Исследование полиморфизма операционных характеристик респираторных тестов как методологическая основа оценки их информативности у больных бронхиальной астмой - Автореферат
Факторы, влияющие на полиморфизм операционных характеристик и информативность респираторных тестов у больных астмой. Полиморфизм операционных характеристик и информативность ПБПГ у больных бронхиальной астмой при оценке бронходилатационных проб.
Аннотация к работе
Цель работы: на основе исследования полиморфизма операционных характеристик определить информативность респираторных тестов у больных БА при оценке дыхательной функции легких и бронходилатационных проб, оптимизировать способ расчета бронходилатационного ответа. Изучить полиморфизм операционных характеристик и информативность ПС у больных бронхиальной астмой при оценке респираторной функции легких. Изучить полиморфизм операционных характеристик и информативность ПС у больных бронхиальной астмой при оценке бронходилатационных проб в процентах к «исходному», «должному» и «абсолютном» значении. Изучить полиморфизм операционных характеристик и информативность ПБПГ у больных бронхиальной астмой при оценке бронходилатационных проб в процентах к «исходному», «должному» и «абсолютном» значении. астма бронходилатационный респираторный тест 2.Впервые показано, что операционные характеристики респираторных тестов у больных БА обладают содержательным полиморфизмом, отражающим трансформацию их информативности в зависимости от тяжести течения заболевания, выраженности дыхательных расстройств, способа оценки бронхолитических проб, величины «точек разделения», что позволяет его характеризовать как «клинико-функциональный» и «методический» полиморфизм.
Список литературы
По теме диссертации опубликовано 37 научных работ, из них - 10 в центральных рецензируемых изданиях, 3 переиздано в журнале «BIOMEDICAL ENGINEERING» США.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 230 страницах машинописного текста и состоит из введения, дизайна исследования, 6 глав (обзора литературы, описания материала и методов исследования, собственных наблюдений и их обсуждения), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из 284 источников (105 отечественных и 179 иностранных авторов). Работа иллюстрирована 43 рисунками и 47 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для исследования полиморфизма операционных характеристик и информативности ПС обследовано 365 больных БА разной степени тяжести, а также группа сравнения (ГС) - 216 чел., которая состояла из лиц, не страдающих бронхолегочной патологией. В том числе изучение информативности ПБПГ дополнительно выполнено на материале 116 больных БА и 30 пациентов ГС. Анализ полиморфизма операционных характеристик и информативности бронходилатационного ответа ПС проведен у 365 больных БА и 48 пациентов ГС, ПБПГ у 116 больных БА и 30 пациентов контрольной группы. Комплекс диагностических исследований выполнялся в соответствии с технологической картой МЦ БР для больных БА и состоял из: рентгенографии грудной клетки, ЭКГ, ЭХОКГ, клинического и биохимического анализов крови, определения специфического IGE и IGG (по назначению аллерголога), анализов мокроты и мочи. Оценка респираторной функции легких и бронходилатационный тест с ?2-агонистами короткого действия у больных БА проводились в течение 2 сут. со дня поступления в стационар или обращения в поликлинику. Исследование ФВД у больных БА и ГС выполнялось с использованием спирометра «Master Screen Pneumo» ф. «Jaeger» (Германия) и «Бодиплетизмографа 1085» ф.«MEDGRAPHICS» (США) в соответствии с международными стандартами. В работе использована система «должных» величин Европейского Сообщества Стали и Угля (ЕССУ). Статистическая обработка проведена с помощью программы «MS Excel - 2002». Все обследованные больные, исходя из клинических и лабораторных данных, количества ?2-агонистов, используемых для купирования симптомов заболевания, функциональных показателей (значений ОФВ1 в процентах к «должному»), вариабельности ПСВ, были распределены по клиническим формам и 4 ступеням тяжести, согласно «классификации тяжести БА по клиническим признакам перед началом лечения» (GINA,2006), (табл.1).
Таблица 1
Распределение больных БА по клиническим формам, тяжести течения заболевания, анализируемым группам
Клинические формы БА Тяжесть течения БА (GINA,2006) Всего
Следует отметить, что даже предварительная оценка респираторной функции легких у больных БА с легким интермиттирующим и легким персистирующим течением заболевания обнаружила ее фактическую функциональную идентичность (ОФВ1долж>80%), что позволило их объединить в «1-ю группу» больных БА, поэтому анализ полиморфизма ОПХ и информативности респираторных показателей при оценке дыхательной функции легких и бронходилатационных проб проводился в трех группах больных БА (1, 2, 3-й группах). Для изучения операционных характеристик и информативности ПС и ПБПГ у больных БА при оценке бронхолитических проб выполнялись бронходилатационные тесты с дозированным аэрозолем сальбутамола сульфата (200 мкг) и/или беротека-Н (200 мкг). При определении дозы бронхолитиков учитывались указания, где признаны эффективными дозы ?2-агонистов от 200 до 400 мкг (GINA, 2006). Таким образом, использовалась комбинированная модель бронходилатационного тестирования, что позволило изучить интегральную реакцию бронходилатационного ответа респираторных показателей на ?2-агонисты короткого действия. Бронходилатационные пробы с аэрозолем сальбутамола сульфата в дозе 200 мкг также выполнены у пациентов ГС. Все бронхолитические тесты проводились по общепринятому стандарту. Оценка бронходилатационного ответа респираторных показателей осуществлялась в процентах к «исходному» (DХИСХ%), «должному» (DХДОЛЖ%), «абсолютном» выражении (DХАБС).
Исследование полиморфизма ОПХ и информативности респираторных показателей у больных БА проводилось с использованием следующих методов статистического анализа: ROC-анализ информативности показателей (визуальный анализ, расчет площадей ROC-кривых (W), ИО);
анализ базовых операционных характеристик и индексов (Se,Sp, PV ,PV-,ИО,ИДЭ), использован также «индекс соответствия» (ИС), предложенный нами;
анализ «реактивности» респираторных показателей в зависимости от способа расчета бронходилатационных проб осуществлялся с применением коэффициентов «реактивности» (КРDХИСХ%, КРDХДОЛЖ%, КОДП);
графический анализ информативности респираторных величин.
Перечисление информативности респираторных показателей в тексте автореферата и таблицах представлено в порядке убывания их информативности. В качестве синонимов словосочетания «показатели спирометрии и бодиплетизмографии» использованы термины: «респираторные тесты», «респираторные величины». Как синонимы использовались понятия «информативность» и «диагностическая эффективность».
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Исследование полиморфизма операционных характеристик и информативности показателей спирометрии при оценке респираторной функции легких у больных БА
Для исследования полиморфизма ОПХ и информативности показателей спирометрии, при оценке респираторной функции легких, обследовано 365 больных БА: 1-я группа (I-II ступ. тяж.) - 209 чел.; 2-я группа (III ступ. тяж.) - 75 чел.; 3-я группа (IV ступ. тяж.) - 81 чел. и контрольная группа здоровых (ГС) - 216 чел..
ROC-анализ информативности ПС у больных БА. На рис.1 в качестве примера приведены ROC-кривые информативности ОФВ1, МОС50, СОС25-75 у больных БА.
Рис.1. ROC-кривые чувствительности (Se) и специфичности (1-Sp) ОФВ1, МОС50, СОС25-75 у больных БА
Визуальный ROC-анализ ПС по группам установил, что диагностическая эффективность указанных величин в 1-3-й группах больных БА была неоднозначной. Наиболее низкая диагностическая эффективность ПС оказалась у больных БА 1-й группы, которую составляли пациенты с интермиттирующим и легким персистирующим течением заболевания, пограничными или отсутствующими функциональными нарушениями. Слабая информативность всех ПС этой группы проявлялась пологим ходом ROC-кривых над диагональю: нижний левый угол, верхний правый угол, а также меньшими размерами площадей под ними. Диагностическая эффективность ПС закономерно возрастала в направлении от 1-й к 3-й группе больных БА, она была наибольшей в 3-й группе, куда вошли пациенты с персистирующим тяжелым течением заболевания, выраженными функциональными расстройствами, - ход ROC-кривых у этих больных отличался максимальной крутизной, а площади под ними имели наибольшие значения. Однако визуальная оценка информативности ПС по виду ROC-кривых имела предварительный и, в известной степени, субъективный характер, поэтому была проведена дополнительная оценка информативности ПС по величине площадей ROC-кривых (W) и «индексу обнаруживаемости» (ИО). Сравнение ранжированного списка информативности ПС с учетом площадей ROC-кривых, с ранжированным списком на основе анализа ИО позволило сделать вывод о существенном совпадении этих оценок, что убедительно подтверждено результатом корреляционного анализа (r=0,91). Следовательно, полученные данные позволяют рекомендовать при оценке диагностической эффективности ПС вместо более трудоемкого ROC-анализа в качестве «экспресс-метода» использовать ИО. Таким образом, ROC-анализ информативности ПС у больных БА показал, что диагностическая эффективность этих величин индивидуальна и закономерно возрастает по мере усиления респираторных расстройств. Все ПС ранжированы по убыванию информативности с учетом величины площадей ROC-кривых и значений ИО. В частности, у больных БА с легкими или отсутствующими респираторными нарушениями (1-я группа) наиболее информативными по W и ИО критериям в ОТР оказались: МОС50, СОС25-75, ОФВ1/ЖЕЛ; слабая информативность - у ФЖЕЛ, ПОС. Из совпадающих по этим критериям оценок у больных БА с умеренными и выраженными респираторными расстройствами (2-я,3-я группы) наиболее информативными в ОТР были: ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, МОС25, слабая информативность отмечена у ФЖЕЛ, ПОС. Все остальные показатели в анализируемых группах занимали промежуточное положение.
Анализ полиморфизма базовых операционных характеристик и информативности ПС при оценке респираторной функции легких у больных БА. Изучение информативности ПС при оценке респираторной функции легких у больных БА проводилось с учетом предварительно установленных ОТР, в которых определялись базовые операционные характеристики каждого из анализируемых показателей. Из данных табл.2 видно, что величина ОТР закономерно возрастала от 3-й к 1-й группе пациентов, что свидетельствовало об увеличении порога разделения показателей спирометрии больных БА и здоровых лиц. Важное практическое значение имел анализ диагностической эффективности ПС в 1-й группе больных БА с легким течением заболевания, отсутствующими или начальными респираторными нарушениями. Диагностика начальных нарушений респираторной функции легких у больных БА с интермиттирующим или легким персистирующим течением заболевания в практической работе врача-пульмонолога и врача функциональной диагностики представляет определенные трудности. Это обусловлено тем, что у такого рода больных ПС длительное время могут оставаться в нормальных или субнормальных пределах, а встречающиеся иногда их незначительные изменения обычно носят селективный характер и часто расцениваются как вариант нормы или нечеткое выполнение дыхательных проб.
Таблица 2
Базовые операционные характеристики ПС в процентах к «должному» у больных БА
Показатели группы с БА ОТР,% Se, % Sp, % PV ,% PV-, % ИС ИО ИДЭ, %
Из сказанного следует, что при решении вопроса об информативности ПС применение традиционной оценки средних (Х±m) нецелесообразно, так как она не способна дать детальную характеристику показателей, поэтому эффективно решить эту задачу мог только анализ информативности ПС с использованием операционных характеристик и индексов. Из данных табл. 2 видно, что, несмотря на общую низкую информативность ПС у больных БА 1-й группы в целом, наибольшую диагностическую значимость при оценке дыхательной функции легких среди них имели МОС50, СОС25-75, что рассматривалось как ранний признак обструктивных расстройств. Изолированное снижение МОС50, СОС25-75, МОС75 можно также использовать в качестве маркеров начальных нарушений при скрининге ФВД. При этом нужно иметь в виду, что при «строгом скрининге» ФВД (например, при отборе контингента для военной службы или работы в особо тяжелых условиях, профессионального спорта) в целях более точного разделении здоровых лиц и лиц с переходными нарушениями вентиляционной функции легких во внимание следует принимать не нижние границы нормальных значений спирометрических величин, а их «оптимальные точки разделения». Все остальные показатели спирометрии у больных БА 1-й группы обладали низкими (ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, МОС75, МОС25) и очень низкими диагностическими свойствами (ОФВ1/ФЖЕЛ, ПОС, ФЖЕЛ) и практической роли у этих пациентов не играли. В 1-й группе больных БА интересным также оказался сравнительный анализ информативности ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ и ОФВ1, который установил примерное равенство информативности ОФВ1 и ОФВ1/ЖЕЛ и заметно меньшую диагностическую эффективность по сравнению с ними у ОФВ1/ФЖЕЛ: ОФВ1=ОФВ1/ЖЕЛ>ОФВ1/ФЖЕЛ. В то же время по показателям «чувствительности» и «специфичности», прогностической ценности положительного и отрицательного результата теста (PV , PV-), ИС, ИО, ИДЭ большинство ПС во 2-й и 3-й группах больных БА были высокоэффективными: ОФВ1, СОС25-75, МОС50, МОС25, МОС75. От них несколько отставали в информативности ФЖЕЛ и ПОС. Информативность ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ по сравнению с ОФВ1 в этих группах больных была следующей: ОФВ1?ОФВ1/ЖЕЛ ?ОФВ1/ФЖЕЛ, т.е. диагностическая эффективность указанных величин незначительно отличалась между собой, однако информативность ОФВ1/ЖЕЛ и особенно ОФВ1 была несколько выше информативности ОФВ1/ФЖЕЛ и достигала 100%. В окончательном виде наиболее информативными в ОТР у больных БА 2-й, 3-й групп в порядке убывания были: ОФВ1, СОС25-75, МОС50, МОС25, МОС75, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, ФЖЕЛ, ПОС, что подтвердило лидирующую диагностическую эффективность ОФВ1 среди спирометриических величин у этих больных. Таким образом, полиморфизм ОПХ и информативности ПС у больных БА при оценке респираторной функции легких обусловлен тяжестью течения заболевания и выраженностью вентиляционных расстройств.
2. Исследование полиморфизма операционных характеристик и информативности показателей спирометрии при оценке бронходилатационного ответа у больных БА
Изучение полиморфизма ОПХ и информативности показателей спирометрии при оценке бронходилатационного ответа проведено на материале 529 бронхолитических проб больных БА и 48 проб ГС.
ROC-анализ информативности бронходилатационного ответа ПС у больных БА. ROC-анализ и оценка информативности бронходилатационного ответа ПС с помощью ИО у больных БА проводились в зависимости от способа расчета бронхолитических проб.
Рис.2. ROC-кривые информативности бронходилатационного ответа ОФВ1 у больных БА в процентах к «исходному» (И) и «должному» (Д)
Установлено, что межгрупповая информативность ФЖЕЛ, ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, ПОС, МОС25-75, СОС25-75, а также информативность этих величин между собой была неоднозначной, что наглядно демонстрируют ROC-кривые ОФВ1,СОС25-75, (рис.2,3), на примере которых видно, что диагностическая эффективность бронходилатационного ответа ПС в DХИСХ% и DХДОЛЖ% закономерно возрастала от 1-й к 3-й группе обследованных больных. Наименьшая информативность бронходилатационного ответа ПС в DХИСХ% и DХДОЛЖ% отмечена в 1-й группе больных с легким течением БА, где она характеризовалась пологим ходом ROC-кривых, а также меньшими размерами площадей под ними.
Рис.3. ROC-кривые информативности бронходилатационного ответа СОС25-75 у больных БА в процентах к «исходному» (И) и «должному» (Д)
В то же время 3-ю группу больных БА составляли пациенты с тяжелыми функциональными расстройствами - ход ROC-кривых у них отличался наибольшей крутизной, а площади под ними достигали максимальных значений. Важно подчеркнуть, что во всех группах больных БА крутизна ROC-кривых бронходилатационного прироста ПС в процентах к «исходному» отчетливо преобладала над крутизной ROC-кривых бронходилатационного прироста ПС в процентах к «должному», что свидетельствовало о большей информативности бронходилатационного ответа ПС в DХИСХ% по сравнению с информативностью броходилатационного ответа ПС в процента к DХДОЛЖ%. Разница в информативности бронходилатационного ответа ПС оказалась тем больше, чем тяжелее были исходные вентиляционные нарушения (рис.2,3). Как показали наблюдения, пересчет бронходилатационного прироста ПС с процента к «исходному» в процент к «должному» существенно влиял и на межгрупповую картину информативности этих величин, которая сначала закономерно возрастала от 1-й ко 2-й группе больных БА, а затем снова снижалась в 3-й группе пациентов, что ее принципиально отличало от межгрупповой динамики информативности этих величин при расчете результата к «исходным» значениям, где динамика роста информативности была непрерывной от 1-й к 3-й группе больных БА, что свидетельствовало о существенном влиянии способа расчета бронхолитических проб на конечный результат бронходилатационного тестирования. С точки зрения визуального анализа ROC-кривых наиболее информативными ПС при оценке бронходилатационного ответа (DХИСХ%, DХДОЛЖ%) у больных БА оказались: МОС25, СОС25-75, ОФВ1, ПОС, МОС50, от них несколько отставали МОС75, ФЖЕЛ, но особенно низкоинформативными оказались ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ /ФЖЕЛ. Однако оценка информативности бронходилатационного ответа ПС по внешнему виду ROC-кривых имела качественный и, в известной мере, предварительный характер, поэтому представлялась полезной количественная оценка диагностической эффективности бронходилатационного прироста ПС по величине площадей ROC-кривых (W) и ИО. Проведенные исследования показали, что информативность бронходилатационного ответа ПС по этим критериям в достаточной мере совпадала (r=0,74), она была еще более тесной при оценке информативности бронходилатационной реакции ПС в процентах к «должному» (r=0,88). Таким образом, «индекс обнаруживаемости» у больных БА находился в прямой коррелятивной зависимости с площадью ROC-кривых бронходилатационного ответа ПС, что позволяет его использовать для оценки диагностической эффективности ПС у этих больных вместо более трудоемкого ROC-анализа.
При комплексном анализе информативности бронходилатационного прироста ПС в процентах к «исходному» по W- и ИО-критериям в число наиболее информативных показателей вошли МОС25, СОС25-75, с умеренной информативностью - МОС50, с малой по W-критерию - МОС75, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, по ИО-критерию - ПОС, ФЖЕЛ, ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ. При сочетанном анализе информативности бронходилатационного ответа ПС в процентах к «должному» по W- и ИО-критериям установлено, что наиболее информативным во всех группах больных БА был ОФВ1, в меньшей степени - МОС25 (БА 1-й, 2-й групп), в числе умеренно информативных оказалась СОС25-75, к низко информативным отнесены МОС75, МОС50. Стабильно низкая информативность бронходилатационного ответа во всех группах больных БА при всех способах расчета наблюдалась у ОФВ1/ЖЕЛ, ОФВ1/ФЖЕЛ, что связано с синхронностью изменений составляющих их величин. Вместе с тем величина площадей ROC-кривых и ИО при пересчете бронхолитических проб с процента к «исходному» в процент к «должному» в большинстве случаев заметно снижалась, что свидетельствовало о частичной «потере» информативности ПС при использовании «должных» величин, однако, учитывая, что более высокая информативность ПС при оценке бронходилатационных проб в процентах к «исходному» в значительной мере связана с исходной тяжестью респираторных расстройств, методом выбора у этих больных следует считать расчет ПС в процентах к «должному», который не зависит от тяжести вентиляционных расстройств, и следовательно, не дает ложноположительных результатов.
Таким образом, по данным ROC-анализа и ИО у больных БА установлена четкая зависимость полиморфизма ОПХ и информативности бронходилатационного ответа ПС от тяжести течения заболевания, исходной тяжести вентиляционных расстройств и способа расчета бронхолитических проб.
Сравнительный анализ «реактивности» бронходилатационного ответа ПС у больных БА. Дополнительное изучение влияния способа расчета на информативность бронходилатационного ответа ПС у больных БА проводилось путем оценки их «реактивности», под которой понимали способность анализируемых величин к трансформации, при воздействии бронхолитических средств. С этой целью использованы следующие критерии: DХИСХ%, DХДОЛЖ%, DХАБС, КР DХИСХ%, КР DХДОЛЖ%, КОДП.
Проведенные исследования показали, что при одном и том же изменении DХАБС динамика КР DХИСХ% существенно отличалась от динамики КР DХДОЛЖ%, а поскольку динамика роста DХДОЛЖ% фактически полностью совпадала с динамикой роста DX абс, это дало основание утверждать, что прирост ПС в DХДОЛЖ% и их абсолютный прирост являются идентичными величинами, характеризующими бронхолитическое действие препарата. В то же время динамика роста DХИСХ% значительно опережала динамику роста DХАБС, а в 3-й группе больных БА она даже имела разнонаправленный характер. Это, несомненно, свидетельствовало о том, что основной причиной роста DХИСХ% было не столько бронхолитическое действие препарата, сколько исходная тяжесть вентиляционных расстройств, что неизбежно вело к завышению результата бронходилатационного тестирования. В этой связи интересны данные, которые наглядно демонстрируют во сколько раз результаты бронходилатационного ответа, выраженные в DХИСХ%, оказались выше тех же результатов, рассчитанных в DХДОЛЖ%, т.е. «кратность отношения динамики показателей» (КОДП) в зависимости от способа расчета бронходилатационных проб. Установлено, что КОДП для ОФВ1 в 1-й группе больных БА составляла 1,00, что означало прирост ОФВ1 в процентном выражении DХИСХ% и DХДОЛЖ% был одинаковым, во 2-й группе больных КОДП ОФВ1=1,44, что свидетельствовало о том, что процентный результат ОФВ1 в DХИСХ% в 1,44 раза превышал аналогичный результат в DХДОЛЖ%, в 3-й группе больных КОДП ОФВ1=2,22, т.е. процентный результат ОФВ1 после бронходилатационной пробы, выраженный в DХИСХ%, был в 2,22 раза выше того же результата в DХДОЛЖ%. В целом КОД ПС закономерно увеличивалась от 1-й к 3-й группе больных БА, при этом она меньше возрастала у ОФВ1/ФЖЕЛ, ФЖЕЛ, ПОС, ОФВ1. Наибольшие значения КОД ПС, а значит и более значимое расхождение бронходилатационного ответа в D Хисх% и в DХДОЛЖ%, имела место в 3-й группе больных БА, она составляла: у МОС25 - 4,95, у МОС50 - 6,65, у МОС75 - 5,85, у СОС25-75 - 6,28. Все это еще раз подтвердило существенное влияние способа расчета на «бронходилатационную информативность» ПС и конечную оценку бронхолитического теста. Таким образом, несмотря на то, что «бронходилатационная реактивность» ПС, выраженная в DХИСХ%, заметно превышала таковую в DХДОЛЖ%, оптимальным способом расчета бронходилатационного ответа у больных БА следует считать расчет ПС в процентах к «должному», который более объективно отражает обратимость обструктивных расстройств и силу бронходилатационного действия препарата, поскольку не зависит от исходной тяжести респираторных расстройств, и следовательно, исключает возможность ложноположительных результатов.
Анализ полиморфизма базовых операционных характеристик и информативности ПС при оценке бронходилатационного ответа у больных БА. Изучение информативности бронходилатационного ответа ПС у больных БА с помощью базовых операционных характеристик выполнялось с учетом предварительно установленных ОТР, которые в 1-3-й группах больных оставалась неизменными (табл.3,4). Отмечена низкая информативность бронходилатационного ответа ПС у больных БА 1-й группы: ОФВ1, МОС50, МОС75, ПОС, СОС25-75. Наибольшей чувствительностью во 2-й,3-й группах больных при расчете бронходилатационных проб в DХИСХ% обладали ОФВ1, МОС25, ФЖЕЛ, ПОС, МОС50, МОС75, СОС25-75, стабильно низкой Se была во всех группах больных БА у ОФВ1/ФЖЕЛ. Изучение Sp анализируемых показателей в ГС выявило ее высокий уровень у ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, ФЖЕЛ, МОС25. Она оказалась умеренной у ПОС, МОС50, СОС25-75 (1-3-я группы), МОС75 (2-я, 3-я группы), низкой у - МОС75 (1-я группа). Данные табл. 3 свидетельствуют о частом несоответствии Se и Sp ПС в ряде случаев значительном (ОФВ1/ФЖЕЛ). Таким образом, изолированный анализ Se и Sp ПС при оценке бронходилатационного ответа у больных БА не всегда мог дать однозначное представление об информативности обсуждаемых величин, в связи с чем были использованы индексы «совместной» оценки «чувствительности» и «специфичности» (ИС, ИО, ИДЭ). По данным ИС, ИО, ИДЭ, высокоинформативными в диагностическом отношении при бронходилатационном тестировании оказались ОФВ1, МОС25 (2-я, 3-я группы), ФЖЕЛ, ПОС, МОС50 (3-я группа), она была низкой у всех показателей 1-й группы, а также у ОФВ1/ФЖЕЛ. Все остальные ПС демонстрировали умеренную диагностическую эффективность. Прогностичность (PV , PV-) совпадала с оценкой Se и Sp.
В табл.4 представлены операционные характеристики диагностической эффективности ПС после расчета бронходилатационного ответа в процентах к «должному» (DХДОЛЖ%). При анализе данных табл. 4 установлена высокая информативность ОФВ1, ФЖЕЛ, ПОС (2-я и 3-я группы), хотя наблюдалось ее некоторое снижение при пересчете результата с DХИСХ% в DХДОЛЖ%.
Таблица 3
Базовые операционные характеристики ПС у больных БА при оценке бронходилатационного ответа в процентах к «исходному» (DХИСХ%)
Показатели группы с БА ОТР, % Se, % Sp, % PV , % PV-, % ИС ИО ИДЭ, %
Гораздо более выраженное снижение диагностической эффективности, в основном за счет уменьшения Se при пересчете результата бронходилатационного теста с DХИСХ% в DХДОЛЖ% отмечено у МОС25,50,75; СОС25-75. Из общих последствий пересчета с DХИСХ% в DХДОЛЖ% необходимо отметить прогрессии-рующее снижение информативности ПС в направлении от 1-й к 3-й группе пациентов и практически полное отсутствие его влияния на Sp за исключением МОС75.
Таким образом, сравнительный анализ базовых операционных характеристик и информативности ПС у больных БА при оценке бронходилатационных проб в процентах к «исходному» и «должному» обнаружил их заметный полиморфизм, обусловленный тяжестью течения заболевания, выраженностью вентиляционных расстройств и способом расчета бронходилатационного ответа.
Таблица 4
Базовые операционные характеристики ПС у больных БА при оценке бронходилатационного ответа в процентах к «должному» (DХДОЛЖ% )
Показатели группы с БА ОТР, % Se, % Sp, % PV , % PV-, % ИС ИО ИДЭ, %
Неоднозначность влияния способа расчета на полиморфизм операционных характеристик и «бронходилатационную информативность» спирометрических величин вызывает необходимость унифицированного подхода при оценке результата бронхолитических проб.
Анализ информативности ОФВ1 и оптимизация способа расчета бронходилатационных проб у больных БА. Технология обследования больных БА предполагает бронходилатационное тестирование, выявление и оценку обратимости бронхиальной обструкции. Общепринятым критерием оценки бронходилатационных проб, включенным в официальные международные рекомендации и документы, является прирост ОФВ1 на 12% (15%) и более к «исходному» или «должному» при абсолютном приросте показателя на 200 мл и более к исходной величине, однако, несмотря на широкое признание этих критериев, по-прежнему дискуссионными остаются вопросы оптимального способа расчета бронхолитических проб.
Как отмечалось выше, диагностическая эффективность ОФВ1 в DОФВ1исх% и DОФВ1долж% при оценке бронходилатационного ответа у больных БА возрастала от 1-й к 3-й группе пациентов при некотором отставании роста ОФВ1 в DОФВ1долж%, более значимом у больных с исходно тяжелыми обструктивными нарушениями. Это означает, что при пересчете результата бронходилатационных проб с процента к «исходной» в процент к «должной» наибольшее число «потерь» положительных результатов проб следует ожидать у больных БА с исходно выраженным обструктивным синдромом.
Рис.4. Соотношение Se и Sp бронходилатационного ответа ОФВ1 к «исходному» (И) и «должному» (Д) в точках разделения 5,10,15,20% у больных БА 1-й группы
Важным фактором при бронходилатационном тестировании у больных БА, влияющим на диагностическую эффективность любого показателя, в том числе и ОФВ1, является точное определение «оптимальной точки разделения» (ОТР), т.е. поиск величины показателя четко разграничивающей положительную и отрицательную реакцию ОФВ1 в ответ на ингаляцию бронхолитика. С теоретической точки зрения «оптимальная точка разделения» ОФВ1 должна соответствовать значению, при котором определяется максимальное сближение «чувствительности» (Se) и «специфичности» (Sp) этого показателя. На рис. 4-6 показано соотношение «чувствительности» (Se) и «специфичности» (Sp) ОФВ1 при оценке бронходилатационного ответа в процентах к «исходному» и «должному» (SEИ, SPИ; SEД, SPД) в 1-3-й группах больных БА при точках разделения 5, 10, 15, 20%. Как следует из представленного графического материала, во всех группах больных БА при оценке бронходилатационного ответа к «исходному» и «должному» наибольшая информативность ОФВ1, т.е. сближение максимально возможных значений (SEИ с SPИ); (SEД с SPД), вплоть до «перекреста» - соответствовала 10% «точке разделения», которая в связи с этим была признана «оптимальной».
Для поиска второго признака положительного результата теста при «10% точке разделения» - прироста ОФВ1 в абсолютном значении на 200 мл и более изучен вопрос взаимосвязи 10% бронходилатационного ответа ОФВ1 в процентах к «исходному» и «должному» с динамикой показателей в абсолютном выражении. С этой целью во всех группах больных БА проведен парный корреляционный анализ между динамикой DОФВ1абс и динамикой DОФВ1исх% (DОФВ1долж%), с построением уравнений линейной регрессии (табл.5). В таблице показан прогнозируемый бронходилатационный ответ ОФВ1 в абсолютном выражении (DОФВ1абс), по группам, в зависимости от процентного увеличения DОФВ1исх% (DОФВ1долж%) при 10, 12, 15% «точках разделения».
Рис.5. Соотношение Se и Sp бронходилатационного ответа ОФВ1 к «исходному» и «должному» в точках разделения 5,10,15,20% у больных БА 2-й группы
Рис.6. Соотношение Se и Sp бронходилатационного ответа ОФВ1 к «исходному» и «должному» в точках разделения 5,10,15,20% у больных БА 3-й группы
Таблица 5
Зависимость прироста D ОФВ1абс от прироста DОФВ1исх% и DОФВ1долж% при бронходилатационной пробе у больных БА
Группа больных Уравнения линейной регрессси зависимости прироста D ОФВ1абс от прироста DОФВ1исх% и DОФВ1долж% R2 Прогнозируемый прирост D ОФВ1абс (л) в зависимости от способа расчета DОФВ1исх% , 1долж% и точек разделения
10% 12% 15%
1-я D ОФВ1абс=0,0236 х DОФВ1исх% 0,0238 D ОФВ1абс=0,0263 х DОФВ1долж% 0,0091 0,83 0,88 0,260 0,272 0,307 0,325 0,378 0,404
2 -я D ОФВ1абс=0,0187 х DОФВ1исх% 0,0125 D ОФВ1абс=0,0287 х DОФВ1долж% - 0,0102 0,81 0,83 0,200 0,277 0,237 0,334 0,293 0,420
3 -я D ОФВ1абс=0,0111 х DОФВ1исх% 0,0621 D ОФВ1абс=0,0112 х DОФВ1долж% 0,0759 0,79 0,75 0,173 0,188 0,195 0,210 0,228 0,244
Примечание. Показан прогнозируемый бронходилатационный прирост ОФВ1 в абсолютном выражении в группах больных БА (D ОФВ1абс), в зависимости от процентного увеличения DОФВ1исх% ( DОФВ1долж% ) при 10, 12, 15% точках разделения (данные выделены жирным шрифтом).
Как следует из данных табл.5, использование 10% барьера разделения при оценке бронхолитических проб в DОФВ1исх% (DОФВ1долж%) у больных БА 1-й и 2-й групп сопровождалось достоверным ростом ОФВ1 в абсолютном выражении, который превышал 200-милилитровый уровень увеличения этого показателя. Вместе с тем значения абсолютного бронходилатационного прироста ОФВ1 у больных БА 3-й группы при 10% точке разделения независимо от способа расчета оказались меньше 200 мл предела. Следовательно, использование 10% бронходилатационного прироста ОФВ1 у больных БА в качестве критерия разграничения «положительного» и «отрицательного» результата теста высокоинформативно и целесообразно только при исходном значении ОФВ1>60% к «должной» величине, т.е. при отсутствующих или легких признаках вентиляционных нарушений. При исходных значениях ОФВ1 60% - проба должна рассматриваться как «положительная» при увеличении ОФВ1 на 10% и более к «должной» величине и одновременном абсолютном приросте показателя не менее 200 мл; 2) при исходно низких значениях ОФВ1долж% < 60% - проба должна считаться «положительной» при увеличении ОФВ1 на 12% и более к «должной» величине и одновременном абсолютном приросте показателя не менее 200 мл.
3. Исследование полиморфизма операционных характеристик и информативности показателей бодиплетизмографии при оценке респираторной функции легких у больных БА
Для исследования полиморфизма ОПХ и информативности показателей бодиплетизмографии при оценке респираторной функции легких обследовано 116 больных БА и контрольная группа (ГС) - 30 чел.
ROC-анализ информативности ПБПГ у больных БА. Во внимание принимались ROC-кривые информативности ПБПГ, величина площадей под ними,ИО.
Рис.7. ROC-кривые «чувствительности» (Se) и «специфичности» (1-Sp) ООЛ, ОЕЛ, ООЛ/ОЕЛ, СПС у больных БА
На рис.7 в качестве примера показаны ROC-кривые информативности ООЛ, ОЕЛ, ООЛ/ОЕЛ, СПС при оценке респираторной функции легких 1-3-й групп больных БА. Наименьшая диагностическая эффективность ПБПГ отмечена у больных БА 1-й группы, что проявлялось пологим ходом ROC-кривых, малыми площадями под ними, низкими значениями ИО. Информативность ПБПГ закономерно увеличивалась в направлении от 1-й к 3-й группе пациентов, достигая максимума у тяжелых больных 3-й группы. Визуальный ROC-анализ, анализ площадей ROC-кривых, ИО показателей бодиплетизмографии у больных БА при оценке респираторной функции легких позволили изучить полиморфизм операционных характеристик этих величин и ранжировать их в порядке убывания диагностической эффективности: СПС, СДПВЫД, ООЛ, ООЛ/ОЕЛ, СДП, ВГО. Отмечена низкая информативность СДПВД и ОЕЛ во всех группах больных БА, а тесная взаимосвязь между площадью ROC-кривых и ИО ПБПГ (r=0,88) дает возможность вместо ROC-анализа в качестве экспресс-метода использовать ИО.
Анализ полиморфизма базовых операционных характеристик и информативности ПБПГ при оценке респираторной функции легких у больных БА. Анализ полиморфизма базовых операционных характеристик и информативности ПБПГ при оценке респираторной функции легких у больных БА проводился с использованием следующих критериев: Se, Sp, PV , PV-, ИС, ИО, ИДЭ (табл.6).
Таблица 6
Базовые операционные характеристики ПБПГ в процентах к «должному» у больных БА
Показатели группы с БА ОТР,% Se, % Sp, % PV ,% PV-, % ИС ИО ИДЭ, %
Установлено, что наибольшей информативностью при начальных респираторных нарушениях (БА, 1-я группа) обладали ООЛ, ООЛ/ОЕЛ. Лучшими диагностическими свойствами у больных БА 2-й, 3-й групп и ГС характеризовались СПС, ООЛ, ООЛ/ОЕЛ, ВГО, умеренными - СДПВЫД, СДП, слабыми (1-3-я группы) - СДПВД, ОЕЛ, что связано с низкой Sp последней. Высокая информативность СДП, СДПВД, СДПВЫД отмечена только у больных БА 3-й группы, показан закономерный ее рост по мере усиления респираторных расстройств. Оценка аэродинамического сопротивления ДП на выдохе и вдохе позволила сравнить соотношение этих параметров (СДПВЫД/СДПВД), оно оказалось: в ГС - 1,3, у больных БА 1-й группы - 1,6, во 2-й -1,7, в 3-й -1,9, поэтому степень выраженности дисбаланса СДПВЫД/СДПВД следует использовать для оценки тяжести респираторных расстройств.
4.Исследование полиморфизма операционных характеристик и информативности показателей бодиплетизмографии при оценке бронходилатационного ответа у больных БА
Изучение полиморфизма ОПХ и информативности показателей бодиплетизмографии при оценке бронходилатационного ответа проведено на материале 163 бронхолитических проб больных БА и 30 проб ГС.
ROC-анализ информативности бронходилатационного ответа ПБПГ у больных БА. ROC-анализ и оценка информативности бронходилатационного ответа ПБПГ с помощью ИО у