USING OF RISK PROGNOSTIC MODEL FOR CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE EXACERBATIONS IN PERSONALIZED REHABILITATION PROGRAMS DEVELOPMENT


Cite item

Full Text

Abstract

COPD is one of the leading causes of death worldwide and a serious burden on the health system. Exacerbations are a critically important feature of COPD. In GOLD (2022), a strategy was proposed for clinical practice based on «treatable traits», which include persistent dyspnea and exacerbations. Their assessment underlies the algorithm of pharmacological treatment, but there are many more pulmonary and extrapulmonary signs united by common pathogenetic mechanisms and the role of biomarkers, as well as behavioral/social risk factors that deserve individual attention and treatment. Thus, medical professionals need to take a proactive position in the search for individual «treatable traits» to reduce the risk of disease exacerbations and an unfavorable prognosis of life in COPD patients.

Purpose. To assess the clinical efficiency of using of risk prognostic model for COPD exacerbations in personalized rehabilitation programs development.

Materials and methods. 106 patients with COPD aged 18 to 80 years were examined. The examination of patients included an assessment of outpatient exacerbations and hospitalizations to medical organizations number, an assessment of COPD Assessment Test (CAT), a subjective assessment of the insomnia severity according to Insomnia Severity Index, an assessment of laboratory parameters – IL-4, IL-6, IL-8, CRP, TNF-α, surfactant protein D, melatonin in urine. Statistical data processing by STATGRAPHICS 18.

Results. In according to GOLD (2023), 90 patients (84.9%) were classified as «high risk of exacerbations» – group E. Using the original regression equation, the probability index of COPD exacerbation during 1 year of follow-up was calculated, which turned out to be high, i.e. 2 or more exacerbations of COPD were predicted during 1 year of follow-up (Prog_ex_COPD = 8,2183±1,13). As a prevention of possible COPD exacerbations, individual rehabilitation programs were applied during 1 year of follow-up: modification of therapy, personalized programs to optimize physical activity, vaccination against influenza and pneumococcal infection, course intake of melatonin. After 1 year of follow-up, the analysis of the assessed indicators in patients with COPD showed a significant positive trend (p˂0.05). The calculation of Prog_ex_COPD according to the original regression equation showed a low risk of COPD exacerbations with the number of exacerbations less than 2 times a year and was 3.6235±1.24.

Conclusions. The developed risk prognostic model for COPD exacerbations has shown clinical efficacy and can be used in the management of COPD patients with frequent exacerbations. The addition of melatonin improves the quality of sleep, which has a positive effect on reducing the symptoms and exacerbations of COPD. For COPD patients with frequent exacerbations, it is advisable to develop individual rehabilitation programs to improve control, taking into account «treatable traits».

Full Text

Актуальность. ХОБЛ является одной из ведущих причин смертности во всем мире и серьезным бременем для системы здравоохранения: от ХОБЛ страдают ~ 384 млн. пациентов во всем мире, по данным ВОЗ, в 2020 году ХОБЛ стала 3-й лидирующей причиной смерти в мире [1]. Обострения являются критически важной чертой ХОБЛ, приводя к необратимому снижению функции легких и прогрессированию заболевания [2-3]. Даже одно умеренное обострение увеличивает риск последующих обострений [4]. По данным многоцентрового когортного исследования, изучающего тяжелые обострения ХОБЛ и их взаимосвязь со смертностью, в котором приняли участие 73 106 пациентов с первым тяжелым госпитальным обострением ХОБЛ, только 40,0% пациентов остаются живы в течение 5 лет после первого такого обострения, а при наличии 2-х обострений средней тяжести риск смертельных исходов, связанный с ХОБЛ, увеличивался на 26,0% [5-7]. Анализ электронных медицинских карт более 16 тысяч пациентов с ХОБЛ показал достоверную корреляцию частых обострений с такими коморбидными состояниями, как рак легких, сердечная недостаточность, остеопороз, бронхиальная астма, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, депрессия [8]. В GOLD (2022) [1] для клинической практики была предложена стратегия, основанная на так называемых «поддающихся лечению признаках» или «treatable traits», которые могут сосуществовать у одного и того же пациента и изменяться с течением времени, внося значительный вклад в отсутствие контроля ХОБЛ, определяемого как низкое влияние симптомов (симптомы стабильны, не ограничивают повседневную активность или ограничивают минимально в зависимости от степени тяжести) и низкая частота обострений (становятся редкими и нетяжелыми или отсутствуют). Согласно GOLD (2022) [1], ключевыми «treatable traits» являются стойкая одышка и обострения, оценка которых лежит в основе алгоритма фармакологического лечения, но существует гораздо больше легочных и внелегочных признаков, объединенных общими патогенетическими механизмами и ролью биомаркеров, а также поведенческих/социальных факторов риска, которые заслуживают индивидуального внимания и лечения. Так, известно, что инсомния и обструктивное ночное апное часто наблюдаются у пациентов с ХОБЛ. Сопутствующие нарушения сна значительно ухудшают качество жизни пациентов с ХОБЛ [9]. По данным ряда авторов, проблемы со сном различной степени тяжести выявляются у 30,0-50,0% пациентов с ХОБЛ [10-11]. Мелатонин, являясь нейрогормоном, регулирующим биоритмы организма, иммуно- и нейроэндокринные процессы, широко применяется для лечения инсомнии, в том числе у больных ХОБЛ [10]. Кроме того, было показано, что мелатонин обладает антиоксидантной активностью, которая способствует регуляции нарушений в окислительно-антиоксидантной системе, поддерживающих хроническое системное и местное воспаление в бронхолегочной системе [12]. Таким образом, медицинским работникам необходимо занимать проактивную позицию в поиске индивидуальных «поддающихся лечению признаков» для снижения риска обострений заболевания и неблагоприятного прогноза жизни у пациентов с ХОБЛ.

Целью исследования было оценить клиническую эффективность применения прогностической модели риска обострений ХОБЛ при разработке персонифицированных реабилитационных программ.

Материал и методы исследования.  Было обследовано 106 человек с диагнозом ХОБЛ в возрасте от 18 лет до 80 лет, взятых под диспансерное наблюдение в государственном учреждении здравоохранения «Липецкая городская поликлиника №4» (ГУЗ «ЛГП №4»).

Критерии включения пациентов в исследование: возраст пациентов от 18 до 80 лет, ОФВ/ФЖЕЛ < 0,7; ОФВ < 80% от должного, подписанное информированное согласие на участие в исследовании.

Диагноз «ХОБЛ» был выставлен в соответствии с Клиническими рекомендациями МЗ РФ (2021) [13], Global strategy for prevention, diagnosis and management of COPD (GOLD, 2019) [14].

Критерии невключения пациентов в исследование: возраст пациентов моложе 18 и старше 80 лет, ОФВ/ФЖЕЛ > 0,7;  ОФВ > 80% от должного, беременность и лактация.

Исследовательская работа одобрена на заседаниях проблемной комиссии (протокол № 1 от 27.10.2015 г.) и этического комитета (протокол № 4 от 29.10.2015 г.) ФГБОУ ВО «ВГМУ им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России.

Обследование пациентов включало: оценку числа амбулаторных обострений и госпитализаций в медицинские организации (МО); комплексную оценку симптомов ХОБЛ по шкале CAT (COPD Assessment Test); субъективную оценку тяжести инсомнии по индексу тяжести инсомнии (ИТИ); оценку лабораторных показателей – интерлейкин (ИЛ)-4, ИЛ-6, ИЛ-8, С-реактивной белок (СРБ), фактор некроза опухолей (ФНО)-α, сурфактантный белок D, мелатонин в моче.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета прикладных программ. Количественные данные представлены в виде М±SD, где М – среднее арифметическое, SD – стандартное отклонение. Для качественных признаков рассчитывали абсолютные и относительные (в %) частоты. Для сравнения групп использовали непараметрический критерий Манна-Уитни, непараметрический критерий χ2 Пирсона, различия считали достоверными при уровне значимости p<0,05.

Полученные результаты и их обсуждение.  В соответствие с Клиническими рекомендациями МЗ РФ (2021) [13] у пациентов с ХОБЛ были выявлены 4 степени тяжести (I-IV) нарушения бронхиальной проходимости (рис.).

 

Рис. Степени тяжести ХОБЛ у обследуемых пациентов
(n – число пациентов, % – процент случаев) /
Severity of COPD in the examined patients (n – the number of patients, % – the percentage of cases)

В соответствие с GOLD (2023) [15] 90 пациентов (84,9%) были отнесены к категории «высокий риск обострений» – группе Е, средний возраст которых составил 60,72±5,32 лет. Число амбулаторных обострений и госпитализаций в МО у обследуемых пациентов за прошедший год составило 2,9±0,06 и 1,3±0,05 раз в год соответственно. Среднее значение результата шкалы CAT у тех же пациентов – 26,16±0,78 баллов.

В 2018 г. нами был разработан «Способ прогнозирования обострений хронической обструктивной болезни легких у пациентов с нарушениями сна» [16], позволяющий прогнозировать частоту обострений ХОБЛ у пациентов с разной степенью тяжести заболевания в зависимости от поддающихся лечению признаков. С использованием оригинального регрессионного уравнения можно вычислить индекс вероятности обострения ХОБЛ в течение года наблюдения (Prog_ex_COPD=4,1869 + 0,200707×степень ХОБЛ – 0,0481058×возраст – 0,0948169×CAT + 0,0365126×ИТИ – 0,0169891×СРБ + 0,132023×мелатонин в моче – 0,426426×ИЛ-4 – 0,00343498×ИЛ-6 + 0,0165503×ИЛ-8 + 0,346857×ФНО-α + 0,0125639×сурфактантный белок D). По результату расчета можно спрогнозировать низкий риск (Prog_ex_COPD˂5) обострений ХОБЛ с числом обострений ˂ 2 раз в год или высокий риск (Prog_ex_COPD≥5) обострений ХОБЛ с числом обострений ≥ 2 раз в год с учетом индивидуальных «поддающихся лечению признаков». Для расчета регрессионного уравнения у обследуемых пациентов определяли ИТИ, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, СРБ, ФНО-α, сурфактантного белка D, мелатонин в моче. Средние значения определяемых показателей у пациентов составили: ИТИ 16,45±0,56 баллов, ИЛ-4 2,29±0,21 пг/мл, ИЛ-6 15,70±1,01 пг/мл, ИЛ-8 26,16±1,58 пг/мл, СРБ 17,85±0,92 пг/мл, ФНО-α 13,71±0,39 пг/мл, сурфактантный белок D 134,24±2,81 нг/мл, мелатонин в моче 11,32±1,54 нг/мл.

Индекс вероятности обострения ХОБЛ в течение года наблюдения, рассчитанный для обследуемых пациентов, был высокий, т.е. можно спрогнозировать 2 и более обострений ХОБЛ в течение года наблюдения. Среднее значение Prog_ex_COPD составило 8,2183±1,13.

В качестве профилактики возможных обострений ХОБЛ для обследуемых пациентов были применены индивидуальные реабилитационные программы в течение года наблюдения, включающие модификацию терапии в соответствие с Клиническими рекомендациями МЗ РФ (2021) [13], персонифицированные программы по оптимизации физической активности, вакцинацию против гриппа и пневмококковой инфекции. Кроме того, пациентам с выявленными нарушениями сна в схемы лечения был добавлен мелатонин: 4 курса по 14 дней в дозе 3 мг за 30-40 минут перед сном.

Через  год наблюдения анализ оцениваемых показателей у пациентов с ХОБЛ показал достоверную положительную динамику (см. таблицу).

Таблица – Оцениваемые показатели у пациентов с ХОБЛ / Estimated datas in patients with COPD

Показатели

На начало исследования

Через год наблюдения

p

CAT-тест, баллы

26,16±0,78

10,12±2,89

0,0000

Амбулаторные обострения, раз в год

2,9±0,05

1,2±0,04

0,0013

Госпитализации, раз в год

1,3±0,02

0,6±0,01

0,0001

ИЛ-4, пг/мл

2,29±0,21

4,87±0,18

0,0005

ИЛ-6, пг/мл

15,70±1,01

10,34±0,93

0,0000

ИЛ-8, пг/мл

26,16±1,58

20,47±1,08

0,0000

ФНО-α, пг/мл

13,71±0,39

7,62±0,78

0,0000

СРБ, пг/мл

17,85±0,92

9,46±1,23

0,0000

Сурфактантный белок D, нг/мл

134,24±2,81

89,45±3,21

0,0000

ИТИ, баллы

16,45±0,56

10,21±0,83

0,0000

Мелатонин в моче, нг/мл

11,32±1,54

20,56±1,67

0,0000

ExCOPD

8,2183±1,13

3,6235±1,24

0,0000

 

Достоверно снизилось число амбулаторных обострений и госпитализаций в МО в 2,4 и 2,2 раза соответственно. Результат шкалы CAT также снизился на 13,82 балла, демонстрируя через год наблюдения умеренное влияние ХОБЛ на связанное со здоровьем качество жизни пациента. Отмечена достоверная динамика противо- и провоспалительного профилей через год: уровень ИЛ-4 достоверно вырос на 2,58 пг/мл, а уровни ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α и СРБ снизились на 5,36; 5,69; 6,09 и 8,39 пг/мл соответственно, что демонстрирует снижение активности хронического системного воспалительного процесса. Что также подтверждается достоверным снижение уровня сурфактантного белка D на 44,79 нг/мл. У обследуемых пациентов на фоне курсового применения мелатонина отмечено улучшение сна: ИТИ снизился на 6,24 балла, соответствуя через год наблюдения «легким нарушениям сна», а уровень мелатонина в моче вырос на 9,24 нг/мл.

Определив положительную динамику оцениваемых у пациентов показателей в результате применения в течение года индивидуальных реабилитационных программ, расчет индекса вероятности обострения ХОБЛ на предстоящий год (Prog_ex_COPD) по оригинальному регрессионному уравнению показал низкой риск обострений ХОБЛ с числом обострений ˂ 2 раз в год и составил 3,6235±1,24.

Нами проведена оценка контроля ХОБЛ у обследуемых пациентов: на начало исследования у всех 90 пациентов отсутствовал контроль заболевания, через год наблюдения контролируемое течение отмечалось у 63 человек (70,0%), у 9 человек (10,0%) – число госпитализаций по поводу ХОБЛ и его осложнений снизилось с 2 до 1 раз в год, у 13 пациентов (14,4%) – тяжелых госпитальных обострений, как в предыдущий год, не было, но отмечалось по 2 амбулаторных обострения, у 15 исследуемых (16,7%) зафиксировано 1 амбулаторное обострение. Наилучшие результаты получены при оценке влияния персонализированных программ лечения на симптоматику ХОБЛ: по данным шкалы САТ низкое влияние симптомов (САТ ≤ 10 баллов) было отмечено у 81 пациента (90,0%), у 9 пациентов (10,0%) результат по шкале САТ снизился, но влияние симптомов осталось выраженным (САТ > 10 баллов).

Таким образом, прогностическая модель оценки риска обострений ХОБЛ, учитывающая «поддающиеся лечению признаки» заболевания, позволяет выделять пациентов с высоким риском будущих обострений и разрабатывать индивидуальные алгоритмы ведения пациентов в рамках динамического наблюдения.

Выводы. Разработанная прогностическая модель риска обострений ХОБЛ показала клиническую эффективность и может быть использована при ведении пациентов с ХОБЛ с частыми обострениями.

Добавление мелатонина в схему терапии улучшает качество сна, что позитивно сказывается на уменьшении симптомов и обострений ХОБЛ.

Пациентам с ХОБЛ с частыми обострения для улучшения контроля целесообразно разрабатывать индивидуальные реабилитационные программы с учетом поддающихся лечению признаков.

×

About the authors

Oksana V. Fateeva

Управление здравоохранения Липецкой области

Author for correspondence.
Email: oksana0602@mail.ru

заместитель начальника

Russian Federation

Galina G. Prozorova

Voronezh State Medical University

Email: prozorovagg@gmail.com
SPIN-code: 6630-8587

д.м.н., профессор кафедры терапевтических дисциплин ИДПО

Russian Federation

Svetlana A. Kozhevnikova

Voronezh State Medical University

Email: kozhevnikova_s_a@mail.ru
SPIN-code: 7824-5231

к.м.н., доцент кафедры терапевтических дисциплин ИДПО

Russian Federation

Lyudmila V. Tribuntceva

Voronezh State Medical University

Email: tribunzewa@yandex.ru
SPIN-code: 1115-1877

к.м.н., заведующая кафедрой терапевтических дисциплин

Russian Federation

References

  1. Global strategy for prevention, diagnosis and management of COPD (Global Initiative for Obstructive Lung Disease, GOLD 2022). https://goldcopd.org/2022-gold-reports/.
  2. Watz, H., Tetzlaff, K., Magnussen, H. et al. Spirometric changes during exacerbations of COPD: a post hoc analysis of the WISDOM trial // Respir Res. 2018;19:251. https://doi.org/10.1186/s12931-018-0944-3.
  3. Dransfield MT, Kunisaki KM, Strand MJ, et al. Acute Exacerbations and Lung Function Loss in Smokers with and without Chronic Obstructive Pulmonary Disease // Am J Respir Crit Care Med. 2017;195(3):324-330. doi: 10.1164/rccm.201605-1014OC.
  4. Haughney J, Lee AJ, Nath M., et al. The long-term clinical and economic impact of COPD exacerbations: an observational study (SHERLOCK)‏ // Eur Respir J. 2020;56:4910.
  5. Suissa, S., Dell’Aniello, S. Ernst, P. Long-Term Natural History of Chronic Obstructive Pulmonary Disease: Severe Exacerbations and Mortality // Thorax. 2012;67:957-963. http://dx.doi.org/10.1136/thoraxjnl-2011-201518.
  6. Whittaker H, Rubino A, Müllerová H, Frequency and Severity of Exacerbations of COPD Associated with Future Risk of Exacerbations and Mortality: A UK Routine Health Care Data Study // Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2022;17:427-437. https://doi.org/10.2147/COPD.S346591.
  7. Rothnie KJ, Müllerová H, Smeeth L, et al. Natural History of Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbations in a General Practice-based Population with Chronic Obstructive Pulmonary Disease // Am J Respir Crit Care Med. 2018;198(4):464-471. doi: 10.1164/rccm.201710-2029OC.
  8. dos Santos NC, Miravitlles M, de Almeida VDC, et al. Prevalence and Impact of Comorbidities in Individuals with Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Systematic Review // Tuberc Respir Dis. 2022;85(3):205-220. DOI: https://doi.org/10.4046/trd.2021.0179.
  9. Budhiraja R., Parthasarathy S., Budhiraja P., et al. Insomnia in Patients with COPD // Sleep. 2012; 35(3): 369-375. doi: 10.5665/sleep.1698).
  10. Будневский А.В., Цветикова Л.Н., Овсянников Е.С., Гончаренко О.В. Мелатонин: роль в развитии хронической обструктивной болезни легких // Пульмонология. 2016;26(3):372-378. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2016-26-3-372-378.
  11. [Budnevskiy A.V., Tsvetikova L.N., Ovsyannikov E.S., Goncharenko O.V. A role of melatonin for occurrence of chronic obstructive pulmonary disease // Pulmonologiya. 2016;26(3):372-378. (In Russ.) https://doi.org/10.18093/0869-0189-2016-26-3-372-378].
  12. Hynninen M.J., Pallesen S., Hardie J., et al. Insomnia symptoms, objectively measured sleep, and disease severity in chronic obstructive pulmonary disease outpatients // Sleep Med. 2013; 14(12): 1328-33. doi: 10.1016/j.sleep.2013.08.785.
  13. Бурчаков Д.И., Успенская Ю.Б. Антиоксидантный, противовоспалительный и седативный эффекты мелатонина: результаты клинических исследований // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2017;117(4‑2):67‑73.
  14. [Burchakov DI, Uspenskaya YuB. Antioxidant, anti-inflammatory and sedative effects of melatonin: results of clinical trials // Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2017;117(4‑2):67‑73. (In Russ.) https://doi.org/10.17116/jnevro20171174267-73].
  15. Клинические рекомендации Министерства здравоохранения РФ «Хроническая обструктивная болезнь легких» (год утверждения: 2021). https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/603_2
  16. [Clinical guidelines of the Ministry of Health of the Russian Federation «Chronic Obstructive Pulmonary Disease» (update 2021). https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/603_2]
  17. Global Strategy for Diagnosis, Management and Prevention of COPD (updated 2019) is available on the GOLD website: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2018/11/GOLD-2019-v1.7-FINAL-14Nov2018-WMS.pdf.
  18. Global Strategy for Diagnosis, Management and Prevention of COPD: 2023 Report. https://goldcopd.org/2023-gold-report-2/
  19. Пат. 2681272 РФ, МПК A61B 5/16 (2006.01) A61B 5/145 (2006.01) Способ прогнозирования обострений хронической обструктивной болезни легких у пациентов с нарушением сна / А.В. Будневский, С.А. Кожевникова, О.В. Гончаренко и др.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России. – № 2018136195/18; заявл. 12.10.2018; опубл. 05.03.2019 Бюл. № 7.
  20. [Pat. 2681272 RU, Int. Cl. A61B 5/16 (2006.01) A61B 5/145 (2006.01) Method for predicting recrudescence of chronic obstructive pulmonary disease in patients with insomnia / A.V. Budnevskij, S.A. Kozhevnikova, O.V. Goncharenko et al.; Proprietor FGBOU VO VGMU im. N.N. Burdenko Minzdrava Rossii. – N 2018136195/18; Date of filing: 12.10.2018; Date of publication: 05.03.2019 Bull. № 7].

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies