PROGNOSTICATION OF BILATERAL NEPHROLITHIASIS DEVELOPMENT RISK

Full Text

Мочекаменная болезнь (МКБ) — одно из распространенных урологических заболеваний, встречается не менее чем у 3 % населения. В 2002 г. в России заболеваемость МКБ составила 535,8 случаев на 100 000 населения. По частоте мочекаменная болезнь занимает первое место среди хирургических заболеваний органов мочеполовой системы. Эти обстоятельства определяют высокую значимость проблемы диагностики и лечения мочекаменной болезни [6]. Постепенному увеличению частоты случаев заболеваемости нефролитиазом способствуют условия современной жизни: гиподинамия, обилие пуринов в пище и др. [1, 8, 11]. Двусторонний нефролитиаз — форма МКБ, характеризующаяся двусторонней локализацией конкрементов, тяжестью течения заболевания, высокой частотой рецидивирования. Двусторонний нефролитиаз встречается у 15–17 % больных нефролитиазом [12]. В последние годы активно ведется поиск лабораторно-диагностических методов интегральной оценки риска камнеобразования. Один из таких методов основан на исследовании структурных особенностей высыхающей капли мочи больных мочекаменной болезнью [9]. Однако метод не обладает достаточной прогностичностью, не позволяет выявить метаболический тип нефролитиаза и слабо коррелирует с химическим составом конкремента [4]. В 2004 г. описан критерий литогенности мочи, основанный на использовании метода КВЧ-диэлектрометрии и определении комплексного коэффициента отражения [2]. В то же время в ряде исследований показано, что изменения физических параметров мочи являются преимущественно следствием воспалительного процесса, осложняющего течение мочекаменной болезни, и каждый из этих показателей в отдельности не может использоваться для прогнозирования течения заболевания [5, 10]. Учитывая очевидную тяжесть течения двусторонней формы нефролитиаза, высокую частоту осложнений, частое рецидивирование, а также отсутствие в современной научной литературе систематизированной информации метафилактического характера по двустороннему нефролитиазу, поиск методов непосредственной оценки кристаллообразующей активности и возможности прогнозирования риска развития двусторонней формы нефролитиаза является актуальной и одной из приоритетных задач [3, 7]. Цель исследования: определить возможность прогнозирования риска развития двустороннего нефролитиаза путем математического моделирования. Материалы и методы В основу работы положен анализ результатов обследования 653 больных нефролитиазом (559 или 85,6 %, — с односторонним и 94 или 14,4 %, — с двусторонним), поступивших для лечения в клинику урологии ВМедА им. С. М. Кирова в период с 1999 по 2005 г. Мужчин было 60 (63,8 %), женщин — 34 (36,2 %); средний возраст — 46,9 ± 11,4 г. Всем больным проведено полное клиническое, лабораторное и рентгенологическое обследование. Для построения математической многомерной модели прогнозирования риска развития двустороннего нефролитиаза нами был использован дискриминантный анализ. При этом использовались только переменные, измеренные в количественной и порядковой шкалах. Для верификации модели использовалась имеющаяся матрица наблюдений. При проведении дискриминантного анализа группирующим служил признак одно- или двустороннего развития нефролитиаза: 1 — односторонний; 2 — двусторонний. В целях отбора группы наиболее информативных признаков, включаемых в конечную модель, оценена информативность каждого в дисперсионном однофакторном анализе, произведена их экспертная оценка, опробован ряд моделей с различным набором признаков. Оценка связи варианта поражения почек с показателями, измеренными в ходе нашего исследования в количественной и порядковой шкале, проведена с использованием однофакторного дисперсионного анализа. Изучалось разложение дисперсии показателей на составляющие: дисперсию вследствие влияния контролируемого фактора (вариант поражения: одно- или двусторонний); дисперсию, вызываемую действием неконтролируемых, случайных факторов и ошибками измерения. По доле дисперсии, обусловленной контролируемым фактором, определялась степень и значимость влияния на каждый из показателей, и, соответственно, связь с данным количественным показателем. Результаты и обсуждение Анализ результатов дисперсионного анализа (табл. 1) показывает, что для построения дискриминантной модели может быть использован ряд показателей, имеющих статистически достоверную связь с вариантом поражения почек. Наиболее тесная связь выявлена с рН мочи (F = 34,6; p < 0,001), CH HAP (F = 27,8; p < 0,001), показателями CH HUR и PU (F = 13,1; p < 0,001), а также MgU (F = 12,9; p < 0,001), R % (F = 11,1; p < 0,001) и CaU (F = 11,0; p < 0,001). Несколько менее значимы такие показатели, как MJU (F = 6,8; p < 0,01) и CH CaOX (F = 6,1; p < 0,05). Окончательная дискриминантная модель содержала 4 переменных (табл. 2). Полученная модель статистически достоверна (критерий F (4,648) = 12,5; p < 0,001). Самым информативным показателем для прогнозирования варианта поражения почек в полученной дискриминантной модели, таким образом, оказалось РН мочи (р < 0,001). Данная переменная имеет наибольшие отношения межгрупповой и внутригрупповой дисперсий. В ходе выполнения канонического анализа получена одна каноническая линейная дискриминантная функция (КЛДФ) с уровнем значимости p < 0,001 (критерий χ-квадрат Пирсона — 48,5; число степеней свободы df = 4). Характер факторной структуры канонической функции (табл. 3) позволил интерпретировать её, как фактор щелочного сдвига РН мочи: наиболее тесная корреляционная связь данной канонической функции выявлена с данной переменной (r = –0,83). При условии равной априорной вероятности принадлежности пациента к рассматриваемым группам получены линейные классификационные дискриминантные функции: F1 = –2076,27 + 22,89 × × pHU-9784,25 × MgU + 41,33 × R-2,76 × CH CaOX; F2 = –2068,17 + 23,82 × pHU-9952,00 × MgU + 41,20 × R-2,98 × CH CaOX, где: pHU — рН мочи; MgU — концентрация магния мочи, моль/л; R % — относительная канальцевая реабсорбция, %; CH CaOX — степень насыщения мочи кальций оксалатом. Первая классификационная дискриминантная функция соответствует группе пациентов с односторонним, вторая — с двусторонним нефролитиазом. Для практического применения полученной дискриминантной модели используется расчет значений данных классификационных функций по результатам обследования пациента. Функция, значение которой оказывается больше, указывает на группу, вероятность принадлежности пациента к которой выше. Функционирование модели продемонстрируем на примере двух пациентов. Результаты лабораторного исследования для пациента № 613: pHU — 6,3; MgU — 0,001; R % — 98,0; CH CaOX — 4,008. По приведенным формулам расчета классификационных дискриминантных функций получены значения: F1 = 2097,29 и F2 = 2097,74. Наибольшее значение приняла функция, соответствующая группе больных с двусторонним нефролитиазом. Таким образом, у данного пациента на основании заключения разработанной математической модели высока вероятность развития двустороннего нефролитиаза. Данный диагноз совпадает с окончательным диагнозом. Результаты лабораторного исследования для пациента № 1: pHU — 5,0; MgU — 0,004; R % — 99,28; CH CaOX — 3,170. По приведенным формулам расчета классификационных дискриминантных функций получены значения: F1 = 2093,38 и F2 = 2092,15. Наибольшее значение приняла функция, соответствующая группе больных с односторонним поражением почек. Таким образом, у данного пациента на основании заключения разработанной математической модели низка вероятность развития двустороннего поражения. Окончательный диагноз подтверждает прогноз — у пациента односторонний нефролитиаз. Верификация полученной модели проводилась на основании распознавания моделью имеющейся группы больных (табл. 4). Эффективность полученной модели близка к 80 %, что подтверждает возможность достаточно качественного прогноза характера поражения почек. Анализ матрицы факторной структуры канонических переменных, координат центроидов исследуемых групп, а также коэффициентов канонической линейной дискриминантной функции показывает, что в пользу высокого риска двустороннего поражения свидетельствуют: высокое значение рН мочи, низкие концентрации магния мочи и степень насыщения мочи кальция оксалатом, а также малое значение относительной канальцевой реабсорбции. С целью получения единственной линейной функции нами был выполнен канонический дискриминантный анализ, в результате которого получено: КЛДФ = –10,50 – 1,17 × PHU + 211,64 × MgU + + 0,16 × R + 0,28 × CH CaOX, где: рHU — рН мочи; MgU — концентрация магния мочи, моль/л; R % — относительная канальцевая реабсорбция, %; CH CaOX — степень насыщения мочи кальций оксалатом. Построение канонической линейной дискриминантной функции позволяет предложить шкалу риска двустороннего нефролитиаза. Оценка риска в соответствии с полученными координатами центроидов групп пациентов с одно- и двусторонним нефролитиазом проводится следующим образом (рис. 1): на оси выделенной дискриминантной канонической функции при её значении, меньшем –0,68, риск развития двустороннего нефролитиаза высок: относительный риск (ОР), рассчитанный по результатам оценки имеющейся матрицы наблюдений составил 2,6. При значениях КЛДФ в интервале от –0,68 до 0,11 риск развития двустороннего нефролитиаза умеренный (ОР = 0,9). Минимальный риск (ОР = 0,6) отмечается при значениях КЛДФ более 0,11. Расчет КЛДФ для пациента № 1. показал наличие высокого риска (КЛДФ = –0,80) развития двустороннего нефролитиаза, что совпадает как с оценкой классификационных ЛДФ, так и окончательным диагнозом. С учетом вышеизложенного нам представляется, что введение нового прогностического показателя, позволяющего оценивать с высокой (до 80 %) эффективностью риск развития двустороннего нефролитиаза как самой сложной формы мочекаменной болезни, крайне важно. При расчете ОР на основании лабораторного исследования мочи становится возможным прогнозировать риск развития двустороннего нефролитиаза. С целью клинической апробации полученной математической модели мы провели на основе анкетирования анализ отдаленных результатов лечения 60 больных как с двусторонним, так и с односторонним нефролитиазом (при условии отсутствия фрагментов и резидуальных камней). По исходным данным был произведен расчет риска развития двустороннего нефролитиаза. Рецидив двустороннего нефролитиаза развился у 16,6 % больных экзаменационной выборки. Были сопоставлены оценка риска развития двустороннего нефролитиаза по данным прогноза и фактические результаты обследования (табл. 5). В группе с высоким риском частота развития двустороннего нефролитиаза в наблюдаемый период составила 63,6 % (7 из 11 пациентов), что статистически достоверно выше (p < 0,05), чем в группе с умеренным риском (11,1 %, 2 из 18 пациентов) и низким риском (3,2 %, 1 случай из 31). Выводы Таким образом, клиническая апробация выявила высокую эффективность предложенной математической модели по прогнозированию развития двустороннего нефролитиаза. Для прогнозирования риска развития двустороннего нефролитиаза высокоинформативным является показатель относительного риска. В пользу высокого риска свидетельствуют повышение рН мочи более 6,1, снижение концентрации магния мочи менее 2,26 ммоль/л, значения степени насыщения мочи оксалатом кальция более 3,27 и относительная канальцевая реабсорбция менее 97,5 %.

About the authors

Nair Sabirovich Tagirov

Saint-Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Ruslana73nair@mail.ru
MD, PhD, Assoc. Professor, Dept. Pathophysiology

Andrey Glebovich Vasilyev

Saint-Petersburg State Pediatric Medical University

Email: avas7@mail.ru
MD, PhD, Full Professor, Head Dept. Pathophysiology

Nariman Kazikhanovich Gadzhiev

A. M. Nikiforov Federal Russian Center for Emergency and Radiation Medicine

Email: nariman.gadjiev@gmail.com
MD, PhD, Urologist at Urologic Dept.

Alexander Zinovievich Lihtshangof

Saint-Petersburg State Pediatric Medical University

Email: zinovich@list.ru
MD, PhD, Professor Dept. Humanitarian Disciplines and Bioethics

References

Supplementary files