Development of Minimally Invasive Cardiac Surgery Technologies as a Direction That Affects the Reduction of Mortality from Cardiovascular Diseases (on the Example of the Nizhny Novgorod Region)

Full Text

Обоснование

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) занимают ведущую позицию в структуре смертности, инвалидности и общей заболеваемости, прежде всего среди трудоспособного населения, и тем самым наносят значительный социально-экономический ущерб, заключающийся в потере жизненного и трудового потенциала общества [1].

Развитие современной экономики непосредственно связано с увеличением человеческого капитала [2] и, в частности, капитала здоровья как совокупности характеристик здоровья, обеспечивающих соответствующее качество жизни и определяющих способность людей к эффективному, высококачественному труду [3].

С этих позиций финансирование здравоохранения можно рассматривать как необходимый элемент и специфическую форму капиталовложений в человеческий капитал. Поэтому следует определить приоритетные направления инвестиций в профилактику и лечение заболеваний, которые наносят максимальный ущерб капиталу здоровья. К таким заболеваниям относятся прежде всего ССЗ. По данным А.В. Лазарева, А.А. Калининской (2016), косвенный ущерб капитала здоровья от ССЗ в Нижегородской области составляет около 10 млрд руб., что соответствует 2,7% валового регионального продукта. Среднегодовые потери жизненного потенциала от ССЗ среди всего населения области составили 365,1 ± 86,0 тыс. человеко-лет; среди мужского населения — 227,7 ± 62,1; среди женского — 137,4 ± 34,3 человеко-лет [4]. По данным этих же авторов, вследствие значительной инвалидизации населения от ССЗ сумма выплачиваемых пенсий по инвалидности в регионе сопоставима с бюджетными ассигнованиями на все здравоохранение региона и в 46 раз превышает затраты территориального фонда ОМС на оплату лечения пациентов кардиологического профиля, а предотвращение одного случая инвалидности по ССЗ позволяет экономить 120 тыс. руб. прямых затрат в виде выплат пенсий по инвалидности (без учета косвенных потерь экономики в виде непроизведенного продукта) [5]. Для повышения эффективности использования ресурсов в здравоохранении большое значение имеет широкое внедрение современных технологий лечебного процесса [6].

Все приведенные факты свидетельствуют о целесообразности обоснования количества наиболее эффективных методов лечения ССЗ, оказывающих реальное влияние на смертность и инвалидность населения, при планировании объемов медицинской помощи.

Цель исследования — изучение влияния развития малоинвазивных хирургических вмешательств, в частности чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ), на смертность населения региона в динамике.

Задачами исследования были определены:

• изучение динамики показателей смертности населения Нижегородской за период 2009–2019 гг. — общей смертности, смертности от ССЗ, ИБС, ОИМ;
• анализ обеспеченности населения региона кадрами и больничными койками кардиологического профиля;
• исследование уровней и достоверности корреляционных связей между показателями числа ЧКВ и общей смертности населения;
• изучение результатов прогнозирования показателей общей смертности и ЧКВ с использованием метода множественной регрессии с целью планирования объемов медицинской помощи с учетом достижения целевых демографических показателей и имеющихся ресурсов здравоохранения.

Материалы и методы

Материалы

В качестве базового региона была выбрана Нижегородская область (НО). Площадь региона составляет 76 624 км². В области 52 муниципальных образования: 13 городов областного значения, 39 муниципальных районов. На 1 января 2020 г. население области на составляло 3 202 946 человек (11-е место в Российской Федерации), сократившись с 3 340 684 человек в 2009 г. (на 137 738 человек, или 4,1%), плотность — 41,81 чел./км². В структуре населения преобладало городское – около 80%, без существенной динамики по годам.

Период наблюдения (2009–2019 гг.) был выбран с начала реализации региональной программы «Предупреждение и борьба с заболеваниями социального характера в Нижегородской области на 2009–2010 гг.» (подпрограммы «Совершенствование медицинской помощи больным с острыми сосудистыми заболеваниями в Нижегородской области») и последующих программ и проектов, включая региональную программу «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями в Нижегородской области на 2019–2024 гг.», утвержденную постановлением Правительства Нижегородской области от 26.06.2019 № 409, в ходе которых поэтапно совершенствовалась система оказания кардиологической и кардиохирургической помощи пациентам. В частности, было последовательно открыто 2 региональных сосудистых центра и 16 первичных сосудистых отделений и создана необходимая инфраструктура, обеспечивающая оптимальную логистику пациентов с острой сердечно-сосудистой патологией.

Был проведен сбор и анализ данных об основных показателях смертности — общей смертности, смертности от ССЗ, ИБС, ОИМ, а также об обеспеченности населения кадрами и койками кардиологического и кардиохиругического профиля, динамике выполняемых коронарных вмешательств, в частности ЧКВ. В работе использовались открытые данные областного медицинского информационно-аналитического центра за 2009–2019 гг.

Методы статистического анализа данных

Статистическая обработка данных была выполнена с использованием методов оценки статистической значимости различий средних величин, анализа динамических рядов. Обработку данных проводили с помощью программ Microsoft Office Excel (2010) и Statistica 6.0.

Показатели смертности населения области (общей, от ССЗ, ИБС, ОИМ) и количество ЧКВ за 2009–2019 гг. рассматривались как независимые выборки. Различия считали статистически значимыми при р ≤ 0,05.

Проверку нормальности распределения осуществляли с помощью критерия Колмогорова–Смирнова.

Для статистического изучения связи между выполнением ЧКВ и смертностью населения от соответствующих причин был определен коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Статистическая значимость коэффициента корреляции определялась при помощи t-критерия Стьюдента. Уровень статистической значимости был определен как р ≤ 0,05.

Для оценки влияния числа операций на указанные выше показатели смертности населения применяли метод множественной регрессии. Для оценки исходных и предсказанных данных (регрессионной модели) использовали изучение «остатков» полученной регрессионной модели, т.е. количества необходимых ЧВК, в частности, исследованы показатели расстояния:

• Кука (Cook’s Distance), отражающие расстояние между коэффициентами уравнения регрессии после исключения из обработки i-й точки данных;
• Махаланобиса (Mahaln’s Distance), отражающие, насколько каждый случай или точка в равномерном пространстве независимых переменных отклоняются от центра статистической совокупности.

После определения тренда осуществлялось прогнозирование детерминированной компоненты, т.е. экстраполяция полученной тенденции до интересующего нас соотношения параметров, а именно до единицы. Качество тренда оценивалось с помощью коэффициента детерминации R². При этом, согласно соотношению Чэддока, найденная функциональная зависимость считалась заметной при значении R² > 0,5 и тем более верной, чем ближе это значение находилось к единице.

Результаты представлены в виде M ± SD, где М — среднее, а SD — стандартное отклонение, и в виде абсолютных значений.

Результаты и обсуждение

Демографическая ситуация в Нижегородской области за последнее десятилетие в целом имеет положительную динамику, однако основные показатели смертности остаются на более высоких уровнях, чем среднероссийские (рис. 1).

 

Рис. 1. Динамика показателей смертности населения Нижегородской области, 2009–2019 гг.

Fig. 1. Dynamics of mortality rates of the population of the Nizhny Novgorod region, 2009–2019

 

Средние показатели за 11 лет составили: общая смертность — 15,86 ± 0,71 на 1000 человек населения; смертность от ССЗ — 8,83 ± 1,44; от ИБС — 4,48 ± 0,54; от ОИМ — 0,46± 0,05. За этот период общая смертность снизилась с 17,42 до 14,60 на 1000 населения (на 16,2%), смертность от ССЗ — с 11,32 до 7,85 (на 30,7%), от ИБС — с 4,82 до 4,16 (на 13,7%), от ОИМ — с 0,60 до 0,39 (на 35,0%).

Обращает внимание, что эта динамика достигнута на фоне роста числа пациентов, которым установлен диагноз ИБС (с 144 429 человек в 2009 г. до 211 636 в 2019-м, практически в 1,5 раза). В 2019 г. на диспансерном наблюдении состояли 150 511 больных ИБС, что в 4,2 раза больше, чем в 2009 г. (35 839 человек) (рис. 2). Такое увеличение, возможно, отчасти связано с повышением качества диагностики при проведении диспансеризации [7].

 

Рис. 2. Число жителей Нижегородской области, имеющих диагноз ИБС (всего), и состоящих на диспансерном наблюдении по поводу ИБС, 2009–2019 гг., человек

Fig. 2. The number of residents of the Nizhny Novgorod region with a diagnosis of ischemic heart disease (total), and who are on dispensary observation for ischemic heart disease, 2009–2019, people

 

Тем не менее существенный рост первичной заболеваемости ИБС (в 2,46 раза) и ОИМ (в 1,57 раза) не позволяет исключить и ее истинного увеличения (рис. 3).

 

Рис. 3. Первичная заболеваемость ИБС и ОИМ в Нижегородской области, 2009–2019 гг. на 10 тыс. населения

Fig. 3. Primary incidence of ischemic heart disease and AMI in the Nizhny Novgorod region, 2009–2019, per 10 thousand population

 

Первичная врачебная медико-санитарная помощь пациентам с ССЗ оказывается в 10 городских поликлиниках и поликлинических отделениях, 1 районной, 47 центральных районных и 17 городских больницах; первичная специализированная медицинская помощь по профилю «кардиология» — в 9 городских поликлиниках Нижнего Новгорода, 20 поликлинических отделениях центральных районных больниц и 14 городских больницах; консультативная помощь по профилю «кардиология» — в 4 медицинских организациях.

Инфраструктура кардиологической помощи в Нижегородской области включает специализированную кардиохирургическую больницу, 2 региональных сосудистых центра, 16 первичных сосудистых отделений. Всего кардиологические койки развернуты в 28 медицинских организациях, для больных с ОИМ — в 18, кардиохирургические — в 2, сосудистой хирургии — в 9 медицинских организациях.

На территории области развернуто 1243 койки кардиологического профиля, в том числе 439 коек для больных с ОИМ, 184 койки кардиохирургического профиля и 168 коек сосудистой хирургии.

По данным региональной программы «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями» [8], показатели обеспеченности койками кардиологического, кардиохирургического и профиля сосудистой хирургии на 10 тыс. соответствующего населения Нижегородской области выше значений по Российской Федерации и Приволжского федерального округа (ПФО):

• кардиологический профиль: РФ — 3,41; ПФО — 3,44; НО — 4,86;
• кардиохирургический профиль: РФ — 0,44; ПФО — 0,45; НО — 0,72;
• койки сосудистой хирургии: РФ — 0,47; ПФО — 0,46; НО — 0,66 коек.

Отмечается недостаточная обеспеченность врачами-кардиологами и сердечно-сосудистыми хирургами. Обеспеченность врачами-кардиологами в области составила 0,61 на 10 тыс. населения, что ниже показателя по РФ (0,73) и ПФО (0,67), причем показатели ниже как в амбулаторном звене, так и в стационарах; обеспеченность сердечно-сосудистыми хирургами — 0,13 (РФ — 0,20; ПФО — 0,21). Наблюдается также недостаток врачей по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению, обеспеченность которыми составила 0,08 на 10 тыс. населения, что в 1,5 раза меньше, чем в РФ (0,13) и ПФО (0,12) (рис. 4).

 

Рис. 4. Обеспеченность врачами кардиологического профиля населения Нижегородской области, 2009–2019 гг., на 10 тыс. населения

Fig. 4. Provision of cardiology doctors for the population of the Nizhny Novgorod region, 2009–2019, per 10 thousand population

 

Нужно отметить, что если число кардиохирургов за 10 лет возросло с 38 до 43 человек (на 13,1%), то по кардиологам имеется более отчетливая положительная динамика — со 139 до 196 человек (на 41,1%).

Число ЧКВ в Нижегородской области динамично возрастает (рис. 5).

 

Рис. 5. Количество ЧКВ, выполненных в Нижегородской области, 2009–2019 гг.

Fig. 5. The number of PCIs performed in the Nizhny Novgorod region, 2009–2019

 

Если до 2009 г. в регионе выполнялось всего 170–220 операций в год, то с 2009 по 2019 г. произошел значительный рост количества ЧКВ — с 220 до 6048 (в 27,5 раза). По данным Минздрава России, доля выполненных в регионе ЧКВ среди всех пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) (33,2%) и ОКС с подъемом сегмента ST (73,8%) выше среднероссийских значений.

Однако при большом числе госпитализаций пациентов с ОКС без подъема ST и высокой доле (40,0%) пациентов высокого риска с ОКС без подъема ST их охват ЧКВ составляет всего 20,6%, и только 32,5% таких пациентов из группы высокого риска подвергаются необходимой процедуре реваскуляризации.

Цель национального проекта «Здравоохранение» по Нижегородской области — достижение к 2024 г. смертности от ССЗ на уровне 450,0 на 100 тыс. населения, что эквивалентно снижению случаев смерти от ССЗ с 25 228 человек в 2019 г. до 14 200 человек к 2024 г.

Поскольку ЧКВ является наиболее динамично изменившимся за последнее десятилетие параметром, потенциально способным повлиять на уровень смертности от ССЗ, представлялось целесообразным изучить наличие и силу связи между числом ЧКВ и показателями смертности населения.

По результатам применения непараметрического метода Спирмена выявлена сильная отрицательная корреляционная связь между количеством ЧКВ и смертностью от ССЗ (r = –0,892), от ИБС (r = –0,856), от ОИМ (r = –0,904), что подтверждает гипотезу о наличии зависимости между параметрами. Размер выборки (11 единиц) является достаточным для проверки статистической гипотезы об отличии коэффициентов корреляции выше 0,85 с шагом 0,05 для мощности 0,9 (90%) на уровне альфа-ошибки 5% [9].

Для оценки уровня значимости влияния ЧКВ на показатели смертности населения и прогнозирования числа операций в зависимости от известных факторов был применен метод множественной регрессии, который позволяет разработать модель результата с учетом нескольких переменных, предполагая, что между интегральным результатом и каждой независимой переменной существует линейная зависимость. В частности, были рассмотрены такие факторы, как общая смертность, смертность от ССЗ, ИБС, ОИМ и количество ЧКВ (их общее количество, в том числе число плановых и экстренных операций).

Была подтверждена зависимость показателя общей смертности от общего количества выполненных операций.

Уравнение имело следующий вид:

Y₁ = 56 782,28 –1,77x₁, (1)

где Y₁ — показатель общей смертности; x₁ — суммарное количество ЧКВ (экстренных и плановых).

Это уравнение объясняет 82,58% вариации зависимой переменной «общая смертность».

Была уточнена зависимость общей смертности отдельно от числа выполненных плановых и экстренных операций, которая имела следующий вид:

Y₂ = 56 782,28 – 0,57x₂ – 1,98х₃, (2)

где Y₂ — показатель общей смертности; x₂, x₃ — количество соответственно плановых и экстренных ЧКВ.

Это уравнение объясняет 82,80% вариации зависимой переменной «общая смертность». Ведущим показателем, определяющим это уравнение, является показатель количества экстренных операций.

При анализе потребности в операциях было установлено влияние ряда факторов, при этом уравнение имело следующий вид:

Y₃ = 10 797,73 – 0,16x₄ +

+ 0,04х₅ – 52,48х₆ – 4,93х₇, (3)

где Y₃ — количество ЧКВ; х₄ — общая смертность (в абсолютных величинах); х₅ — количество больных ИБС, находящихся на ДН; х₆, х₇ — количество врачей — соответственно кардиохирургов и кардиологов.

Это уравнение объясняет 96,75% вариации зависимой переменной «количество операций». Ведущим показателем, определяющим это уравнение, является количество больных с ИБС, находящихся на ДН.

Обсуждение

Принимая как условие достижение смертности населения Нижегородской области хотя бы уровня данного показателя РФ 2019 г. (12,5 на 1000 населения), линейную зависимость каждой из остальных переменных получаем для 2024 г., человек: уровень общей смертности в абсолютных величинах — 39 305; пациентов на диспансерном наблюдении — 215 тыс.; количество врачей-кардиохирургов — 56, врачей-кардиологов — 240. При этом коэффициент детерминации R² для каждого показателя составил не менее 0,88. Подставив эти значения в формулу (3), получаем потребность в операциях в 2024 г. в количестве 8987 единиц.

При анализе отличий исходных и предсказанных данных регрессионной модели, в 2014, 2017, 2018 и 2019 гг. выявлены высокие значения:

• показателя Кука — соответственно 0,180; 0,292; 0,193 и 0,189;
• расстояния Махаланобиса (отклонений от центра статистической совокупности) — соответственно 5,095; 1,60; 2,667 и 3,781.

Полученные данные свидетельствуют о неоднородности начальной и конечной сторон статистической выборки, что позволяет предположить изменение вектора развития дисперсии данных с 2014 г. Ведущим фактором, оказавшим влияние на формирование нового вектора моделирования, следует признать изменения в инфраструктуре кардиологической помощи в Нижегородской области — создание новых региональных сосудистых центров и первичных сосудистых отделений, максимальное развертывание мощности работы этих центров пришлось на последние годы. Изменение вектора развития выражается в изменении количества и качества корреляционных связей между показателями, в различии регрессионных моделей прогнозирования. Так, например, в 2014–2019 гг. возросли уровни достоверности значимых коэффициентов корреляции по сравнению с периодом 2009–2013 гг. между показателями общей смертности со следующими показателями: число пациентов, находящихся на диспансерном наблюдении, — с 0,900 (p = 0,037) до 0,942 (p = 0,004); количество ЧКВ — с 0,900 (p = 0,037) до 0,942 (p = 0,004). Для нового вектора характерно не только появление новых значимых связей, но и усиление уровня корреляционной связи между показателями смертности от ОИМ с количеством экстренных ЧКВ (r = –0,885 при p = 0,018) и количеством кардиологов (r = –0,828 при p = 0,041).

Дальнейшее развитие системы региональной программы «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями» должно опираться на создание возможных моделей развития с прогнозированием результатов как важнейшего инструмента управления. При сохранении дефицита кардиологического и кардиохирургического кадрового состава Нижегородской области количество необходимых операций возрастет практически до 9900 (9886), что может явиться основанием для планирования данного вида высокотехнологичной медицинской помощи не только на территории региона, но и за его пределами.

Таким образом, результаты проведенного анализа могут быть использованы в качестве дополнительного инструмента при планировании объемов медицинской помощи с учетом достижения целевых демографических показателей и имеющихся ресурсов здравоохранения.

Заключение

Реализация целевых программ по борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями оказывает позитивное влияние на демографическую ситуацию в регионе, что подтверждает целесообразность развития кардиологической и кардиохирургической помощи населению как эффективных инвестиций в человеческий капитал и капитал здоровья. За 2009–2019 гг. в Нижегородской области была создана инфраструктура региональных сосудистых центров и первичных сосудистых отделений, возросла обеспеченность врачами кардиологического профиля, а число чрескожных коронарных вмешательств увеличилось в 27,5 раза.

За исследуемый период в регионе общая смертность снизилась с 17,42 до 14,60 на 1000 населения (на 16,2%); смертность от сердечно-сосудистых заболеваний — с 11,32 до 7,85 (на 30,7%); от ишемической болезни сердца — с 4,82 до 4,16 (на 13,7%); от острого инфаркта миокарда — с 0,60 до 0,39 (на 35%).

Выявлена сильная отрицательная корреляционная связь между количеством чрескожных коронарных вмешательств при ишемической болезни сердца и снижением смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе от ишемической болезни сердца и острого инфаркта миокарда.

В качестве значимых факторов, позволяющих прогнозировать потребность в количестве чрескожных коронарных вмешательств, выделены общая смертность, количество больных ишемической болезнью сердца, количество пациентов, находящихся на диспансерном наблюдении, количество врачей-кардиологов и врачей-кардиохирургов.

Проведенный анализ показывает необходимость сохранения темпов роста количества чрескожных коронарных вмешательств для достижения в 2024 г. индикаторов регионального проекта «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями». Результаты представленного анализа могут быть использованы в качестве дополнительного инструмента при планировании объемов медицинской помощи с учетом достижения целевых демографических показателей и имеющихся ресурсов здравоохранения.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Исследование и публикация статьи осуществлены за счет бюджетных средств организации.

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Участие авторов. И.А. Переслегина — разработка дизайна исследования, определение аспектов, представляющих наибольший научный и практический интерес, редактирование статьи, одобрение направления рукописи к публикации; В.М. Леванов — поиск публикаций по теме исследования, написание статьи; А.С. Большев — статистическая обработка данных, анализ результатов; Л.Е. Варенова — сбор, сводка и представление первичной информации по теме статьи. Все авторы внесли существенный вклад в проведение работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.

About the authors

Irina A. Pereslegina

Privolzhsky Research Medical University

Email: pereslegina@pimunn.ru
ORCID iD: 0000-0002-4806-9061
SPIN-code: 2244-4096

MD, PhD, Professor

Россия, 1 Alekseevskaya str., 603005, Nizhny Novgorod

Vladimir M. Levanov

Privolzhsky Research Medical University

Author for correspondence.
Email: levanov51@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4625-6840
SPIN-code: 3426-7106

MD, PhD, Professor

Россия, 1 Alekseevskaya str., 603005, Nizhny Novgorod

Andrey S. Bolshev

Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Enginiring

Email: abolshev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6354-211X
SPIN-code: 6606-6556

MD, PhD, Assistаnt Professor

Россия, Nizhny Novgorod

Lubov E. Varenova

Medical Information and Analytical Center

Email: lev22@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0427-3703
Россия, Nizhny Novgorod

References

Supplementary files