Опыт использования прогностических математических моделей риска развития кардиометаболических нарушений у металлургов

Автор: Е.Д. Константинова, В.Г. Газимова, С.Ю. Огородникова, Т.А. Маслакова, Д.В. Чаурина, А.С. Шастин

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Оценка риска в гигиене

Статья в выпуске: 1 (52), 2026 года.

Бесплатный доступ

Рост распространенности метаболического синдрома обусловливает поиск простых, неинвазивных и бюджетных методов выявления лиц, входящих в группу риска его развития, позволяющих с минимальными издержками реализовать принципы превентивной и персонализированной медицины в управлении рисками развития кардиомета-болических нарушений среди работающего населения. В связи с этим построены прогностические математические модели риска развития кардиометаболических нарушений у металлургов. Оценены результаты периодических медицинских осмотров работников металлургического предприятия за 5 лет. Диагностика метаболического синдрома проведена в соответствии с критериями Международной федерации диабета. Рассчитан индекс округлости тела (BRI). Для проверки нормальности распре-деления исследуемых показателей был применен критерий Шапиро – Уилка. Критерии Стьюдента и Вилкоксона (с поправкой Бонферрони) для зависимых выборок использовались для определения статистической значимости различий средних величин и медиан. Для показателей, распределение которых на всех временных срезах соответствовало нормальному, был применен однофакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA). Для показателей с распределением, отличным от нормального, был применен критерий Фридмана. Подход, основанный на методе тепловых карт, был использован для визуализации корреляций между предикторами. Кокс-регрессия использована для выявления независимых предикторов развития артериальной гипертензии и метаболического синдрома. В качестве метода верификации принимался визуальный анализ графиков Log-Minus-Log (LML). Для оценки качества моделей построены ROC-кривые и рассчитана AUC. Использование Кокс-регрессии с изменяющимися во времени ковариатами позволило учесть динамику изменений в состоянии здоровья работников. Анализ регрессии Кокса выявил, что уровень глюкозы натощак является наиболее сильным независимым предиктором развития метаболического синдрома за 5 лет наблюдения. Индекс BRI как предиктор развития метаболического синдрома продемонстрировал лучшие комплексные результаты по всем показателям, включая оптимальный баланс между чувствительностью и специфичностью, а также общей точностью. Сравнительный анализ ROC-кривых показал, что индекс BRI является наиболее точным инструментом для прогнозирования риска развития метаболического синдрома в исследуемой профессиональной группе. Полученные модели могут быть рекомендованы для формирования групп риска среди работников вредных производств с целью разработки и внедрения индивидуализированных программ медико-профилактических мероприятий, направленных на раннее выявление и коррекцию кардиометаболических нарушений.

Еще

Антропометрические индексы, прогностическая модель, Кокс-регрессия, ROC-анализ, кардиометаболические нарушения, индекс округлости тела, персонализированная медицина, управление рисками

Короткий адрес: https://sciup.org/142247486

IDR: 142247486   |   УДК: 616.12-008:616-057:669 (470.54)   |   DOI: 10.21668/health.risk/2026.1.09

Experience in using predictive mathematical models for assessing risks of cardiometabolic disorders in metallurgists

The increasing prevalence of metabolic syndrome is driving the search for simple, non-invasive, and cost-effective methods for identifying individuals at risk for its development that allow for the implementation of preventive and personalized medicine principles in managing the risk of cardiometabolic disorders among the working population at minimal cost. The aim of the study is to develop risk predictive models for cardiometabolic disorders in metallurgists. The study focused on the results of periodic medical examinations of workers at a metallurgical plant over the previous five years. Metabolic syndrome was diagnosed in compliance with the criteria of the International Diabetes Federation. The body roundness index (BRI) was calculated. The Shapiro-Wilk test was used to assess the normality of the distribution of the studied parameters. Either the paired Student's t-test or the Wilcoxon signed-rank test (with Bonferroni correction) was applied to determine the statistical significance of differences between means and medians for dependent samples. One-way repeated measures analysis of variance (ANOVA) was used for parameters with a normal distribution across all time point. The Friedman test was employed for parameters with non-normal distributions. A heatmap-based approach was used to visualize correlations between predictors while Cox regression was applied to identify independent predictors of hypertension and metabolic syndrome. The proportional hazards assumption was verified through the visual analysis of Log-Minus-Log (LML) plots. To assess the quality of the models, we constructed ROC curves and calculated the area under the curve (AUC). Using Cox regression with time-varying covariates allowed us to account for the dynamics of changes in workers’ health. Cox regression analysis revealed that the fasting blood glucose level was the strongest independent predictor of the metabolic syndrome over 5 years of observation. As a predictor of metabolic syndrome, BRI demonstrated the best results across all parameters, including an optimal balance between sensitivity and specificity, as well as overall accuracy. The ROC curve comparison showed that the body roundness index is the most accurate tool for predicting the risk of metabolic syndrome in the occupational group under study. The resulting models can be recommended for establishing risk groups among industrial workers exposed to occupational hazards for further development and implementation of personalized preventive medicine programs aimed at early detection and treatment of cardiometabolic disorders.

Еще