Vícerozměrná regresní analýza modelů využívaných k odhadu glomerulární filtrace s ohledem na jejich využitelnost v onkologické klinické praxi

Bc. Marie Švomová

Master's thesis

Multivariate regression in estimation of glomerular filtration

Abstract:

Ke sledování různých hledisek zdravotního stavu onkologicky nemocných pacientů existuje mnoho metod a postupů. Glomerulární filtrace je jeden z nejvýznamnějších markerů odrážejících stav a kondici organismu. Lze ji změřit jednak exaktními metodami, jednak výpočtovými postupy za pomoci koncentrace sérového kreatininu, která výrazně stoupá u chronického selhání ledvin. Tato práce se zabývá výpočtovými metodami predikce glomerulární filtrace. Cílem provedené studie je komparativně zhodnotit vzorce dříve nebo v současnosti běžně používané v onkologické praxi dle doporučení České nefrologické společnosti (ČNS) a České společnosti klinické biochemie (ČSKB): vzorce Cockcroft & Gault, MDRD dlouhý, MDRD krátký a porovnat je s nejnovějšími dostupnými modely: CKD-EPI, kvadratická rovnice Mayo Clinic, Lund-Malmö a Lund-Malmö s korekcí na LBM. Nejprve je vysvětlen vztah hladiny sérového kreatininu a renálních funkcí a nastíněna problematika onkologické léčby pacientů. Následuje rešerše dostupných predikčních modelů, kde jsou zdůrazněny kritická místa jednotlivých vzorců. V analytické části je u vzorců sledována srovnatelnost jejich odhadů glomerulární filtrace pro různé kategorie pacientů, senzitivita vzorců k výskytu patologických hodnot, predikční síly vzorců dle úrovně fyziologického rozmezí sérového kreatininu a dle věku vzhledem k referenčním hodnotám sérového kreatininu, rozsah predikovaných hodnot glomerulární filtrace pro dospělou populaci (od 18 do 100 let), koeficienty determinance a adjustované koeficienty determinance, korelační a kovarianční koeficienty a analýza různých skupin onkologických pacientů (kategorizace dle diagnózy, stádia onemocnění, věku a typu onkologické léčby) a rozdílů mezi nimi. Z provedené studie plyne nutnost zamyslet se nad dosavadními lékařskými standardy, podle nichž se doporučuje používat v klinické praxi MDRD krátký vzorec. Podle výsledků této práce je jeho použití u mnohých skupin pacientů nevhodné. Jako nejlepší model se nezávisle na pohlaví, prodělané onkologické léčbě i uvažovaných kategorií onkologických pacientů jeví model Lund – Malmö (LM). Druhým nejlépe popisujícím vzorcem glomerulární filtraci dle sérového kreatininu je CKD-EPI, avšak model lépe predikuje funkčnost ledvin u mužů. Dále následuje model LM-LBM, který má naopak vyšší přesnost u žen. Ve většině případů se vyšší přesnost predikce glomerulární filtrace projevuje u mužů než u žen (výjimkou jsou urogenitální nádory), ale rozdíly mezi pohlavími nejsou příliš výrazné.

Abstract:

There are many methods and procedures of monitoring various aspects of health of oncology patients. Glomerular filtration rate is one of the most important markers reflecting the status and condition of the body. It can be measured either by exact methods or by calculation procedures using concentration of serum creatinine which significantly increases in chronic renal failure. This thesis deals with the calculation procedures of prediction of glomerular filtration rate. The aim of the studies is to evaluate comparatively the formulae previously or currently commonly used in oncology practice according to the recommendation of the Czech society of nephrology (ČNS) and the Czech society of clinical biochemistry (ČSKB): formulae Cockcroft & Gault, MDRD long, MDRD short and compare them with the latest available models: CKD-EPI, Mayo Clinic quadratic equation, Lund-Malmö and Lund-Malmö with correction for LBM. At first, the relationship between concentration of serum creatinine and renal functions is explained and the issues of cancer treatment of patients are outlined. Then the search of available prediction models follows, where the critical parts of individual formulae are emphasised. In the analysis part the comparability of estimates of individual formulae for different categories of patients is observed, sensitivity of formulae to incidence pathological values, predictive power of formulae according to level of physiological range of serum creatinine and according to age due to reference values of serum creatinine, range of predicted glomerular filtration rate for adult population (from 18 to 100 years), adjusted coefficients of determination, correlation and covariate coefficients and analysis of different groups of oncology patients (categorization by diagnosis, disease stage, age and type of cancer treatments) and differences between them. From the studies the necessity to consider the existing medical standards, under which it is recommended to use the short MDRD formula in clinical practice follows. The result of this work is that the use of short MDRD equation is in many patient groups inappropriate. The best model is Lund - Malmo (LM). It is independent of gender, the history of cancer treatment and considered categories of cancer patients. The second best describing formula of glomerular filtration rate from serum creatinine is the formula CKD-EPI, but it is better predictor of renal function in men. Then follows the LM-LBM model, but it has a rather higher accuracy for women. In most cases a more accurate prediction of glomerular filtration rate is evident in men than in women (excluding genitourinary tumors), but gender differences are not very significant.

Keywords

Sérový kreatinin, glomerulární filtrace, clearance (endogenního) kreatininu, Leveyho vzorce, MDRD dlouhý vzorec, MDRD krátký vzorec, C&, G vzorec, CKD-EPI vzorec, kvadratická rovnice Mayo Clinic, vzorce Lund-Malmö, vzorec Lund-Malmö s korekcí na LBM, simulace, onkologie. Serum creatinine, glomerular filtration rate, (endogenous) creatinine clearance, Levey formulas, long MDRD formula, short MDRD formula, G formula, CKD-EPI formula, Mayo Clinic quadratic equation, Lund-Malmö formula and Lund-Malmö formula with correction for LBM, simulation, oncology.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 1. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 14. 2. 2012
• Supervisor: doc. RNDr. Ladislav Dušek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Mathematical Biology