CC BY
29
^лг/ребёнка
КлУчна пед1атр1я / С!1п1со! РеЬ1а1г1еэ
УДК 616.12-008.331.1-036.82/85:615.825]-053.6 НЕАЕЛЬСЬКА е.в.
ЗапорЬький державний медичний унверситет, м. Запоржжя, Укра/на
клуко-математична модель для прогнозування
ефективносп проведення ф1зично1 реаб1л1тац!Т
у п|дл|тюв з артер|альною ппертенз1вю
Резюме. Стаття присвячена способу прогнозування ефективностi проведення фiзmноiреабытаци у тдлтшв з артерiальною гiпертензieю. Ця хвороба мае початок у тдлтковому вщ та призводить до формування гiпертонiчноi хвороби у дорослих з високим ризиком розвитку кардоцеребральних усклад-нень, що визначае iнвалiднiсть та смертшсть дорослого населения. У данш статтi описуеться ЯОС-аналЬз отриманих клтко-експериментальних даних, що дозволив виявити важливi прогностичш влас-тивостi окремих клжчних показнишв у тдлтшв з артерiальною гiпертензieю — студентiв Запорiзького державного медичного ушверситету.
Ключовi слова: артерiальна гiпертензiя, тдлтки, тдексмаси тла, артерiальний тиск, гтертроф1я лi-вого шлуночка, В.0С-анал1з.
Вступ
Артерiaльнa гiпертензiя (АГ) посдае одне з перших мюць серед факторiв розвитку кардюваскуляр-них ускладнень i впливае на причини летальност серед дорослого населення як в Украгш, так i в усьо-му свт [1, 4].
Проблема АГ ускладнена тим, що у бгльшосп випадюв хвороба розвиваеться безсимптомно i три-валий час не привертае уваги пащенпв. За останш роки в педiатрii зростае штерес до АГ. Було вста-новлено, що поширешсть у дитячому ввд, а тим паче в передпубертатному i пубертатному перюдах наближаеться до 20 %. За уточненими даними, в Украгш тдвищений артерiальний тиск (АТ) вияв-ляеться у 25,1 % хлопчиюв та 11 % дiвчаток [6]. З вжом у пiдлiткiв частiше зустрiчаеться АГ, нгж пе-редгiпертензiя [12].
Мгжнародне товариство з гшертонп звертае увагу на необхiднiсть ранньог профiлактики АГ у дитячому i пiдлiтковому вщ як шанс для полiпшення здоров'я i тривалостi життя у дорослих [7, 11]. Саме тому проблема профглактики та лiкування АГ у дггей — це прюритетний напрямок сучасног кардюлогп.
Лiкування АГ у дггей та пiдлiткiв багато в чому е симптоматичним i спрямованим на ефективний контроль АТ як основного патогенетичного фактора хвороби [3, 8, 12]. Хоча рiвень АТ у дггей може бути незначно пщвищеним, але й вш потребуе нор-
малiзацГi [11]. Доведено, що норм^зац1я маси тгла, систематичш аеробнi динамiчнi вправи, пiдвищена загальнопобутова рухова активнiсть, деякi дiетичнi модифжацп можуть iстотно знижувати АТ у дггей [3, 5]. Тому фахiвцi провщних асоцiацiй дитячих лжа-рiв стверджують, що лiкування АГ у дггей та падли"-кiв слщ починати з немедикаментозно! терапп [13]. Важливо пiдкреслити, що фiзичнi аеробш вправи, такi як бiг, плавання та гзда на велосипедi е кра-щими з динамiчних ввддв фiзичноi активностi при лiкуваннi АГ у дггей. Але результати фiзичноi реа-бштацп пiдвищеного тиску у шдлитав можуть вщ-рiзняться за своею ефективнютю, тому, якщо мати певш критерГi вибору, можливо вже з початку пла-нування терапп критично розглядати альтернативу фiзичного методу лжування i застосування медикамента.
Мета дослщження: розробити полiпредикторну математичну модель для прогнозування результату проведення фiзичноi реабштацп методом конт-
Адреса для листування з автором: Недельська бвгешя Володимирiвна Б-шаП: [email protected]
© Недельська 6.В., 2016 © «Здоров'я дитини», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
рольованих тривалих занять на велотренажерi (ВТ) у пщлигав з АГ.
Матер1али та методи
До дослiдження були залучен 55 пщлигав (40 юнаюв, 15 дiвчат) вiком 16—17 роюв, якi починали навчатися у Запорiзькому державному медичному унiверситетi. Дiагностика АГ проводилася вщповщ-но до критерпв класифiкацГi, запропоновано1 на III конгрес педiатрiв Украши (2006), а також настано-ви Американського товариства гшертензп та М1ж-народного товариства гшертензп (2014) [2, 10]. В об-стежених оаб обох статей передгiпертензiя (високi нормальнi цифри артерiального тиску) виявлена у 9 (16 %); лабiльна АГ — у 17 (31 %), стабшьна АГ — у 29 (53 %). Було проведене клтчне обстеження пщ-лигав, що виключило симптоматичнi причини АГ, вивчеш данi сiмейного анамнезу та анамнезу життя, показники багаторазових офюних вимiрювань АТ, добового електронного мошторування АТ i варiа-бельнiсть серцевого ритму iз розрахунком традицш-них показниюв, оцiнка фiзичноl працездатностi за тестом PWC170, ультрасонографiчнi показники стану лiвого шлуночка серця на основi когортного проспективного (тривалютю 3 роки) контрольованого клiнiчного експерименту.
Дослщження було проведене згщно з нормами бютично! етики й отримало позитивний вщгук ко-мiсГi з бюлопчно! етики Запорiзького державного медичного ушверситету.
Програма тренування добиралася пщлггкам ш-дивщуально. Заняття проводили з урахуванням ш-дивщуального початкового рiвня фiзичноl праце-здатностi (за тестом PWC170). Тренування тривали 7 мгсящв (2 мiсяцi — вступний перюд, 5 мiсяцiв — основний перюд тренувань). Заняття на ВТ вщбу-валися двiчi на тиждень у спещально оргашзова-ному тренувальному заль Контроль iнтенсивностi здiйснювався за пульсовою цiннiстю, яку в основний перюд тдтримували на рiвнi 150—170 ударiв за хвилину. Дiти виконували вправи протягом 30 хвилин вiртуального велосипедного пробiгу двiчi на тиждень. Швидюсть становила 15—20 км на годину, енергетичш витрати — вщ 280 до 400 ккал. Додат-ковi заняття фiзичною культурою та самостшш по-мiрнi заняття iзометричними силовими вправами у частини юнаюв не обмежували.
При проведеннi реабштацп закономiрно вини-кае прецедент ощнки ефективностi занять як у кожного конкретного хворого, так i в групи пацiентiв з метою вироблення рекомендацiй щодо подальшого вдосконалення системи реабштацп на пiдставi до-казово! медицини. У дорослих i лiтнiх осiб з АГ дослщження динамжи хвороби традицiйно спирають-ся твердi кiнцевi точки дослщження. Ними е поди настання таких ускладнень, як мозковi або серцевi судиннi катастрофи. Однак даний пщхщ iз цiлком зрозумших причин неможливо використовувати у дiтей. Тому при пошуку сурогатних кiнцевих точок дослщження ми вибрали п, що, на наш погляд, ха-
рактеризуют об'ективний стан хворого в процес застосування реабштацшно1 програми. Найважли-вiшими показниками настання несприятливо! подп в житт хворого вважали середнiй добовий АТ > 95-й центиль за даними апаратного мошторингу, що ви-являвся якнайменше двiчi з iнтервалом в один рж, та безумовнi ознаки розвитку гшертрофп лiвого шлуночка серця за даними ультрасонографи. Такими вважали шдекс маси мiокарда бшьше н1ж 94 г/м2 поверхнi тша для юнакiв та 89 г/м2 для дiвчат водно-час iз потовщенням задньо1 стiнки лiвого шлуночка в дiастолi понад 11 мм [9].
Результати та обговорення
Тривале, протягом 3 рокiв, спостереження шд-лiткiв вiком 16—17 рокiв iз первинною АГ, якi проходили курс фiзичноl реабштацп за методом довго-тривалих тренувань на ВТ, встановило, що у близько 44 % юнаюв i 11 % дiвчат, залучених до дослщження, демонстрували у подальшому розвивалася гшерто-тчна хвороба зi стiйким пiдвищенням середньо-добового систолiчного АТ (САТ) > 95-й центиль i гiпертрофiя мюкарда лiвого шлуночка. 1нша части-на пщлигав, якi пройшли повний курс реабштацп, нормальний АТ i вщсутшсть ознак ураження орга-нiв-мiшеней при гшертензп.
Аналiз отриманих клiнiко-експериментальних даних дозволив знайти важливi прогностичнi характеристики окремих клшчних показникiв, що ви-явили кореляцiйний i ROC-аналiзи.
Насамперед виявлена пряма кореляцiйна залеж-нiсть м1ж рiвнем середньодобового САТ за методом апаратного мошторингу щдлгтв, юнаюв i дiвчат вь ком 16—17 роюв перед проведеною реабштацшною програмою i пiсля не1 (рис. 1). 1ншими словами, бшьш м'яка гшертенз1я мае прогностично сприят-ливий перебп у молодому вiцi та бшьш сприятлива до фiзичноl реабштацп.
Я = 0,50; р = 0,008 (Бреагтап)
Рисунок 1. Кореляц1йна залежнсть (Я) м 'ж середньодобовим САТ1 перед початком програми ф'1зично)' реабштацп та тсля П завершення (САТ2) у пщл1тк1в, хворих на АГ
Дослщження показали, що також юнуе кореля-ц1йний взаемозв'язок м1ж р1внем САТ та шдексом маси т1ла (1МТ). Цей факт про1люстровано на рис. 2.
На рис. 3 наведет дат про наявшсть нелшш-них кореляцшних зв'язк1в, досл1джених за методом Spearman, м1ж середньодобовим САТ у пщлитав, як1 виконали повний курс тренувань на ВТ, i показни-ком варiабельностi серцевого ритму (pNN50), що передував його початку.
Отримаш данi дозволили перейти до встановлен-ня прогностично! значимостi виявлених можливих предикторiв вщдалених несприятливих результата реабштацп пщлитав iз АГ методом фiзичних на-вантажень, а саме стшкого пiдвищення АТ (> 95-го центиля) та розвитку гшертрофп лiвого шлуночка, тобто формування гшертошчно! хвороби дорослих.
Групу навчання прогнозування становили 55 оаб чоловiчоI та жшочо! статi при використаннi 20 кумулятивних точок ROC-криво!. Оцiнка в пщлгг-
Рисунок 2. Кореляцйна залежнсть (R) м'ж середньодобовим САТ, досягнутим у процес тренувань на ВТ, та 1МТ
САТ
мм рт.ст.
140
R = -0,55; p = 0,007 (Spearman)
Рисунок 3. Кореляцйна залежнсть (R) м'ж середньодобовим САТ псля закнчення програми ф1зично/ реабштацп та iндексом pNN50 на ii початку
юв у тзньому пубертат щнносп дослщження (се-редньодобового САТ, 1МТ, показника варiабель-ност серцевого ритму pNN50) для прогнозування вщдалених результатiв подана на рис. 4.
Площа пщ ROC-кривою (AUC) для САТ стано-вила: AUC [95% Д1] = 0,76 [0,623-0,865], p = 0,0002. Границя якост бiнарного класифiкатора для прогнозування за шкалою M.H. Zweig, G. Campbell (1993) ощнена як добра. Optimal cut-off value се-редньодобового САТ > 131 мм рт.ст. е предиктором очжування недостатньо! ефективност тренувань на ВТ у щдлигав з АГ (чутливiсть 70,0 %, специфiчнiсть 82,9 %).
Оцiнка прогностично! щнносп дослщження 1МТ для прогнозування результата фiзичноi реабь лггаци за даними, наведеними на рис. 5, така: площа пщ кривою AUC [95% Д1] = 0,801 [0,671-0,898], p < 0,0001. Градацiя якосп бiнарного класифжа-тора для прогнозування за шкалою M.H. Zweig, G. Campbell (1993) ощнена як дуже добра. Optimal cut-off value 1МТ > 26 кг/м2 е предиктором неспри-ятливого результату проведення тренувань у ыдли"-юв з АГ (чутливють 65,0 %, специфiчнiсть 91,2 %).
Цiннiсть iзольованого показника варiабельностi серцевого ритму pNN50 для прогнозування фiзичноI реабштацп пщтверджена також характером ROC-криво! (рис. 4). Встановлено, що площа пщ кривою AUC [95% Д1] = 0,954 [0,732-0,999], p < 0,0001. Гра-дацiя якостi бiнарного класифiкатора для прогнозування за цим показником ощнена як вщмшна. Optimal cut-off value pNN50 < 16 % е предиктором не-сприятливого результату застосування програми фь зично! реабштацп АГ у пщлггюв (чутливiсть 81,8 %, специфiчнiсть 100,0 %).
Зважаючи на обнадiйливi результати дослщження ROC-аналiзу однофакторних прогностичних моделей, була здшснена спроба побудування полшредик-
Рисунок4. ЙОО-крив! взаемозв'язку чутливост та специф 'мност'! використання показниюв середньодобового сАт, 1МТ та показника варiабельностi серцевого ритму pNN50 для прогнозування ефективност проведення фiзичноi' реабттацИ у п^тюв з АГ
Примтки: • 1МТ (кг/м2).
pNN50 (%); 0 — САТ (мм рт.ст.); о
Рисунок 5. ROC-крива показниюв чутливост та специф 'мност поеднаного використання САТ, 1МТ i pNN50 для прогнозування результату проведення ф1зично/ реабшпаци у п^тюв з АГ
торно! (за трьома факторами) математично! моделi шдивщуального прогнозування. Були використаш методи бшарно! лопстично! регреси i ROC-аналiз. Результати узагальнюючого ROC-аналiзу за трьома факторами — САТ, 1МТ та pNN50 — подаш на рис. 5.
Площа пiд ROC-кривою становила AUC [95% Д1] = 0,928 [0,824-0,980], р = 0,0001. Градаця якостi бшарного класифiкатора для прогнозування результату проведення тренувань у дгтей з АГ за шкалою M.H. Zweig, G. Campbell (1993) ощнена як вщмшна. Оптимальне вiдсiчення значення ß > 90,78 е предиктором несприятливого результату (чутли-вiсть 80,0 %, специфiчнiсть 94,1 %).
Рiвняння бшарно! лопстично! регресГ! для прогнозування у цих умовах мае такий вигляд:
ß = -45,419 + 0,158 • P1 + + 0,30 • P2 + 0,742 • P3,
(1)
де Р1 — середньодобовий САТ (мм рт.ст.); Р2 — pNN50 (%); Р3 — 1МТ (кг/м2).
ВГрогГднГсть (iндивiдуальний ризик) очжуваного у майбутньому незадовiльного результату проведення тренувань (PRED) у подпитав з АГ може бути роз-рахована за формулою:
PRED = 1/(1 + exp(-ß)),
(2)
де PRED — iмовiрнiсть статистично1 похибки ви-сновку; ехр — константа 2,718.
Наприклад, юнак, 16 р., iз АГ, середньодобовим САТ 130 мм рт.ст., 1МТ — 26 кг/м2, pNN50 — 6 % мае сумтвну перспективу стабтзувати свш АТ лише завдя-ки фiзичнiй реабiлiтацii, тому що згщно з формулою (1):
ß = -45,4 + 0,158 • 130 + 0,3 + 0,74 • 26 = -24,9,
6 +
а PRED за формулою (2) дорiвнюе: 1/(1 + + 2,718 • 24,9) = 0,01. Отже, ймовГрнГсть настання
под!! е достатньо високою (р = 0,01), i, можливо, слiд розглянути застосування медикаментозного л^вання. При отриманнi результатiв PRED > 0,05 можна сподiватися на позитивш результатi проведення ф1зично! реабштацп.
Критерш оцiнки точностi прогнозування з вико-ристанням розроблено! прогностично! моделi дор1в-нюе Fit xi-квадрат 39,998, р < 0,0001, а саме 88,9 %.
Висновок
Таким чином, найкращi результати тренувань на ВТ слщ очiкувати у пiдлiткiв вжом 16—17 рокiв iз первинною АГ та середшм добовим АТ, що не перевищуе 131 мм рт.ст., iз показником варiабель-ностi серцевого ритму pNN50 менше вiд 16,6 % та 1МТ менше вщ 26 кг/м2, у яких може бути досягнута стабшьна нормалiзацiя АТ i не очiкуеться ураження оргашв-мшеней при гшертензп навiть через 3 роки вщдалених спостережень.
Список л1тератури
1. Волосовец А.П. Артериальная гипертензия у детей и подростков: современные подходы к диагностике и лечению / А.П. Волосовец, С.П. Кривопустов, Т. С. Мороз // Terapia. — 2010. — № 2(44). — С. 25-27.
2. Дiагностика та л^вання первинног артерiальноi гтертензи у дтей та тдлтюв: Метод. рекомендаци / [В.Г. Май-данник, М.В. Хайтович, Л.1. Мкюра та т.]. — К., 2006. — 43 с.
3. Дудкач А.П. Прогнозирование развития стабильности артериальной гипертензии у детей с высоким нормальным артериальным давлением/Дудкач А.П. // Здоровье ребенка. — 2011. — № 8(35). — С. 70-74.
4. Л^вання та профыактика формування ускладнень у тд-лткв iз артерiальною гтертензкю: Метод. рекомендаци / [М.М. Коренев, Л.Ф. Богмот, В.В. Нжонова та ш.]. — К., 2009. — 25 с.
5. Майданник В.Г. Первинна артерiальна гтертензы у тд-лткв: проблемт питання та перспективи / Майданник В.Г., Хайтович М.В. // Педiатрiя, акушерство та гiнекологiя. — 2012. — № 4. — С. 90-91.
6. Майданник В.Г. Дiагностика та лжування первинног ар-терiальног гтертензи у дтей та тдлттв: Методичт рекомендаци/ В.Г. Майданник, М.В. Хайтович, Л.1. Мкюра та т. — К.: Нац. мед. ун-т ш. О.О. Богомольця, 2006. — 43 с.
7. Рейли М. Артериальная гипертензия у детей и подростков / М. Рейли, Б. Блюм // Практ. ангюлогы: Видання для лжаря-практика. — 2014. — № 2. — С. 22-27.
8. Хайтович М.В. Дiагностика артерiальног гтертензи у дтей та тдлтюв / М.В. Хайтович // Здоров 'я Украгни. — 2014. — № 2. — С. 38-39.
9. Эхокардиография: Практическое руководство / Рей-динг Э. — М.: МЕДпресс-информ, 2013. — С. 43-61.
10. 2014 evidence-based guideline for the management of high blood pressure in adults: Report from the panel members appointed to the Eighth Joint National Committee (JNC8) / James P.A., Oparil S., Carter B.L. [et al.]// JAMA. — 2014. — Vol. 311. — P. 507-520.
11. Ambulatory blood pressure monitoring in children and adolescents: A scientific statement from the American Heart Association / Flynn J.T., Daniels S.R., Hayman L.L. [et al.] // Hypertension. — 2014. — Vol. 63. — P. 1116-1135.
12. Flynn J.T., Urbina E. Pediatric ambulatory blood pressure monitoring: indications and interpretations// The Journal of Clinikal Hypertension. — 2012. — Vol. 14(6). — P. 372-382
13. The 2013 Canadian Hypertension Education Program recommendations for blood pressure measurement, diagnosis, assessment of risk, prevention, and treatment of hypertension / Hackam D.G., Quinn R.R., Ravani P. [et al.] // Can. J. Cardiol. — 2013. — Vol. 29. — P. 528-542.
Отримано 10.04.16 ■
Недельская Е.В.
Запорожский государственный медицинский университет, г. Запорожье, Украина
клинико-математическая модель для прогнозирования эффективности
проведения физической реабилитации у подростков с артериальной гипертензией
Резюме. Статья посвящена способу прогнозирования эффективности проведения физической реабилитации у подростков с артериальной гипертензией. Эта болезнь имеет начало в подростковом возрасте и приводит к формированию гипертонической болезни у взрослых с высоким риском развития кардиоцеребральных осложнений, что определяет инвалидность и смертность взрослого населения. В данной статье описывается ROC-анализ полученных клинико-экспериментальных данных, позволивший обнаружить важные прогностические свойства отдельных клинических показателей у подростков с артериальной гипертензией — студентов Запорожского государственного медицинского университета.
Ключевые слова: артериальная гипертензия, подростки, индекс массы тела, артериальное давление, гипертрофия левого желудочка, ROC-анализ.
Nedelska Ye.V.
Zaporizhzhia State Medical University, Zaporizhzhia, Ukraine
clinical and mathematical model for predicting the effectiveness of physical rehabilitation in adolescents with hypertension
Summary. The article deals with the method for predicting the effectiveness of physical rehabilitation in adolescents with hypertension. This disease has an onset in adolescence and leads to the formation of hypertension in adults with a high risk of cardiocerebral complications that determines disability and mortality of adult population. This article describes the ROC-analysis of obtained clinical and experimental data, which revealed the important prognostic properties of specific clinical parameters in adolescents with hypertension — students of Zaporizhzhia State Medical University.
Key words: hypertension, adolescents, body mass index, blood pressure, left ventricular hypertrophy, ROC-analysis.
