Возможности поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии сыворотки крови в оценке прогноза летальности у пациентов, получающих программный гемодиализ

Актуальность. Прогнозирование исходов хронической болезни почек представляет собой актуальную задачу современной медицины. Решение этой задачи возможно с помощью систем стратификации, основанных на биомаркерах, к которым относятся метаболические, электролитные, воспалительные и инструментальные показатели.

Цель. Определить прогностическую значимость поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии сыворотки крови в оценке общей смертности у пациентов с терминальной хронической болезнью почек, находящихся на программном гемодиализе.

Материал и методы. В проспективное наблюдение включены 58 пациентов обоего пола в возрасте 33–73 лет (средний возраст — 57,0±12,9 года), находящиеся на программном гемодиализе. В течение 3 лет наблюдения зарегистрировано 13 летальных исходов. Для идентификации спектральных характеристик, имеющих значение для выделения фенотипа, связанного с летальностью, дополнительно сформирована группа сравнения из 75 обследованных (средний возраст — 51,33±13,12 года, р <0,01) с расчётной скоростью клубочковой фильтрации, соответствующей стадиям хронической болезни почек от I до IIIа включительно. Согласно современным критериям, диагноз хронической болезни почек устанавливается при наличии признаков почечной дисфункции, включая ту или иную расчётную скорость клубочковой фильтрации, сохраняющихся в течение 3 мес и более. Однако точную продолжительность бессимптомных стадий хронической болезни почек определить невозможно. Статистическая зависимость спектральных характеристик сыворотки крови от выживаемости установлена для 26 пациентов на гемодиализе с использованием мультивариативного анализа. Для построения прогностической модели применён дискриминантный анализ методом наименьших квадратов — метод машинного обучения, позволяющий создавать классификации.

Результаты. Анализ данных проводили в группе пациентов, получающих программный гемодиализ: 13 пациентов, умерших в течение 3 лет после анализа крови, и пять групп по 13 пациентов, отобранных случайным образом из 45 оставшихся. Каждую группу формировали независимо. Модель тестировали в пяти итерациях, результаты усредняли. Наиболее значимыми частотами спектра для прогноза были: 731, 839, 1240, 1391 и 1578 см⁻¹. Чувствительность модели прогноза составила 83%; специфичность — 79%, точность — 81%, площадь под кривой ROC (AUC) — 0,86. Во 2-й части исследования установлено, что только две из пяти частот, значимых для прогноза выживаемости, совпадают с частотами, характерными для креатинина и мочевины (637, 724, 1001, 1095, 1238, 1393 см⁻¹), которые позволяют различать пациентов с хронической болезнью почек стадий I–IIIа от терминальной стадией с чувствительностью 71%, специфичностью 95% и точностью 83%.

Заключение. Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия сыворотки крови в сочетании с математическим моделированием обладает высокой точностью при минимальных трудозатратах.