нарушений углеводного обмена (91 мужчина и 39 женщин) в возрасте от 55 до 71 года.
На начальном этапе основное внимание было сосредоточено на изучении характерных клинических особенностей у пациентов, включенных в основную группу и группу сравнения. С этой целью был проведен сравнительный анализ указанных групп по исследуемым показателям. Одно из начальных условий при планировании клинического исследования состояло в том, чтобы пациенты, были сопоставимы по состоянию липидного обмена и основным антропометрическим, гемодинамическим показателям. Поэтому случайный характер групповых различий по этим параметрам был ожидаемым и статистической значимостью не обладал ( p 0,05).
Немаловажное влияние на общий объем и структуру клинического исследования оказал также следующий факт: при изучении внутрипочечной гемодинамики у больных СД 2 типа и лиц группы сравнения не было выявлено статистически значимых различий по исследуемым допплерографическим параметрам между правой и левой почками.
В связи с этим дальнейший анализ и интерпретация результатов осуществлялись для линейных показателей и почечных индексов правой почки.
Диагноз ХБП устанавливали на основании определения СКФ по формуле CKD-EPICr и альбумин-креатининового (А/Кр) соотношения в соответствии c международными рекомендациями по улучшению глобальных результатов лечения заболеваний почек (Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO)) (Levin А. et al., 2013).
Отбор пациентов проводился согласно критериям включения и не включения. Критерии включения пациентов в исследование: подтвержденный диагноз СД 2 типа; ХБП 0–4 стадии с уровнем альбуминурии А1–А3. Критериями не включения в исследование явились: СКФ ниже 15 мл/мин/1,73 м2; диагностируемый гемодинамически значимый стеноз почечных артерий; документально подтвержденное заболевания почек, недиабетического происхождения; инфекции мочевыводящих путей; кардиоваскулярная патология (наличие сердечной недостаточности 3-4 функционального класса по классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (New York Heart Association (NYHA)) на момент включения в исследование, фибрилляция предсердий); онкопатология; установленная ранее патология щитовидной железы; врожденные аномалии почек; отказ от исследования.
Всем пациентам разъяснялись цель и задачи диссертационной работы, а также потенциальная польза для них от участия в исследовании. От всех лиц было получено добровольное информированное согласие на участие в обследовании.
Во второй части работы был проведен ретроспективный анализ для оценки прогностической значимости допплерографических параметров. В исследование
включили 60 пациентов с СД 2 типа, которым в период между 2002 и 2003 гг. было проведено допплерографическое исследование сосудов почек. Кроме того, по данным медицинской документации были оценены компенсация углеводного обмена, уровень креатинина сыворотки крови, альбуминурия и проводимая медикаментозная терапия. СКФ перерассчитывали по формуле CKD-EPICr. Был проведен анализ выживаемости больных СД 2 типа в зависимости от пороговых значений почечных индексов на уровне правой сегментарной артерии на момент первого ультразвукового допплерографического обследования.
Исследование носило многоэтапный характер, схема которого приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Дизайн диссертационного исследования
Методы исследования
Клинико-лабораторное обследование пациентов проводилось в период госпитализации и амбулаторного приема. Оценивались клинический вариант течения СД, длительность заболевания, наличие хронического повреждения почек, артериальной гипертензии, ее длительность и степень. Учитывались пол, возраст, антропометрические показатели (вес, рост, индекс массы тела (ИМТ)), данные о медикаментозном лечении. У всех обследованных проводился забор крови в утренние часы, натощак (после ночного голодания не менее 12 часов).
Выполнялись стандартные лабораторные методы обследования: клинический анализ крови; общий анализ мочи; биохимическое исследование сыворотки крови (определение глюкозы, общего белка, альбумина, холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), мочевины). Содержание креатинина в сыворотке крови/моче; уровень гликированного гемоглобина (HbA1с); уровень экскреция альбумина в суточной моче. Для расчета СКФ (мл/мин/1,73 м2) применяли уравнения CKD-EPI, базирующееся на сывороточной концентрации креатинина (CKD-EPIcr), цистатина С (CKD-EPIcys) и обоих вышеуказанных маркеров (CKD- EPICr-Cys).
Исследование уровней биомаркеров проводили в сыворотке крови и моче, которые были собраны натощак в утренние часы. Забор крови осуществляли из локтевой вены правой руки самотеком в стерильные пробирки без консерванта. Количественное измерение цистатина С, β2-микроглобулина в сыворотки крови и моче проводили методом непрямого иммуноферментного анализа.
Комплексная ультразвуковая диагностика почек и почечных сосудов выполнялась на ультразвуковом аппарате «Xario 200» фирмы «TOSHIBA» (Япония) с применением конвексного датчика (частота сканирования 3,5 МГц) в В-режиме, режимах цветового и энергетического допплеровского картирования по общепринятой методике (Митьков В.В., 2011; Капустин С.В., Оуен Р., Пиманов С.И., 2017). Исследование проводилось утром натощак, обследуемые находились в положении лежа на спине, на правом и левом боку. При выполнении допплерографии определялись линейные параметры кровотока (см/с): максимальная скорость кровотока в систолу (Vmax), минимальная скорость кровотока в диастолу (Vmin), средняя скорость кровотока по времени (TAMX). Рассчитывались почечные индексы (у.е.): RI, индекс пульсационности (PI), систоло-диастолическое соотношение (S/D). Полученные при исследовании данные правой и левой почек сравнивали. Вариабельность количественных показателей составляла менее 10%.
Результаты клинико-лабораторных и инструментальных обследований пациентов в ходе исследования представляли накопленную экспериментальную информацию для последующего статистического и интеллектуального анализа. Все данные были адаптированы для применения методов машинной обработки, осуществлён их препроцессинг.
Для извлечения новых знаний из данных и
построения решающего правила (интеллектуальный анализ) применяли логистическую регрессию, множественный регрессионный анализ, дискриминантный анализ. Оценку чувствительности, специфичности,
методик
Оценку выживаемости проводили
ультразвуковых допплерографических
эффективности (точности распознавания)
и нахождение оптимальной диагностической точки отсечения (optimal
cut-off value) осуществляли на основании анализа рабочей характеристики приемника (receiver operating characteristic – ROC) с построением ROC-кривой.
методом Каплана-Мейера с применением лонг-
ранг теста (Шарашова Е.Е. и соавт., 2017).
При описании выборок ( x1 ,…, xn ) вариационные ряды экспериментальных
данных представляли в виде Me[xmin;xmax], где Me – медиана выборки, xmin;xmax
– вариационный размах выборки.
Для оценки степени достоверности результатов анализа (исследования)
приняли уровень значимости 0,05. Уровень доверия к нулевой гипотезе оценивали по рассчитываемым р -значениям. Вычисленные р -значения округлялисточностьюдо0,001.Дляпредставления р-значений,которыеменьше
точности округления, применяли запись p0,001.
Результаты собственного исследования
В ходе исследования мы оценивали состояние ренального кровотока у больных СД 2 типа и ХБП в зависимости от нарушений, выявленных с помощью традиционных маркеров. С этой целью мы сформировали сопоставимые по объему группы пациентов с СД 2 типа в зависимости от СКФ, рассчитанной по CKD-EPIСr, и А/Кр соотношения (см. рисунок 1). После чего осуществили сравнительный анализ групп пациентов по исследуемым допплерографическим параметрам на разных уровнях ренального сосудистого русла.
С целью повышения уровня доверия к результатам сравнительного анализа мы формировали сопоставимые по объему выборки методом простого случайного отбора. Именно так была сформирована выборка пациентов группы k (n=40), которая по описательным статистикам положения и рассеяния выполняла роль представителя исходной группы сравнения.
В целом, у пациентов, страдающих СД 2 типа, без признаков ренального повреждения выявляются изменения внутрипочечной гемодинамики за счет уменьшения скоростных показателей (Vmax, Vmin, TAMX) на уровне почечной и дуговой артериях и повышения индексов периферического сосудистого сопротивления (S/D, RI, PI) на всем протяжении ренального кровотока. Кроме того, исследование показало, что по мере прогрессирования альбуминурии при сохраненной фильтрационной функции почек наблюдается увеличение показателей внутрипочечного сосудистого сопротивления на уровне почечной, сегментарной и междолевой артериях. По мере ухудшения функционального состояния почек у больных СД 2 типа происходит нарастание количества допплерографических маркеров, свидетельствующих о нарушении почечной гемодинамики на большем протяжении ренального сосудистого русла. Таким образом, однократное допплерографическое обследование пациента, страдающего СД 2 типа, позволило выявить особенности почечного кровотока по мере появления и прогрессирования ХБП, что может быть использовано в диагностике
заболеваний почек. В этом случае для констатации факта отклонений от нормы полученные допплерографические показатели необходимо сопоставить с принятыми референтными значениями или точками отсечения, которые в дальнейшем нами будут определены для наиболее информативных показателей УЗДС.
Кроме того, целесообразно было сопоставить результативность двух подходов диагностирования функционального состояния почек: метод допплерографии vs метод, который основан на применении СКФ, рассчитанной по CKD-EPICr, и альбуминуриии.
С этой целью мы проанализировали частоту встречаемости обследованных лиц с нереферентными значениями исследуемых показателей допплерографии. В соответствии с принятыми критериями было установлено количество случаев отклоняющихся от нормы значений оцениваемых показателей допплерографии у больных СД 2 типа в зависимости от СКФ и категории альбуминурии в шести рассмотренных группах.
В ходе исследования было установлено, что вероятность обнаружения допплерографических признаков повреждения почек высока у больных СД 2 типа во всех исследуемых группах, когда диагностика почечных нарушений базируется на традиционных маркерах – CKD-EPICr и А/Кр соотношении. Частота встречаемости нарушений ренальной гемодинамики в группе 1 чаще наблюдалась за счет показателей RI (80 %), PI (79 %) и S/D (77 %) на уровне правой дуговой артерии. Это может свидетельствовать о наиболее раннем вовлечении в патологический процесс внутрипочечного сосудистого сопротивления на дистальном уровне ренального кровотока. Кроме того, у пациентов, страдающих СД 2 типа без стандартных признаков ренального повреждения выявляются изменения внутрипочечной гемодинамики, которые могут предшествовать развитию клинически значимой альбуминурии и снижению фильтрационной способности почек.
В этой связи мы изучили состояние ренального кровотока в группе больных СД 2 типа без общепринятых признаков повреждения почек в зависимости от СКФ, рассчитанной по CKD-EPICys и уровня экскреции β2-микроглобулина с мочой (см. рисунок 1). После чего осуществили сравнительный анализ групп пациентов по исследуемым допплерографическим параметрам на разных уровнях ренального сосудистого русла. В целом, у исследуемых групп пациентов были выявлены начальные стадии поражения почек, которые не диагностировались традиционными методами. При этом наряду с клубочковой и канальцевой дисфункцией в патологический процесс вовлекалась и внутрипочечная гемодинамика. Обращало на себя внимание, что для клубочкового повреждения было характерно снижение линейных показателей кровотока на всем протяжении исследуемого сосудистого русла, а для канальцевых нарушений, в основном, существенное повышение сосудистого сопротивления току крови на разных уровнях периферических артерий.
Возможности допплерографии в диагностике хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа
На предыдущих этапах исследования были выявлены статистически значимые различия по показателям внутрипочечного сосудистого сопротивления на всех уровнях ренального кровотока между группами пациентов с СД 2 типа без признаков повреждения почек и лиц без нарушений углеводного обмена. Мы предположили, что определённые значения этих показателей можно было бы использовать в качестве точек отсечения для контроля начальных признаков ХБП у пациентов. То есть с их помощью производить дифференциацию пациентов на группу лиц без признаков повреждения почек и группу лиц с доклинической стадией ХБП – бинарную классификацию. Для решения поставленной задачи использовали построение ROC-кривой и логистическую регрессию.
В результате исследования были определены пороговые уровни допплерографических показателей, на основании которых можно было предположить развитие и выраженность структурно-функциональных изменений при СД 2 типа (рисунок 2, 3).
Рисунок 2 – ROC-кривая диагностической способности логистической регрессионной модели прогнозирования наличия признаков ХБП: А – на уровне правой почечной артерии; Б – на уровне правой сегментарной артерии
Рисунок 3 – ROC-кривая диагностической способности логистической регрессионной модели прогнозирования наличия признаков ХБП: А – на уровне междолевой артерии; Б – на уровне дуговой артерии
При значениях S/D более 2,8; RI более 0,68 и PI более 1,28 на уровне сегментарной артерии (PPV 83,3%, 82,8%, 80%, соответственно), а также S/D более 2,6; RI более 0,66 и PI более 1,21 на уровне дуговой артерии (PPV 74,2%, 81,8%, 71%, соответственно) с высокой вероятностью можно предположить наличие ранних стадий ХБП, не диагностируемых традиционными методами (но выявляемые с помощью перспективных биомаркеров – цистатин С, β2- микроглобулин, определяемые в сыворотке крови и/или моче). При этом выявление значения ниже установленных пороговых уровней свидетельствует об отсутствии структурно-функциональных изменений почек (NPV для S/D, RI, PI на уровне сегментарной артерии – 76,5%, 70,3%, 69,2%, соответственно; NPV для почечных индексов на уровне дуговой артерии – 74,1%, 75%, 71,4%, соответственно). Выявленные изменения (повышение S/D, RI и PI) могут свидетельствовать о физиологической компенсаторной реакции внутрипочечных сосудов, которая направлена на устранение внутригломерулярной гипертензии (Квятковский Е.А., Квятковская Т.А., 2005).
Кроме того, нас интересовали возможности допплерографии в диагностике более продвинутых стадий ХБП. По результатам ROC-анализа наибольшей диагностической значимостью в оценке ХБП С3-4 А2-3 обладали почечные индексы (S/D, RI, PI) на уровне правой сегментарной артерии. Превышение пороговых значений S/D более 3,1; RI более 0,70; PI более 1,35 (PPV 78,6%, 77,3%, 75%, соответственно) с высокой вероятностью может свидетельствовать о развитии более тяжелых стадий ХБП. (рисунок 4).
Рисунок 4 – ROC-кривая диагностической способности логистической регрессионной модели прогнозирования наличия признаков ХБП С3-4 А2-3: А – на уровне сегментарной артерии; Б – на уровне междолевой артерии; В – на уровне дуговой артерии
В целом, полученные в ходе анализа данные позволили заключить, что факты повышения уровней почечных индексов выше установленных порогов являются дополнительными ультразвуковыми критериями поражения почек. Таким образом, нами установлено, что исследование ренального кровотока на уровне правой сегментарной и дуговой артериях может использоваться для неинвазивной диагностики и оценки поражения почек у больных СД 2 типа.
Предиктор
Возраст Длительность СД ИМТ
ХС
HbA1с Креатинин крови СКФ (CKD-EPICr)
Альбуминурия
А/Кр соотношение Цистатин С крови
СКФ (CKD-EPICys)
β2-микроглобулин мочи
Примечание: β –
Стандартизованный коэффициент и уровень его надежности
Доля вклада в изменение отклика, %
Факторы, ассоциированные с внутрипочечной гемодинамикой, у больных сахарным диабетом 2 типа
В ходе диссертационного исследования решалась задача изучения направленности и тесноты взаимосвязей между допплерографическими параметрами, характеризующими состояние внутрипочечной гемодинамики, и исследуемыми клинико-лабораторными показателями.
Полученные нами в ходе корреляционного анализа данные свидетельствуют о том, что нарушение ренального кровотока ассоциировано с клиническими проявлениями повреждения почек (выраженностью альбуминурии, ренальной дисфункцией, артериальной гипертензией), кроме того, с возрастом, длительностью заболевания, ИМТ и показателями липидного обмена. Однако, по результатам множественного регрессионного анализа среди указанных показателей лишь маркеры почечной функции могут оказывать значимое влияние на изменение ренального кровотока у больных СД 2 типа (таблица 1).
Таблица 1 – Вклады предикторов индекса резистентности правой дуговой артерии в изменение внутрипочечной гемодинамики у больных СД 2 типа
β 0,008
0,005 0,001 0,007 0,008 0,034 0,047 0,013 0,087 0,268 0,106
0,349
95 % ДИ 0,012-0,247 0,008-0,125 0,0002-0,004 0,034-0,081 0,056-0,071 0,034-0,042 0,012-0,046 0,012-0,013 0,002-0,014 0,034-0,121 0,005-0,007
0,220-0,256
р 0,223 0,076 0,179 0,062 0,056 <0,001 <0,001 0,041 <0,001 0,001 <0,001
<0,001
0,9 0,5 0,1 0,8 0,9 3,6 5,0 1,4 9,3 28,7 11,4
37,4
стандартизованное значение коэффициентов (
В связи с вышеперечисленным допплерографическое сканирование следует рассматривать как метод неинвазивного мониторирования начальных стадий хронического повреждения почек. Кроме того, выявленные диагностические показатели УЗДС позволили разработать регрессионную математическую модель оценки и прогнозирования риска ХБП при СД 2 типа.
b
) при
предикторе в потенциальной регрессионной модели
Моделирование и прогнозирование хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа
В основу разработки решающего правила был положен принцип классификации объектов по их характеристикам:
категория I – больные СД 2 типа, у которых по данным рутинных методов исследования и уровням биомаркеров определялись почечные параметры в пределах референтных значений.
категория II – пациенты с СД 2 типа, у которых по данным рутинных методов исследования признаков повреждения почек выявлено не было. Однако, определялись СКФ, рассчитанной по CKD-EPICys, ниже 60 мл/мин/1,73м2 и уровень экскреции β2-микроглобулина с мочой выше 0,3 мкг/л.
категория III – больные СД 2 типа, у которых определялись СКФ, рассчитанная по CKD-EPICr, ниже 60 мл/мин/1,73м2 и уровень А/Кр соотношения выше 3 мг/ммоль.
Для построения линейной классификационной функции (ЛКФ)
привлекались наиболее информативные допплерографические показатели, выявленные на предыдущих этапах исследования и содержащиеся в матрице наблюдений обучающей выборки. Целесообразность их включения в модель оценивалась пошаговым способом по F-критерию Фишера: чем больше межгрупповая дисперсия параметра и меньше внутригрупповая, тем выше его диагностическая ценность для модели. В результате пошагового включения в модель вошли четыре показателя:
RI и PI на уровне сегментарной артерии;
S/D на уровне междолевой артерии;
RI на уровне дуговой артерии.
Эмпирические соотношения для ЛКФ имеют следующий вид:
ЛКФk =b0 +b1·RI(СА)+b2 ·PI(СА)+b3 ·S/D(МА)+b4 ·RI(ДА), k1,3, (1) где b0 – свободный член (константа);
b1, b2, b3, b4 – коэффициенты при переменных (показателях);
k – порядковый номер ЛКФ (он же номер категории больных).
В качестве критерия распознания категории (определения отсутствие ХБП, развития начальных или продвинутых стадий ХБП) у обследованного пациента должно применяться стандартное условие: пациента относят к той категории, для которой ЛКФ имеет наибольшее из трех рассчитанных значений (рисунок 5).
Рисунок 5 – Блок схема решающего правила для прогнозирования категории ХБП у больных СД 2 типа
Удовлетворительное качество модели подтверждалось приемлемым значением λ-Уилкса (0,18), достаточным уровнем значимости по F-критерию (F = 15,805 при р <0,001) и общей диагностической значимостью для оценки/прогнозирования риска развития начальных или продвинутых стадий ХБП у пациентов.
Прогностическая значимость допплерографии у больных сахарным диабетом 2 типа
Изучение прогностической значимости характеристик ренального кровотока представляло собой дополнительное направление исследования.
С этой целью был проведен ретроспективный анализ показателей 60 пациентов с СД 2 типа, которым в 2002-2003 гг. проводилось допплерографическое исследование сосудов почек, включая уровень сегментарной артерии. Кроме того, у обследованных пациентов на начальном этапе и через 18 лет после первичного обследования были определены: уровень креатинина в сыворотке крови, СКФ, рассчитанная по формуле CKD-EPICr, и альбуминурия. Почечный и кардиальный исходы определяли в 2021 г. путем
телефонного опроса, знакомства с медицинской документацией больного, лабораторного и инструментального обследования. Полученные результаты оценивали с помощью метода Каплана-Мейера с применением лонг-ранг теста. За достижение комбинированной конечной точки принимали смерть пациента
вследствие
сердечно-сосудистых осложнений, удвоение креатинина в сыворотке
крови по сравнению с исходным уровнем, развитие альбуминурии А3 и ХБП 5 стадии.
На предыдущих этапах исследования были выявлены статистически значимые различия по характеристикам ренального кровотока на уровне правой сегментарной артерии между группами пациентов, страдающих СД 2 типа, без признаков повреждения почек и пациентов с одним и/или двумя паттернами ХБП. В ходе ROC-анализа были установлены целевые значения S/D более 3,1, RI более 0,70 и PI более 1,35, свидетельствующие о наличии признаков ХБП, выявляемой рутинными методами
Для исследовании выживаемости пациенты были дифференциированы на группы в зависимости от пороговых значений почечных индексов на момент первоначального допплерографического обследования. Первую группу составили 32 пациента (18 мужчин и 14 женщин) с СД 2 типа в возрасте от 40 до 57 лет, у которых исходно определялись нормальные уровни показателей внутрипочечного сосудистого сопротивления. Во 2-ю группу вошли 28 пациентов (16 мужчин и 12 женщин) с СД 2 типа в возрасте от 43 до 59 лет с повышенными значениями индексов резистентности. Пациенты, включенные в исследование, были сопоставимы по возрасту, полу, состоянию углеводного и липидного обменов, показателям центральной гемодинамики, характеру проводимой терапии и не имели инфекции мочевыводящих путей.
Анализ выживаемости позволил определить роль отдельных гемодинамических маркеров и оценить суммарный риск. Так, повышение уровня RI выше 0,7 значимо увеличивало риск неблагоприятного прогноза по сравнению с группой, у которой RI определялся меньше 0,7 (рисунок 6 (А)). Процент больных с исходами комбинированной конечной точки чаще определялся в группе с повышенным RI и составил 86,4 % vs 27,8 %, соответственно, при р=0,001. Подобная картина была выявлена по показателям PI и S/D. Высокие значения PI ≥1,35 и S/D ≥3,1 (рисунок 6 (Б, В)) значимо повышали риск неблагоприятного исхода. Последний параметр чаще определялся в группе больных с повышенным PI и составил 73,8 % vs 33,2 %, соответственно, при р=0,004 и с повышенным S/D – 71,4 % vs 31 %, соответственно, при р=0,001.
Рисунок 6 – Оценка выживаемости больных СД 2 типа в зависимости от уровня: А – RI; Б – PI; В – S/D
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что нарушение внутрипочечной гемодинамики является предиктором неблагоприятного исхода у больных СД 2 типа. Для оптимизации прогноза и своевременного начала нефропротекции у пациентов с СД 2 типа необходима ранняя диагностика структурно-функционального повреждения почек, включающая, в том числе, и допплерографическое исследование ренального кровотока.
Алгоритм диагностики хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа
Учитывая высокий риск повреждения почек у больных СД и необходимость своевременного начала нефропротективной терапии предложен алгоритм действий врача для диагностики стадий ХБП. При этом учитывался существующий алгоритм и собственные данные, включающие проведение допплерографического исследования внутрипочечной гемодинамики с измерением S/D, RI и PI на уровне сегментарной и дуговой артериях.
При проведении стандартного обследования структурно-функционального состояния почек у больных СД 2 типа всем пациентам рекомендовано выполнение допплерографического исследования с целью визуализации и оценки ренального кровотока для определения ранних изменений и дальнейшего прогноза ХБП. С учетом вышесказанного предложен следующий алгоритм диагностики ХБП, в том числе доклинической стадии (рисунок 7):
1. Пациенту, страдающему СД 2 типа оценить СКФ (CKD-EPICr) и скорость экскреции альбумина (СЭА) с мочой за сутки или А/Кр соотношение.
2. При наличии одного и/или двух паттернов ХБП оценить по данным допплерографии состояние внутрипочечной гемодинамики для исключения стеноза (тромбоза) ренальных артерий, тромбоза почечных вен, артериолосклероза. Продолжить вести пациента согласно существующим рекомендациям с выполнением контрольного допплерографического сканирования 1 раз в год.
3. При отсутствии признаков повреждения почек по данным рутинных методов обследования – оценить состояние внутрипочечного кровотока с определением RI, PI и S/D на уровне сегментарной и дуговой артериях одной из почек.
4. Повышение пороговых значений S/D более 2,8; RI более 0,68 и PI более 1,28 на уровне сегментарной артерии, а также S/D более 2,6; RI более 0,66 и/ или PI более 1,21 на уровне дуговой артерии является допплерографическими критериями начальных стадий ХБП, не выявляемых рутинными методами.
5. Для подтверждения выявленных допплерографией почечных нарушений необходимо провести исследование биомаркеров (рассчитать СКФ по формуле CKD-EPICr, определить уровень β2-микроглобулина мочи, нефринурию, подоцинурию и др.).
6. При недоступности исследования биомаркеров, альтернативой является динамическое наблюдение данной категории больных с определением СКФ (CKD- EPICr) и СЭА с мочой за сутки или А/Кр соотношения 1 раз в 3 месяца.
7. При отсутствии повышенных пороговых значений почечных индексов – продолжить вести пациента согласно существующим рекомендациям с выполнением контрольного допплерографического сканирования 1 раз в год.
Рисунок 7 – Алгоритм диагностики ХБП у больных СД 2 типа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Оценка изменений показателей внутрипочечной гемодинамики, лежащих в
основе развития и прогрессирования ХБП, и часто предшествующих клинической манифестации заболевания, представляет большой интерес. Широко применяемыми маркерами оценки структурно-функционального состояния почек в настоящее время остаются СКФ, рассчитанная по креатинину сыворотки крови, и уровень экскреции альбумина с мочой. При этом данные диагностические тесты зависят от целого ряда факторов и «пропускают» начальные структурные изменения в почках.
Альтернативным методом диагностики и оценки прогрессирования ХБП может служить ультразвуковая допплерография. Однако, в работах, в которых исследовали роль допплерографических показателей в диагностике ХБП остается немало спорных аспектов и зачастую они носят противоречивый характер.
Результаты проведенного нами исследования, демонстрируют высокую частоту встречаемости гемодинамических нарушений при всех стадиях ХБП, в том числе и у лиц без клинических признаков повреждения почек. В результате
сопоставления ультразвуковых параметров ренального кровотока с перспективными биомаркерами установлена группа больных с начальными стадиями ХБП, не выявляющаяся традиционными методами диагностики. В ходе исследование определены наиболее информативные допплерографические параметры (S/D, RI, PI) в плане диагностики ХБП, для которых установлены допустимые верхние пороговые значения на уровне правой сегментарной и дуговой артериях.
В рамках проведенного исследования выполнен анализ вклада в изменение внутрипочечной гемодинамики экстраренальных и ренальных факторов, из которых влияние последних явился определяющим. На основании указанных взаимосвязей разработана математическая модель оценки и прогнозирования риска ХБП, в том числе начальных стадий, не определяемых рутинными методами.
В рамках выполненной работы установлено, что нарушение ренального кровотока служит предиктором прогрессирования ренальной, сердечно- сосудистой патологии и повышенной общей смертности при СД 2 типа. Разработан алгоритм диагностики ХБП у больных СД 2 типа с определением предложенных допплерографических параметров, который может значительно облегчить клиницисту задачу оценки структурно-функционального состояния почек.
Все вышеизложенное свидетельствует о том, что допплерографические показатели могут применяться в реальной клинической практике в качестве дополнительных диагностических критериев ХБП.
ВЫВОДЫ
1. При сахарном диабете 2 типа наиболее информативными допплерографическими маркерами диагностики начальных стадий хронической болезни почек являются показатели внутрипочечного сосудистого сопротивления (S/D, RI и PI), измеренные на уровне сегментарной и дуговой артериях, а для подтверждения прогрессирования хронической болезни почек данные показатели информативны при исследовании на уровне сегментарной артерии.
2. Среди изученных факторов риска и прогрессирования хронической болезни почек у пациентов с сахарным диабетом 2 типа наибольшее влияние на изменение внутрипочечной гемодинамики оказывают маркеры ренального повреждения
β2-
микроглобулина мочи и
3. Ряд допплерографических параметров (RI и PI на уровне сегментарной
артерии; S/D на уровне междолевой артерии; RI на уровне дуговой артерии) позволяют разработать модель, которая с высокой диагностической точностью (88,9 %) и надежностью оценивает отсутствие, наличие начальных и клинических стадий хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа.
4. Повышенные значения RI, PI и S/D на уровне правой сегментарной артерии являются значимыми факторами риска прогрессирования ренальной, сердечно-сосудистой патологии и повышенной общей смертности при сахарном диабете 2 типа в ближайшие два десятилетия.
– увеличение содержания в сыворотке крови цистатина С и
креатинина, повышение альбумин/креатининового соотношения и
снижение скорости клубочковой фильтрации.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Превышение S/D более 2,8; RI более 0,68 и PI более 1,28 на уровне сегментарной артерии и/или S/D более 2,6; RI более 0,66 и PI более 1,21 на уровне дуговой артерии являются допплерографическими критериями начальных стадий хронической болезни почек даже при наличии референтных значений экскреции альбумина с мочой и скорости клубочковой фильтрации, рассчитанной по уровню эндогенного креатинина.
2. Превышение пороговых значений S/D более 3,1; RI более 0,70; PI более 1,35 на уровне правой сегментарной артерии является допплерографическими критериями прогрессирования заболевания и развитии хронической болезни почек С3-4 А2-3.
3. Для оценки и прогнозирования риска хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа рекомендуется расчет значений трех линейных классификационных уравнений, из которых необходимо выбрать наибольшее:
ЛКФ-1= -619,147 + 1270,899 · RI(СА) – 211,572 · PI(СА) + 40,610 · S/D(МА) + + 930,996 · RI (ДА);
ЛКФ-2= -700,786 + 1349,654 · RI(СА) – 228,046 · PI(СА) + 47,692 · S/D(МА) + + 980,968 · RI(ДА);
ЛКФ-3= -741,985 + 1398,598 · RI(СА) – 248,280 · PI(СА) + 58,397 · S/D(МА) + + 984,713 · RI(ДА),
где ЛКФ – линейная классификационная функция; RI – индекс резистентности;
PI – индекс пульсационности;
S/D – систоло-диастолическое соотношение;
СА – сегментарная артерия; МА – междолевая артерия; ДА – дуговая артерия.
4. Диагностику начальных стадий и оценку тяжести течения хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа осуществлять на основе следующего алгоритма:
Актуальность темы исследования
Распространенность сахарного диабета (СД) во всем мире прогрессивно
возрастает [46]. Увеличение продолжительности жизни пациентов, страдающих
СД, сказалось на структуре их смертности [67]. Первые позиции в структуре
причин смерти у больных СД стали занимать поздние сосудистые осложнения,
среди которых хроническая болезнь почек (ХБП) является ведущим
микрососудистым осложнением [46]. Так, в России по данным Федерального
регистра СД в 2017 г. заболеваемость ХБП выросла в 2 раза при СД 1 типа и в 3,7
раза при СД 2 типа, по сравнению с 2013 годом [69].
Диагностику начальных структурных и функциональных изменений почек
при СД можно поставить в ряд приоритетных задач клинической практики,
поскольку именно на этих стадиях терапия наиболее эффективна в плане
замедления и предотвращения развития ХБП 5 стадии. Кроме того, медицинские
расходы на лечение ХБП С5 значительно превышают таковые при проведении
ренопротективной терапии начальных стадий нефропатии [52]. Состояние
проблемы обосновывает усилия по поиску надежного метода диагностики
патологии почек у больных СД, который мог бы обладать высокой
чувствительностью и специфичностью по отношению к исследуемой патологии.
На протяжении последних лет идет дискуссия о том, что наиболее точно и
надежно оценивает интегральную функцию почек: скорость клубочковой
фильтрации (СКФ), характеризующая фильтрационную способность или
экскреция альбумина с мочой, указывающая на нарушение фильтрационного
барьера, повышение проницаемости клеточных мембран, изменение транспортных
процессов в проксимальных канальцах, повышение гемодинамической нагрузки на
клубочки, а также формирование эндотелиальной дисфункции [141]. Так, в
некоторых работах [61, 64] авторы показывают, что эти диагностические тесты
имеют определённые ограничения и зависят от ряда факторов. Кроме того, по
утверждению группы исследователей [5] рутинные методы нельзя считать
достаточно надежными для выявления ХБП уже по той причине, что они
«пропускают» структурные и функциональные изменения, которые формируются
задолго до повышения альбуминурии и/или снижения фильтрационной
способности почек.
Относительно новым подходом в диагностике структурно-функционального
состояния почек в настоящее время является оценка перспективных биомаркеров
(цистатин С, липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов (NGAL), N-
ацетил-β-D-глюкозаминидаза (NAG), нефрин, подоцин). По мнению целого ряда
исследователей [10, 25, 63, 100] показатели «жидкостной нефробиопсии»
позволяют достаточно рано диагностировать повреждение почек при СД. Однако,
они не нашли широкого применения в клинической практике из-за сравнительно
высокой стоимости определения и недостаточной изученности некоторых
из них [5].
В качестве альтернативного метода ранней диагностики и оценки
прогрессирования хронического повреждения почек может использоваться
ультразвуковая допплерография [139]. При этом недостаточно изученными
остаются вопросы возможности использования данного метода при стадировании
ХБП и прогностическое значение ультразвуковых показателей у больных
СД 2 типа.
Оценка изменений показателей внутрипочечной гемодинамики, лежащих в
основе развития и прогрессирования ХБП, и часто предшествующих клинической
манифестации заболевания, представляет большой интерес. Широко
применяемыми маркерами оценки структурно-функционального состояния почек
в настоящее время остаются СКФ, рассчитанная по креатинину сыворотки крови,
и уровень экскреции альбумина с мочой. При этом данные диагностические тесты
зависят от целого ряда факторов и «пропускают» начальные структурные
изменения в почках.
Альтернативным методом диагностики и оценки прогрессирования ХБП
может служить ультразвуковая допплерография. Однако, в работах, в которых
исследовали роль допплерографических показателей в диагностике ХБП остается
немало спорных аспектов и зачастую они носят противоречивый характер.
Результаты проведенного нами исследования, демонстрируют высокую
частоту встречаемости гемодинамических нарушений при всех стадиях ХБП, в том
числе и у лиц без клинических признаков повреждения почек. В результате
сопоставления ультразвуковых параметров ренального кровотока с
перспективными биомаркерами установлена группа больных с начальными
стадиями ХБП, не выявляющаяся традиционными методами диагностики. В ходе
исследование определены наиболее информативные допплерографические
параметры (S/D, RI, PI) в плане диагностики ХБП, для которых установлены
допустимые верхние пороговые значения на уровне правой сегментарной и
дуговой артериях.
В рамках проведенного исследования выполнен анализ вклада в изменение
внутрипочечной гемодинамики экстраренальных и ренальных факторов, из
которых влияние последних явился определяющим. На основании указанных
взаимосвязей разработана математическая модель оценки и прогнозирования ХБП,
в том числе начальных стадий, не определяемых рутинными методами.
В рамках выполненной работы установлено, что нарушение ренального
кровотока служит предиктором прогрессирования ренальной, сердечно-
сосудистой патологии и повышенной общей смертности при СД 2 типа. Разработан
алгоритм диагностики ХБП у больных СД 2 типа с определением предложенных
допплерографических параметров, который может значительно облегчить
клиницисту задачу оценки структурно-функционального состояния почек.
Все вышеизложенное свидетельствует о том, что допплерографические
показатели могут применяться в реальной клинической практике в качестве
дополнительных диагностических критериев ХБП.
ВЫВОДЫ
1. При сахарном диабете 2 типа наиболее информативными
допплерографическими маркерами диагностики начальных стадий хронической
болезни почек являются показатели внутрипочечного сосудистого сопротивления
(S/D, RI и PI), измеренные на уровне сегментарной и дуговой артериях, а для
подтверждения прогрессирования хронической болезни почек данные показатели
информативны при исследовании на уровне сегментарной артерии.
2. Среди изученных факторов риска и прогрессирования хронической
болезни почек у пациентов с сахарным диабетом 2 типа наибольшее влияние на
изменение внутрипочечной гемодинамики оказывают маркеры ренального
повреждения – увеличение содержания в сыворотке крови цистатина С и
креатинина, повышение альбумин/креатининового соотношения и β2-
микроглобулина мочи и снижение скорости клубочковой фильтрации.
3. Ряд допплерографических параметров (RI и PI на уровне сегментарной
артерии; S/D на уровне междолевой артерии; RI на уровне дуговой артерии)
позволяют разработать модель, которая с высокой диагностической точностью
(88,9 %) и надежностью оценивает отсутствие, наличие начальных и клинических
стадий хронической болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа.
4. Повышенные значения RI, PI и S/D на уровне правой сегментарной артерии
являются значимыми факторами риска прогрессирования ренальной, сердечно-
сосудистой патологии и повышенной общей смертности при сахарном диабете 2
типа в ближайшие два десятилетия.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Превышение S/D более 2,8; RI более 0,68 и PI более 1,28 на уровне
сегментарной артерии и/или S/D более 2,6; RI более 0,66 и PI более 1,21 на уровне
дуговой артерии являются допплерографическими критериями начальных стадий
хронической болезни почек даже при наличии референтных значений экскреции
альбумина с мочой и скорости клубочковой фильтрации, рассчитанной по уровню
эндогенного креатинина.
2. Превышение пороговых значений S/D более 3,1; RI более 0,70; PI более
1,35 на уровне правой сегментарной артерии является допплерографическими
критериями прогрессирования заболевания и развитии хронической болезни
почек С3-4 А2-3.
3. Для оценки и прогнозирования риска хронической болезни почек у
больных сахарным диабетом 2 типа рекомендуется расчет значений трех линейных
классификационных уравнений, из которых необходимо выбрать наибольшее:
ЛКФ-1= -619,147 + 1270,899 · RI(СА) – 211,572 · PI(СА) + 40,610 · S/D(МА) +
+ 930,996 · RI(ДА);
ЛКФ-2= -700,786 + 1349,654 · RI(СА) – 228,046 · PI(СА) + 47,692 · S/D(МА) +
+ 980,968 · RI(ДА);
ЛКФ-3= -741,985 + 1398,598 · RI(СА) – 248,280 · PI(СА) + 58,397 · S/D(МА) +
+ 984,713 · RI(ДА),
где ЛКФ – линейная классификационная функция;
RI – индекс резистентности;
PI – индекс пульсационности;
S/D – систоло-диастолическое соотношение;
СА – сегментарная артерия;
МА – междолевая артерия;
ДА – дуговая артерия.
4. Диагностику начальных стадий и оценку тяжести течения хронической
болезни почек у больных сахарным диабетом 2 типа осуществлять на основе
следующего алгоритма:
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АД – артериальное давление;
А/Кр – альбумин/креатининовое соотношение;
β2-МКГ – β2-микроглобулин;
ДАД – диастолическое артериальное давление;
ДА – дуговая артерия;
ИМТ – индекс массы тела;
ЛКФ – линейная классификационная функция;
МА – междолевая артерия;
САД – систолическое артериальное давление;
СД – сахарный диабет;
СКФ – скорость клубочковой фильтрации;
ОПП – острое повреждение почек;
ПА – почечная артерия;
СА – сегментарная артерия;
СЭА – скорость экскреции альбумина;
ТГ – триглицериды;
УЗДС – ультразвуковое допплерографическое сканирование;
ФПР – функциональный почечный резерв;
ХБП – хроническая болезнь почек;
ХС – холестерин;
ЧСС – частота сердечных сокращений;
CKD-EPI – сотрудничество по эпидемиологии хронической болезни почек (Chronic
Kidney Disease Epidemiology Collaboration);
CKD-EPIСr – уравнение CKD-EPI, основанное на уровне креатинина сыворотки
крови;
CKD-EPIСr-Сys – уравнение CKD-EPI, рассчитанное по уровню креатинина и
цистатина С крови;
CKD-EPIСys – уравнение CKD-EPI, рассчитанное по уровню цистатина С крови;
H-FABP – белок, связывающий жирные кислоты, сердечная форма (heart-type fatty
acid-binding protein);
KDIGO – улучшение глобальных результатов лечения заболеваний почек (Kidney
Disease: Improving Global Outcomes);
KIM-1 – молекула почечного повреждения 1-го типа (kidney injury molecule-1);
L-FABP – белок, связывающий жирные кислоты, печеночная форма (liver-type fatty
acid-binding protein);
MDRD – мультицентровое рандомизированное клиническое исследование
(Modification of Dient in Renal Disease);
NGAL – липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов (neutrophil
gelatinase-associated lipocalin);
NAG – N-ацетил-β-D-глюкозаминидаза (N-acetyl-b-D-glucosaminidase);
PI – индекс пульсационности;
RI – индекс резистентности;
S/D – систоло-диастолическое соотношение;
TAMX – средняя скорость кровотока по времени;
Vmax – максимальная скорость кровотока в систолу;
Vmin – минимальная скорость кровотока в диастолу.
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!