CC BY
55
УДК 616.24-002.5+616-036.865
С.П. Зорина З.Е. Линева 2
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ИНВАЛИДНОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ
1 Научно-практический центр «Фтизиатрия» Министерства здравоохранения Республики Саха (Якутия)
(Якутск)
2 Северо-Восточный Федеральный Университет им. М.К. Аммосова, Медицинский институт (Якутск)
В данном исследовании разработана модель прогнозирования инвалидности вследствие туберкулеза легких. Предложены. 8 признаков, полученных путем, применения метода логистической регрессии. Данная модель позволяет, прогнозировать исход «инвалид/не инвалид» для. каждого взрослого больного туберкулезом., взятого на учет., с целью выбора индивидуального плана лечения, больным туберкулезом и. таким, образом., повысить эффективность лечения, и. снизить частоту первичного выхода на инвалидность. Полученная модель обладает, высокой степенью достоверности: правильность распределения в апробируемой группе составила 90,2 %.
Ключевые слова: туберкулез легких, первичная инвалидность, прогнозирование
MODELING PULMONARY TUBERCULOSIS-RELATED PRIMARY DISABILITY
S.P. Zorina Z.E. Lineva 2
1 State Institution Research-Practice Center «Phthisiatry», Ministry of Health, Sakha Republic (Yakutia),
Yakutsk
2 Medical Institute, M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk
In this study, we report on development of a prediction model to predict pulmonary tuberculosis-related, disability. For variables, 8 clinical signs have been derived by applying a logistic regression, method. Using this prediction model, the outcome of any adult patient followed-up for tuberculosis can be predicted as either 'disabled', or 'not disabled', which in the end allows to choose patient-specific treatment schedules, and hence improve treatment efficacy and reduce the incidence of primary disablement. The prediction model showed, high, reliability: distribution, in the test group was valid in 90,2 % of cases.
Key words: pulmonary tuberculosis, primary physical inability, prediction
В Республике Саха (Якутия), как и в других регионах Российской Федерации, туберкулез является серьезной медико-социальной проблемой: отмечается устойчивая тенденция к росту заболеваемости, бациллярности и инвалидности по туберкулезу легких. Во многих регионах Российской Федерации показатель первичной инвалидности вследствие туберкулеза продолжает расти [4]. Первичная инвалидность по туберкулезу легких является показателем неэффективности лечения больных, выявленных в фазе распада, с бактериовыделением, а так же с остропрогрессирующим процессом [5, 6]. По данным разных авторов, инвалиды вследствие туберкулеза, это лица с пониженным качеством жизни, низким доходом и образовательным уровнем [1, 2, 3]. Такое положение требует разработки методов прогнозирования, с целью профилактики инвалидности среди контингентов больных туберкулезом легких, за счет индивидуального подхода к взятым на учет больным с выявленными признаками инвалидности.
Целью данного исследования явилась разработка модели прогнозирования инвалидности у взрослых больных туберкулезом легких.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В основе исследований положены результаты медико-социального анализа 178 взрослых
больных туберкулезом легких, проживающих в г. Якутске и его пригородах, разделенные на 2 группы наблюдения. Первая группа наблюдения (118 больных) формировалась из больных туберкулезом легких, которые получили первичную инвалидность. Вторая группа наблюдения (60 больных) формировалась из больных туберкулезом, которые в результате эффективного лечения были переведены в III группу диспансерного наблюдения. Вторая группа была сформирована методом выборочного не сплошного наблюдения, цель которого — дать характеристику всем переведенным в третью группу диспансерного учета по отобранной части единиц. Поскольку целью исследования явилось прогнозирование инвалидности вследствие туберкулеза легких, во вторую группу не включались больные, которым в период наблюдения по туберкулезу устанавливалась инвалидность по данному заболеванию.
Статистические расчеты проведены с использованием прикладных программ: SAS® 9.2 Software for Windows (многомерный анализ, логистическая регрессия), MedCalc 10.2.0.0 (ROC-анализ).
На основании проведенного анализа 27 предикторов выявлены наиболее значимые признаки развития инвалидности при туберкулезе легких. Каждый признак был закодирован по нескольким параметрам. Целью данного анализа было выявить факторы из числа имеющихся, оказывающих
значимое воздействие на развитие инвалидности у больного туберкулезом легких. Группы наблюдения анализировались в сравнении друг с другом. Измерен вклад каждого признака и рассчитаны коэффициенты. Для разработки модели прогнозирования инвалидности по туберкулезу легких был применен метод логистической регрессии, который является известным статистическим методом для определения влияния нескольких факторов на логическую пару исходов, в данном случае исходами стали «инвалид» и «не инвалид».
Вклад отдельных предикторов отражается величиной статистики Вальда^2 (Wald Chi-Square), а также величиной стандартизированного коэффициента регрессии (Standardized Estimate).
В качестве показателя согласия реального распределения наблюдений и прогноза использовался процент правильной переклассификации на основе уравнения логистической регрессии (Concordant), а также величина коэффициента связи D-Зоммера (Somers'D).
Уровень значимости для включения (исключения) предикторов в уравнение регрессии задавался таким, чтобы достигнутый уровень значимости статистики Вальда^2 (Pr > Chi-Square) для каждого предиктора по окончании пошаговой процедуры не превышал 10 %. Критический уровень значимости для статистических критериев принимался равным 0,05.
Для определения качества полученной модели прогнозирования использовался ROC-анализ, определялись чувствительность и специфичность модели, а так же показатель AUC (Area Under Curve) — численный показатель площади под кривой.
Таблица 1
Признаки, влияющие на развитие первичной инвалидности вследствие туберкулеза легких
№ п/п Предиктор Коэфф-т (Estimate) Стандартная ошибка (Standard Error) Проверочная статистика Вальда (Wald Chi-Square) Значимость (Pr > ChiSq) Отношение шансов (Standardized Estimate)
1 вероятность прогноза «инвалид/не инвалид» -7,0783 1,8331 14,9102 0,0001 -
2 материально-бытовые условия проживания -1,4690 0,7769 3,5755 0,0586 -0,3734
3 является ли БОМЖ -4,8232 1,4893 10,4890 0,0012 -0,8040
4 вредные привычки 0,7515 0,3778 3,9566 0,0467 0,3437
5 метод выявления 0,8258 0,4064 4,1298 0,0421 0,3548
6 диагноз при взятии на учет 0,7046 0,2821 6,2381 0,0125 0,4536
7 объем поражения в легких 0,8145 0,3749 4,7193 0,0298 0,4894
8 фаза обсеменения 1,7964 0,7289 6,0732 0,0137 0,4958
9 уровень СОЭ при первичном исследовании 0,1526 0,0403 14,2985 0,0002 1,7549
beta = -7,0783 + (-1,4690 x X1) + (-4,8232 x X2) + (0,7515 x X3) + (0,8258 x X4) + (0,7046 x X5) + (0,8145 x X6) + (1,7964 x X7) + (0,1526 x X8), где X1, X2 и т. д. - коды соответствующих признаков 1. 2 и т. д.
Рис. 1. Модель прогнозирования риска развития инвалидности по туберкулезу легких.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В результате проведенного анализа было выделено 8 признаков инвалидности, что свидетельствует о том, что различие между исходами «инвалид» и «не инвалид» определяется достаточно большим спектром показателей. Совпадение факта и расчета по градациям признаков «инвалид» и «не инвалид» в группах исследования был обеспечен в 95,2 % случаев (Concordant), коэффициент связи (Somers'D) составил 0,905, что является достаточно высоким показателем достоверности. Полученные данные представлены в таблице 1.
На основании данных таблицы 1 создана математическая модель с высокой достоверностью прогнозирования исхода «инвалид» или «не инвалид» индивидуально для каждого больного туберкулезом (рис. 1).
Для работы с моделью составлена кодировоч-ная таблица (табл. 2), в которой представлен набор из 8 отобранных признаков, коэффициент и коды составляющих для каждого признака. Отдельным признаком выделена вероятность «инвалид/не инвалид», коэффициент которой составил —7,0783.
Опытным путем было получено, что при значении «beta» меньше 0,3082 — есть вероятность, что событие не наступит, а если больше — то предполагается наступление события. На рисунке 2 наглядно представлена ROC-кривая и отражены чувствительность (sensitivity), специфичность (specificity) модели и порог отсечения (criterion). При максимальных значениях чувствительности (89,0 %) и специфичности (93,3 %) порог отсечения составил 0,3082. Качество полученной модели определялось численным показателем площади под кривой (AUC), который для данной модели составил
Таблица 2
Кодировочнаятаблица
№ признака Коэффициент Признак Код (X)
Социальные характеристики
Материально-бытовые условия:
1 -1,4690 не удовлетворительные 0
удовлетворительные 1
Является ли БОМЖ:
2 -4,8232 нет 0
да 1
Вредные привычки:
3 0,7515 нет 0
есть 1
Эпидемиологические характеристики
Метод выявления:
медосмотр 1
4 0,8258 по обращаемости 2
из заключения 3
по контакту 4
Характеристики туберкулезного процесса
Диагноз при взятии на учет:
туберкулома 1
очаговый туберкулез 2
диссеминированный туберкулез 3
5 0,7046 инфильтративный туберкулез 4
казеозная пневмония 5
фиброзно-кавернозный туберкулез 6
туберкулез сегментарных бронхов 7
кавернозный туберкулез 8
Объем поражения легких:
1-2 сегмента 1
6 0,8145 доля 2
одно легкое 3
оба легких 4
Фаза обсеменения:
7 1,7964 нет обсеменения 0
есть обсеменение 1
8 0,1526 Уровень СОЭ при первичном исследовании. -
0,953, что по экспертной шкале значений для AUC классифицируется как отличное качество модели.
При полученном значении «beta» больше порога отсечения, делается заключение, что у больного есть риск развития инвалидности, при значении «beta» меньше 0,3082 — у больного туберкулезом нет риска развития инвалидности.
Для иллюстрации далее приводятся примеры расчета вероятности градации «инвалид» и «не инвалид».
Больной А., 36 лет. Материально-бытовые условия проживания (Х1) — 1; является ли БОМЖ (Х2) — 0; вредные привычки (Х3) — 1; метод выявления (Х4) — 2; диагноз при взятии на учет (Х5)
— 4; объем поражения в легких (Х6) — 3; фаза обсеменения (Х7) — 1; уровень СОЭ при первичном обследовании (Х8) — 25 (мм/ч). При решении уравнения регрессии beta = 4,7291. На основании такого результата можно сделать заключение, что у больного имеется риск исхода «инвалид».
Рис. 2. ROC-кривая для модели прогнозирования риска развития инвалидности по туберкулезу легких.
В действительности данному больному через год после взятия на диспансерный учет с диагнозом инфильтративный туберкулез правого легкого в фазе распада и обсеменения, с неэффективным исходом основного курса химиотерапии, установлена
II группа инвалидности.
Больной Б., 31 год. Материально-бытовые условия проживания (Х1) — 1; является ли БОМЖ (Х2)
— 0; вредные привычки (Х3) — 1; метод выявления (Х4) — 1; диагноз при взятии на учет (Х5) — 4; объем поражения в легких (Х6) — 1; фаза обсеменения (Х7) — 0; уровень СОЭ при первичном обследовании (Х8) — 10. В данном случае beta = —3,9249, что указывает на отсутствие риска исхода «инвалид» у данного больного. В действительности у больного Б.
установлено клиническое излечение туберкулеза легких через 2,5 года после взятия на диспансерный учет и переведен в III неактивную группу учета.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложенный метод обладает высокой достоверностью прогнозирования развития инвалидности. Внедрение данного метода в практику противотуберкулезных учреждений позволит проводить раннее прогнозирование развития инвалидности, с целью выбора индивидуального плана лечения каждого больного туберкулезом и таким образом повысить эффективность лечения и снизить частоту первичного выхода на инвалидность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вишневская Л.К. Причинные факторы инвалидности вследствие туберкулеза легких // Пробл. туберкулеза и болезней легких. — 2005. — № 7. — С. 13-15.
2. Горбач Л.А. Качество жизни больных туберкулезом органов дыхания // Белорус. мед. журн. — 2002. — № 1. — С. 43 — 46.
3. Гнездилова Е.В. Социальные характеристики инвалидов по туберкулезу легких // Восьмой национальный конгресс по болезням органов дыхания: сб. резюме. — М., 1998. — С. 276.
4. Гришина Л.П., Лунев В.П., Байраков В.И. Тенденции первичной инвалидности взрослого населения в Российской Федерации за 2001 —2005 гг. // Здр. РФ. — 2006. — № 6. — С. 30 — 32.
5. Клочиха А.В., Запарий С.П., Калашникова С.Н. Медико-социальная характеристика первичной инвалидности населения вследствие туберкулеза в Омской области // Омск. науч. вест. — 2006. — № 10. — С. 72 — 74.
6. Худушина Т.А., Маслакова М.Г. Влияние различных факторов на состояние трудоспособности впервые выявленных больных туберкулезом // Пробл. туберкулеза. — 1994. — № 5. — С. 17—19.
Сведения об авторах
Зорина Светлана Павловна - врач-фтизиатр организационно-методического отдела, научный сотрудник ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я) (677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Петра Алексеева, 93; тел.: 8 (4112) 21-13-00; e-mail: zorinasp@rambler.ru)
Линева Зинаида Ефремовна - д.м.н., профессор, старший научный сотрудник ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я), заведующая кафедрой инфекционных болезней, фтизиатрии и дерматовенерологии Медицинского Института СВФУ им. М.К. Аммосова
