Экономика контроля сахарного диабета 2 типа на основе моделирования больших данных

Введение / Introduction

Сахарный диабет (СД) относится к категории социально значимых неинфекционных заболеваний с эпидемическими темпами роста распространённости. Распространённость СД 2 типа в нашей стране была не менее 5,4 %, а ещё более 19 % населения находилось в состоянии «предиабета» в 2015 г. [1]. В 2021 г. распространённость СД 2 типа по сравнению с 2016 г. увеличилась с 2 709 до 3 022 на 100 тыс. населения, смертность у этих больных также возросла с 87,7 до 93,9 на 100 тыс. населения, главным образом, за счёт сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), выступающих в качестве осложнений болезни (52 % смертей при СД 2 типа связаны с ССЗ) [2]. Несмотря на внедрение в лечебную практику современных технологий лечения, контроль заболеваний был недостаточен, с чем и связана такая статистика осложнений. Доля больных с уровнем гликированного гемоглобина (HbA_1c) менее 7,0 % (что считается хорошим показателем контроля) составляла не более 53 %, а ещё более 8 % находились в зоне повышенного риска ССЗ с уровнем HbA_1c более 9,0 %. При этом показано, что снижение повышенного уровня HbA_1c на 1 % уменьшает риск развития острого инфаркта миокарда на 14 %, атеросклероза периферических сосудов на 43 % и ишемического инсульта на 12 % [3].

Диабет — основной фактор риска развития ишемической болезни сердца и ишемического инсульта, которые являются первой и второй по значимости причиной глобального бремени болезней [4][5]. Основные затраты при СД 2 типа приходятся не на лекарственную коррекцию гликемии, а на лечение возникающих ССЗ и непрямых расходов, связанных с ними, особенно у лиц трудоспособного возраста. Так, расходы на одного пациента с контролируемым СД 2 типа (HbA_1c 6,5 %) в 3 раза меньше, чем в случае высокого риска ССЗ (HbA_1c 9,5 % и выше) [6]. Авторами настоящего исследования ранее было показано, что за 10-летний период расходы на здравоохранение, связанные с необходимостью лечения сердечно-сосудистых осложнений, могут быть снижены на 14,7 млрд руб. Экономия на выплате социальных трансфертов при инвалидизации за этот период может составить 53 млрд руб. Снижение производственных потерь, обусловленных преждевременной смертностью и ранним выходом на пенсию по инвалидности, может составить 138,5 млрд руб. Таким образом, общий объём получаемых государством экономических выгод от достижения целевых показателей контроля СД 2 типа может составить за рассматриваемый период 206,2 млрд руб. [7].

Вместе с тем, существенные изменения последнего времени диктуют необходимость обновления подходов к оценке экономических последствий контроля заболевания, тем более что появились как современные способы лекарственного лечения, так и технологии эффективного контроля, позволяющие без увеличения дозировок, например, аналогов инсулина, снизить уровень HbA_1c до целевых значений, тем самым, вероятность возникновения или прогрессирования ССЗ [8].

Цель исследования / Objective

Целью настоящего исследования являлось моделирование потенциальных клинических результатов реализации эффективных программ контроля СД 2 типа в связи с его влиянием на ССЗ и смертность при достижении целевого уровня HbA_1c и оценка экономических последствий в монетарном выражении.

Материалы и методы / Materials and methods

Работа выполнена на основе аналитического отчёта по Федеральному регистру сахарного диабета (ФРСД) (https://diaregistry.ru/), реализуемого ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России совместно с ЗАО «Астон Консалтинг». Данный отчёт подготовлен техническим оператором работ ЗАО «Астон Консалтинг» на основании обезличенных агрегированных данных. Проведены анализ распределения больных в зависимости от степени компенсации СД 2 типа (по уровням HbA_1c), а также оценка рисков возникновения ССЗ (по состоянию на 2022 г.). С этой целью использована модель «Проспективного исследования сахарного диабета в Великобритании» (англ. The UK Prospective Diabetes Study; UKPDS) [9]. Оценивались потенциальные эпидемиологические выгоды, которыми считались предотвращённые случаи ССЗ и преждевременных смертей при прогнозируемом «переходе» пациентов из текущего состояния (уровень HbA_1c более 7,0 %) в состояние с целевым уровнем HbA_1c.

Итоговые эпидемиологические выгоды, которые можно ожидать в реальной когорте больных, зависят от сочетания факторов риска. При этом результаты, полученные на модельных выборках могут быть использованы для экстраполяции результатов на реальную когорту любой величины.

Регистровые данные ФРСД, использованные в Модели: доля женщин составила 67,2 %, из них в трудоспособном возрасте — 18,2 %; доля мужчин — 32,8 %, из них в трудоспособном возрасте — 37,8 %. Среди женщин доля лиц с компенсированным СД 2 типа 52,0 %, среди мужчин — 44,3 %. Среди женщин доля лиц с ССЗ составила 67,5 %, среди мужчин — 64,7 %. Характеристика когорты, по которой проводилась экстраполяция моделирования, представлена в таблице 1.

Модель оценивает вероятность возникновения событий ССЗ на основе таких исходных параметров как пол, возраст, уровень холестерина, липиды, систолическое давление, индекс массы тела, статус по курению, наличие сердечно-сосудистых заболеваний, включая сердечную недостаточность, ишемическую болезнь сердца, инфаркт миокарда и ишемический инсульт. Их сочетание позволяет сформировать несколько тысяч «портретов». В настоящем исследовании в качестве исходных параметров рассматривались сочетания ограниченного числа характеристик: пол, возраст, уровень HbA_1c, наличие или отсутствие ССЗ. Агрегация данных с помощью кластерного анализа отдельно для женщин и мужчин с учётом трёх возрастных групп (до 40 лет, 40–59 лет и 60 лет и старше) и четырёх групп, различающихся по уровням HbA_1c, а также с учётом информации о наличии ССЗ позволила сформировать 48 кластерных групп.

Для каждой из этих групп рассчитывались вероятности развития сердечно-сосудистых событий в горизонте прогнозирования 10 лет. Эпидемиологический эффект успешного контроля по HbA_1c у разных категорий больных СД 2 типа выражался в показателях предотвращённых ССЗ и не произошедших случаев смерти. Интегральным показателем сохранённых лет жизни и лет, проведённых без болезни, был параметр DALYs (англ. Disability-Adjusted Life Years), рассчитанный как сумма лет жизни, утраченных в результате преждевременной смерти YLL (англ. Years of Life Lost) и количества лет, прожитых в состоянии болезни и/или инвалидности YLD (англ. Years of healthy Life lost due to Disability) [10][11]. Для расчёта показателя YLL оценивалось количество недожитых лет относительно величины продолжительности жизни. В проекте «Глобальное бремя болезней» (англ. Global Burden of Disease; GBD) [11] в качестве показателя продолжительности жизни принято значение 87,1 год [11]. Для внутрироссийских расчётов в рамках настоящего исследования было использовано целевое значение ожидаемой продолжительности жизни в 2030 году — 80 лет. Для использованных в Модели возрастных групп было принято три варианта показателя недожитых лет: 40 лет для возрастной группы «до 40 лет», 30 лет для группы «от 40 до 59 лет» и 10 лет для группы «60 лет и старше» без разделения по полу.

Показатель YLD представляет собой произведение количества заболеваний, величины временно́го периода нездоровья в метриках лет жизни и величины весового коэффициента болезни (англ. Disease Weight; DW), отражающего степень утраты здоровья и тяжесть течения той или иной болезни. Если речь идёт о заболевании, то DW принимает значения меньше нуля, и единицы, если заболевание завершилось смертью. Для оценки тяжести потерь здоровой жизни при ССЗ были использованы DW трёх ССЗ из проекта GBD: инфаркта миокарда, ишемического инсульта и хронической сердечной недостаточности. В Модели, где больные с СД 2 типа сгруппированы по возрасту и наличию или ССЗ (но тяжесть заболевания неизвестна), была принята следующая гипотеза:

• для лиц в возрасте менее 40 лет применяются коэффициенты лёгкой степени тяжести;
• для лиц в возрасте 40–59 лет — средней степени тяжести;
• для старших возрастов — тяжёлой степени тяжести.

Величины временны́х потерь лет жизни и здоровья в связи с ССЗ различаются для разных нозологий. Так, по данным GBD, в России в среднем временны́е потери здоровья в связи с ишемическим инсультом составляют 484 дня (1,325 года), для инфаркта миокарда минимальный показатель составляет 65 дней (0,18 года), для хронической сердечной недостаточности 174 дня (0,48 года). Учитывая, что информация, представленная в ФРСД, не даёт возможности оценить нозологическую структуру ССЗ, в Модели для упрощения расчётов принята гипотеза о том, что средняя величина временно́й «стоимости» сердечно-сосудистой патологии для больных диабетом составляет 1 год.

На первом этапе расчёты эпидемиологического эффекта от улучшения контроля заболевания проводились в условных когортах из 1000 больных в каждой группе. Далее полученные результаты экстраполировались на данные ФРСД. В Модели проводилось сравнение двух сценариев:

1. реализация программы, позволяющей достичь целевых показателей управления СД 2 типа (показатели состояния здоровья больных соответствуют целевым значениям);
2. сценария сложившейся реальной клинической практики (обезличенные показатели отчёта по ФРСД на 01.01.2023 г.).

Целевые показатели формировались на основе российских рекомендаций [12].

Для расчёта экономических выгод от улучшения контроля СД 2 типа в группе больных трудоспособного возраста использовался показатель средней заработной платы. Для расчёта величины заработной платы, сохранённой за счёт предотвращённых смертей, использованы данные о количестве спасённых лет жизни, средняя величина заработной платы в РФ в 2019 году, число сохранённых активных¹ лет трудоспособного периода. Расчёт средней заработной платы в горизонте 10 лет производился с учётом ежегодной инфляции 4 % отдельно мужчин и женщин в возрасте от 30 до 60 лет, по группе «специалистов среднего уровня» [13].

Дополнительно определялись экономические выгоды в метриках подушевого ВВП и подушевого дохода. Этот расчёт позволял охватить анализом все категории больных, а не только лиц трудоспособного возраста, и оценить макроэкономические выгоды общества в целом при улучшении контроля СД 2 типа.

Результаты / Results

В среднем при условии достижения больными с СД 2 типа целевого значения HbA_1c число предотвращённых новых случаев сердечно-сосудистых заболеваний составляет 30 на 1000 человек у женщин и 33 на 1000 мужчин. Кроме того, чем выше изначальный уровень HbA_1c, а затем в результате лечения достигнуты целевые значения, тем выше количество предотвращённых случаев ССЗ. Наличие хотя бы одного ССЗ у больного СД 2 типа, достигшего целевого значения HbA_1c, также увеличивает число предотвращённых новых случаев заболеваний.

Число предотвращённых случаев смерти у женщин, не имеющих целевой уровень HbA_1c (недостаточный контроль СД 2 типа), может быть выше, чем у мужчин, особенно это касается старших возрастов. Однако, наибольшее различие наблюдается между группами больных, имеющих и не имеющих в анамнезе ССЗ. Эффективный контроль СД 2 типа существенно снижает смертность у больных СД 2 типа, уже имеющих ССЗ. При этом у женщин этот фактор играет даже бо́льшую роль. Вместе с тем, моделирование показало, что среди мужчин трудоспособного возраста, до 60 % предотвращённых смертей прогнозируется на первые 5 лет эффективного контроля заболевания (!).

Таким образом, очевидна важность мер по контролю СД 2 типа, в том числе с помощью современных технологий лечения, именно у категорий больных с дополнительными факторами риска, таких как наличие ССЗ.

Представленные прогнозные данные получены на условной модели, в которой каждая из 48 групп состояла из 1000 человек. Результаты моделирования на основе данных ФРСД (см. табл. 1) отвечают тем же трендам, но показывают несколько иные соотношения (табл. 2 и 3).

Экстраполяция результатов моделирования на общие данные ФРСД (2,4 млн. пациентов) показала, что контроль СД 2 типа чаще всего может предотвратить развитие смерти и дополнительного ССЗ у больных, уже имеющих один из видов сердечно-сосудистых заболеваний, у женщин и у мужчин старше трудоспособного возраста, а также у мужчин с HbA_1c выше целевого значения (табл. 2 и 3).

Прогнозируемое потенциальное число предотвращённых ССЗ составило 99 948 случаев. Это означает, что в среднем у 4,2 % больных с СД 2 типа не разовьётся осложнение в виде ССЗ в горизонте 10 лет прогнозирования при условии достижения целевых значений HbA_1c. Число же предотвращённых смертей среди лиц, в отношении которых проводилась экстраполяция, оценивается в 124 871 случаев. Это означает, что в среднем 5,2 % больных с СД 2 типа сможет избежать преждевременной смерти от ССЗ в перспективе 10 лет.

Расчётный интегральный показатель сохранённых лет жизни (DALY) и его составляющие приведены в таблице 4.

Как видно из полученных расчётов, успешный контроль заболевания позволит в течение 10 лет сохранить 1,69 млн. лет жизни. Анализ структуры DALY показывает, что потери при ССЗ в наибольшей степени вызваны смертью: показатель YLL составляет 97,6 %. По данным GBD, в мире при общих потерях в связи с ССЗ, оцениваемых в 393 млн. лет, величина YLL составляет 359 млн. лет или 91,3 % [14]. Таким образом, максимальные общественные выгоды при борьбе с ССЗ связаны, прежде всего, со снижением смертности.

По результатам моделирования, при сложившейся структуре больных СД 2 типа, в которой доля больных старших возрастов превалирует и составляет 75 %, наибольшие выгоды при улучшении контроля заболевания возможно получить за счет этой группы (показатель достигает 63,9 %). Моделирование также показало, что 65 % величины YLL атрибутировано к женщинам; 46,2 % величины YLL обеспечивают компенсированные группы больных; 88,5 % величины YLL может быть получено за счёт улучшения контроля среди больных, уже имеющих как минимум одно ССЗ.

Всего было отобрано 12 регионов Российской Федерации (2022 г.) с учётом качества информации (см. табл. 5). Наибольший показатель сохранённых лет на 1000 больных рассчитан нами для Архангельской области — 849,78 лет, низкий — для Воронежской области — 661,20 лет (средний по стране — 705,09 лет на 1000 больных). Анализ показал, что практически во всех рассмотренных регионах от трети и выше потерь DALY (от 34,2 % в Алтайском крае до 38,7 % в Тюменской области) приходится на лиц трудоспособного возраста. При этом общие экономические выгоды от сокращения ССЗ и числа смертей, оценённые с помощью метрик ВРП или величины среднего дохода на душу населения, зависят от региональных экономик. Так, наибольшие выгоды в метрике ВРП подсчитаны для Тюменской области — 274,6 млн. рублей на 1000 больных с СД 2 типа в год, что выше среднероссийского показателя в 3 раза. Меньше экономические выгоды определены в Саратовской области, как в метриках ВРП — 35,7 млн. рублей на 1000 больных в год, так и в метриках подушевого дохода — 29,2 млн. рублей.

В Пензенской области при сходных с Саратовской областью экономических показателях ВРП и доходов населения выгода несколько выше (37,5 млн. рублей в метриках ВРП и 32,4 млн. рублей в метрике доходов населения) за счет несколько лучшего контроля заболевания (по HbA_1c данным). Ещё один регион — Алтайский край — имеет невысокие показатели ВРП и доходов населения, но за счёт неплохого управления СД 2 типа² показал потенциальные выгоды в метрике ВРП на уровне 37 млн. рублей в год на 1000 больных.

Интересно отметить, что при анализе структуры лекарственной терапии среди представленных в табл. 5 регионов наблюдается устойчивая тенденция к тому, что там, где при инсулинотерапии преобладают аналоги инсулина, доля компенсированных пациентов выше вне зависимости от наличия ССЗ. Так, например, в субъекте федерации, где отмечено преобладание аналогов инсулина различной продолжительности действия (83,9 %) в структуре лечения СД 2 типа, отмечается высокий уровень компенсации (по HbA_1c) — таргетные показатели достигнуты у 77,3 % больных без ССЗ и почти у половины больных с уже имеющимися ССЗ. Также важно, что в этом регионе высока доля пациентов, получающих современную сахароснижающую терапию в виде комбинации аналогов инсулина с препаратами аГПП-1. В этом регионе экономическая выгода будет определена в 1,4 млн руб. в год. Данное наблюдение демонстрирует важность успешного контроля заболевания с точки зрения влияния современных методов сахароснижающей терапии на количество компенсированных по уровню HbA_1c пациентов.

Моделирование показало, что за 10 лет в РФ можно сократить потери DALY на 1 697 769,25 лет, что соответствует 115,93 годам на 100 тыс. населения в год. Для сравнения: в 2021 году в России показатель DALY по причине СД 2 типа составил 671,3 года на 100 тыс. населения [14]. Таким образом, прогнозируемое снижение заболеваемости и смертности от ССЗ может обеспечить ежегодное снижение на 17 % общих потерь DALY при СД 2 типа.

С учетом средней заработной платы и лет активного трудового периода для разных групп трудоспособного возраста сумма дополнительного вклада в экономику РФ оценивается в 197,8 млрд. рублей за 10 лет. Таким образом, средний ежегодный вклад в экономику может составить 19,8 млрд. рублей.

Дополнительно проводилась оценка экономических выгод в метриках подушевого ВВП (при величине ВВП в 2022 году в 1,534 трлн. рублей, и численности населения на 01.01.2023 г. в 146 447 424 человек), величина ВВП на душу населения в 2022 г составила 1,047 млн. руб. Расчёт потенциальной экономической выгоды от эффективного контроля заболевания у 2,4 млн. больных трудоспособного возраста, включённых в ФРСД, показывает, что она от сохранённых лет жизни в связи с предотвращёнными сердечно-сосудистыми событиями в метрике ВВП на душу населения может составить 2,135 трлн. руб. за 10 лет или 213,6 млрд. руб. в среднем в год.

Обсуждение / Discussion

Пять проспективных рандомизированных контролируемых исследований [15] с участием 33 040 человек, проводившихся для оценки влияния эффективного контроля СД 2 типа на смертность и сердечно-сосудистые исходы по сравнению со стандартным режимом, показали, что интенсивный гликемический контроль снижает частоту нефатальных инфарктов миокарда на 17 % (отношение шансов 0,83, 95 % ДИ 0,75–0,93) и случаев ишемической болезни сердца на 15 % (0,85, 0,77–0,93). Метаанализ двадцати шести исследований [16] со средним периодом наблюдения 2,2–16 лет показал, что объединенный относительный риск, связанный с повышением уровня HbA_1c на 1 % при СД 2 типа, составил 1,15 (95 % ДИ, 1,11–1,20) для смертности от всех причин и 1,17 (95 % ДИ, 1,12–1,23) для CCЗ.

Примененная в настоящем исследовании модель UKPDS позволила получить следующие прогнозные результаты: при условии лучшего контроля СД 2 типа половиной больных, включенных в ФРСД, число предотвращённых смертей за 10 лет может составить 124 871 случаев. Это соответствует показателю смертности в 83,6 случаев на 100 тыс. населения за 10 лет или в среднем по 8,4 случая ежегодно. Если смертность среди больных с СД 2 типа в России в 2022 году составляла 86,1 случаев на 100 тыс. населения [17], то HbA_1c у половины больных СД 2 типа, включенных в ФРСД на 01.01.2023 г., позволил бы снизить показатель смертности на 9,7 %.

Анализ чувствительности модели позволил дополнительно установить, что увеличение доли больных СД 2 в трудоспособном возрасте повышает потенциальную выгоду от успешного контроля заболевания. При этом рост на 10 % доли женщин трудоспособного возраста среди тех, кто достиг целевых значений, приводит к росту показателя предотвращённых потерь в метриках DALY на 7,2 %, а среди мужчин — к росту на 7,4 %. Среди лиц старшего возраста увеличение их доли в исследуемой когорте на 10 % приводит к меньшему росту показателя предотвращённых потерь лет жизни: на 2,6 % в мужской когорте и на 2,8 % — в женской когорте.

Учитывая, что наличие ССЗ у больных СД 2 типа увеличивает прямые медицинские затраты на 38,7 % [6], снижение числа ССЗ при эффективном контроле заболевания может рассматриваться как дополнительный источник снижения затрат на оказание медицинской помощи.

Полученные результаты свидетельствуют о значимом влиянии контроля рассмотренного заболевания для системы здравоохранения. Однако при всей их весомости их нельзя считать полными. Во-первых, любая модель не может отражать исследуемый объект всеобъемлюще. Во-вторых, появление новых средств и методов контроля может влиять на риски развития и протекания тех или иных заболеваний. В-третьих, база данных UKPDS, лежащая в основе модельных расчётов вероятности исходов для разных групп больных, формировалась задолго до пандемии COVID-19. Уже опубликованы результаты нескольких исследований [18][19], которые показывают, что у больных после перенесённой коронавирусной инфекции риск возникновения ССЗ повышается. В частности, больные, пережившие первые 30 дней COVID-19, имели следующие повышенные риски: для инсульта (отношение рисков) HR = 1,52 (1,43, 1,62); мерцательной аритмии HR = 1,71 (1,64, 1,79); ишемической болезни HR = 1,66 (1,52, 1,80); сердечной недостаточности HR = 1,72 (1,65, 1,80); тромбоэмболических заболеваний HR = 2,39 (2,27, 2,51). Диабет может влиять на риск сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с COVID-19. Поэтому результаты проведённого моделирования в настоящих условиях можно считать консервативными.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Участие авторов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку работы, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией. Светличная С. В. — разработка дизайна исследования, расчёты, анализ, написание статьи; Попович Л. Д. — концепция исследования, написание статьи и её редактирование.

ADDITIONAL INFORMATION

Participation of authors. All the authors made a significant contribution to the preparation of the work, read and approved the final version of the article before publication. Svetlichnaya SV — research design development, calculations, analysis, writing of the article; Popovich LD — research concept, writing, editing of the article.