CC BY
82
УДК 616.995.122-07
КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ДИАГНОСТИКЕ ХРОНИЧЕСКОГО ОПИСТОРХОЗА
Алтайский государственный медицинский университет, Барнаул
Карбышева Н.В.
Целью представленного исследования стало определение диагностической значимости результатов ультразвукового исследования (УЗИ), гшмуноферментного анализа (ИФА), эзофагогастродуоденоскопии (ЭФГДС), нейросетевой технологии для выявления описторхозной инвазии. У 312 больных хроническим описторхозом была изучена динамика выявления специфических маркёров (антитела класса IgM, IgG и ЦИК к антигену Op.felineus). Проведен анализ 100 случаев описторхозной инвазии по результатам УЗИ. ИФА с одновременным использованием трех тест-систем у каждого пациента выявляет специфические маркёры (антитела класса Ig М и/или Ig G, и/или ЦИК) у 78,5%. При длительности инвазии более пяти лет в 70% случаев специфические противоописторхозные антитела циркулируют в виде иммунных комплексов. Специфические антитела класса IgG выявляются у 90% больных при длительности описторхоза до 1 года. Специфичность изменений УЗИ при описторхозе составляет 86%, чувствительность - 36% при прогностической значимости позитивного результата до 70%. Уровень решительности при ответе разработанной нейросетевой программы 98,2% позволяет разграничить состояния «болен - здоров» при хроническом описторхозе с чувствительностью 99,8%, специфичностью 66,7% и прогностической значимостью позитивного результата 95,5%. Выявленные статистически значимые результаты ультразвукового исследования (УЗИ), иммуноферментного анализа (ИФА), эзофагогастродуоденоскопии (ЭФГДС), заключения нейросетевых технологий наиболее эффективны среди существующих скрининговых тестов.
Ключевые слова: хронический описторхоз, скрининговая диагностика.
Summary. The objective of the presented research was to determine the diagnostic value of the results of ultrasound investigation (USI), enzyme-linked immunoassay (EIA), esophagogastroduodenoscopy (EGDS) and neural network technology for the identification of opistrochiasis invasion. In 312 patients with chronic opistrochiasis there was studied the dynamics of specific markers determination (Ig M and Ig G antibodies, CIC against against Op. felineus antigen). There was conducted the analysis of 100 cases of opistrochiasis invasion according to USI results. EIA with simultaneous implementation of three test-systems reveals specific markers(IgM and IgG antibodies, CIC) in 78,5% of patients. By the duration of invasion more than 5 years, in 70% of cases specific antiopistrochiasis antibodies circulate in the form of immune complexes. Specific IgG antibodies were identified in 90% of patients by the duration of opistrochiasis up to one year. The specificity of the changes observed by USI constitutes 86%, sensibility - 36% by predictive significance of positive result up to 70%. The examination of 200 opistrochiasis patients with laboratory confirmed diagnosis (presence of eggs or adult parasites by microscopy of bile and/or gut contents) and 112 patients without invasion revealed The level of resolution by 98,2% response of the elaborated neuron network program allows to differentiate between the states «ill - healthy» by chronic opistrochiasis with 99,8% delicacy, 66,7% specificity and predictive significance of positive result - 95,5%. The obtained statistically significant results of ultrasound investigation (USI), enzyme-linked immunoassay (EIA), esophagogastroduodenoscopy (EGDS) and neural network technology are the most effective among the existing screening tests.
Key words: chronic opistrochiasis, screening diagnostics.
Регион Западной Сибири является одним из самых напряжённых в мире очагов описторхозной инвазии. В низовьях Иртыша и среднего течения Оби поражённость местного населения достигает 70-80 и даже 90%. Причиняемый данным паразитозом социально-экономический ущерб год от года возрастает, что не может не отразиться на общем уровне здоровья местного населения [1]. Уникальность природных данных Алтайского края обеспечивает стойкое функционирование очагов описторхоза - гельминтоза с выраженным клиническим полиморфизмом, проявления которого нередко не ассоциируются с глистной инвазией и недостаточно известны
врачам как симптомы паразитарного заболевания. При описторхозе развивается не только аллергия, но и нарушения функций многих органов и систем: печени, почек, иммунной, сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной, системы пищеварения, жирового, углеводного, минерального обменов, гормонального фона [2]. И пациенты в течение длительного времени безуспешно пытаются найти решение своих проблем у пульмонологов, аллергологов, гастроэнтерологов, иммунологов, кардиологов, что расширяет актуальность описторхозной инвазии в патологии человека, придавая ей характер междисциплинарной [3].
Затратный во временном и моральном аспектах процесс (нередко многолетний и не всегда результативный), направленный на выявление паразитов прямым методом, обосновал необходимость анализа диагностической ценности составляющих комплексного диагноза инвазии на всех этапах обращения больных за медицинской помощью.
Цель работы: определение диагностической значимости результатов ультразвукового исследования (УЗИ), иммуноферментного анализа (ИФА), эзофагогастродуоденоскопии (ЭФГДС), нейросетевой технологии для выявления описторхозной инвазии.
Материалы и методы
Обследовано 312 больных хроническим опи-сторхозом в возрасте от 15 до 65 лет с преобладанием лиц молодого и среднего возраста. Среди них было 189 (60,6%) женщин и 123 (39,4%) мужчины. Диагноз «описторхоз» поставлен по результатам клинического обследования больных, с учётом эпидемиологических и клини-ко-лабораторных данных (результаты копроо-воскопии и/или дуоденального зондирования). Длительность процесса у всех больных была не менее года. У 288 наблюдающихся пациентов описторхоз протекал манифестно, у 24 больных отмечено латентное течение инвазии. У всех больных получено информированное согласие на проведение обследования.
Определение иммуноглобулинов класса М, G, циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) к антигену Op. felineus проводилось при помощи иммуноферментного анализа с использованием коммерческих тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» «Описторх-Ig М-стрип», «Тиа-топ-стрип», «Тиатоп-ЦИК-стрип» у 312 больных хроническим описторхозом до лечения. Проведён анализ 100 случаев описторхозной инвазии по результатам УЗИ.
Для построения нейронных сетей использована компьютерная система проведения математических расчётов MatLab (её приложение Neural Network Toolbox). Исходные данные -два набора результатов анализа диагностически значимых показателей. Первый набор - контрольная группа (с отрицательным тестом на описторхоз). Второй набор содержит примеры с положительным тестом на описторхоз (200 случаев).
Контрольную группу составили 112 человек без инвазии. Статистическую обработку результатов исследования проводили методами параметрической и непараметрической статистики с использованием статистических программ Statistica 7.0 for Windows. Значимость различий вариационных рядов в связанных попарно
выборках оценивалась с помощью U-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни, корреляция показателей вычислялась по методу Спирмена.
Результаты и обсуждение
Для оценки диагностических возможностей иммунологических методов выявления описторхозной инвазии нами совместно с ЗАО «Вектор-Бест» была проведена апробация новых тест-систем для иммуноферментного анализа (ИФА), выявляющих специфические антитела класса IgM к антигену Ор. felineus, а также антитела, присутствующие в крови больных описторхозом в виде циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК). Результаты серологического исследования сопоставлялись с длительностью и особенностями клинического течения инвазии. При проведении ИФА с одновременным использованием трёх тест-систем у каждого пациента специфические маркёры (антитела класса Ig М и/или Ig G, и/или ЦИК) выявлены у 245 из 312 обследованных больных, что составило 78,5% против 19,3% в группе контроля (по2 р<0,001). Обследование 200 больных хроническим описторхозом позволило установить в 70% случаев циркуляцию специфических противоописторхозных антител в виде ЦИК при длительности инвазии более пяти лет [4]. Специфические антитела класса IgG выявлялись практически у 90% больных только при длительности описторхоза до одного года. В свете этого вполне понятен сформировавшийся негативизм в отношении серологической диагностики описторхозной инвазии. Повсеместно используемая до последнего времени тест-система для ИФА выявляет лишь IgG, продолжительность циркуляции которых невелика - не более года [4], и не решает проблемы диагностики у больных с многолетней инвазией, представляющих большинство в эндемичных по описторхозу регионах. В то же время при выявлении в процессе обследования антител класса Ig G (у вновь прибывших в регион и/или при реинвазии) их исчезновение по нашим наблюдениям, в течение трёх месяцев после лечения является при описторхозе весьма надёжным критерием эффективности дегельминтизации [5]. Несомненно, широкое внедрение тест-систем Описторх-IgM, IgG и ЦИК-стрип производства ЗАО «Вектор-Бест» и профессиональная интерпретация полученных результатов позволяет расширить возможности диагностики описторхоза, а в ряде случаев обходиться без инвазивных вмешательств при оценке результатов лечения.
Нами проведена оценка диагностических возможностей данных ультразвукового исследования (УЗИ). Последние при описторхозе характеризуются повторяющимися изменения-
ми в виде неоднородности структуры печени за счёт утолщения стенок внутрипечёночных протоков, нередко с отложением солей кальция, и уплотнения стенок долевых ветвей портальной вены. Внутрипечёночные протоки становятся видимыми при УЗИ в виде множества линейных гиперэхогенных структур, неравномерно расположенных по всей площади полученного среза [4]. Анализ 100 случаев описторхоза методом случайной выборки показал несомненную диагностическую ценность УЗИ при выявлении этой инвазии. Специфичность наблюдаемых изменений при УЗИ, по нашим данным [4], составила 86%, чувствительность - 36% при прогностической значимости позитивного результата до 70%. Полученные данные в настоящее время широко используются для скрининговой диагностики паразитарных инвазий врачами края и служат рекомендацией обследования для поиска гельминтов.
Для диагностики описторхоза нами разработана (совместно с сотрудниками кафедры дифференциальных уравнений АГУ) комплексная система информационного тестирования на основе нейросетевой технологии [6]. В
основе программы «ТЕСТ НА ОПИСТОРХОЗ» результаты суммарного дискриминантного анализа показателей Ig G, Ig М, Ig А, позволяющие разграничить состояния «болен - здоров» с чувствительностью 60%, специфичностью 99% и прогностической значимостью позитивного результата 98%. Программа дополнена часто встречающимися клиническими проявлениями инвазии, результатами теста на описторхоз (наличие специфических противоописторхоз-ных антител), картиной УЗИ. Разработана анкета-опросник.
Результатом применения технологии явилось создание программного продукта, включающего в себя графический интерфейс пользователя, с возможностями адаптации нейронной сети, ввода новых данных, вывода диагностических сообщений «болен - здоров». Обследование 200 больных описторхозом с лабораторно подтверждённым диагнозом (наличие яиц или взрослых паразитов при микроскопии желчи и/ или содержимого кишечника) и 112 пациентов без инвазии выявило уровень решительности при ответе программы 98,2%, с чувствительностью 99,8%, специфичностью 66,7% и прогностической значимостью позитивного результата 95,5%.
Полученные результаты суммарного статистического анализа, где наряду с «классическими» критериями описторхоза учитывались данные эндоскопического исследования верхних отделов пищеварительного тракта больных с учётом цитоморфологического исследования, позволяющие разграничить состояния
«болен - здоров» с чувствительностью 95,3% и специфичностью 75,6%, послужили основой разработки комплексной нейросетевой компьютерной программы «ТЕСТ ЭНДОСКОПИЯ - ОПИСТОРХОЗ» [6, 7, 8]. Выявленный уровень решительности программы 98% (р<0,001) при ответе с чувствительностью 95,0%, специфичностью 75,0% даёт возможность использовать данную экспертную систему как доступный скрининг-метод для активного профилактического обследования населения. По результатам эндоскопического обследования в диагностическом плане важна «паразитарная» триада: эзофагит, гастрит, дуоденит - как основание для рекомендаций обследования на гельминтозы. Разработанные программы содержат интерфейс пользователя с возможностями адаптации нейронной сети, ввода новых данных и вывода диагностического заключения «болен - здоров» с уровнем решительности, близким к 100% [6].
Заключение
Таким образом, при существующих трудностях диагностики клинической, из-за многообразия и неспецифичности симптоматики, и лабораторной выявленные статистически значимые результаты ультразвукового исследования (УЗИ), иммуноферментного анализа (ИФА), эзофагогастродуоденоскопии (ЭФГДС), заключения нейросетевых технологий позволяют рассматривать полученные данные весьма перспективными для постановки комплексного диагноза описторхоза, мониторинга эффективности лечения, формирования мотивированной комплаентности пациентов к процессу поиска, при необходимости, паразитов прямым методом и наиболее эффективными среди существующих скрининговых тестов.
Список литературы
1. Описторхоз у взрослых: Клинические рекомендации / Л.Л. Позднякова [и др.]. -Новосибирск, 2014. - 53 с.
2. Карбышева, Н.В. Описторхозная инвазия - предиктор органной патологии / Н.В. Карбышева, М.А. Никулина, И.Н. Киушкина // Журнал инфекционной патологии. - 2011. - Т.18, №3-4. - С.47-50.
3. Карбышева, Н.В. Гельминтозы как междисциплинарная проблема / Н.В. Карбышева // Медицинское обозрение. Наука и практика, спецвыпуск. - 2015. -№1(3).-С. 42.
4. Карбышева, Н.В. Оказание помощи больным паразитарными инвазиями / Н.В. Карбышева, Е.А. Бобровский // Медицинское обозрение. Наука и практика. -2014,- №2(2).-С.25-28.
5. Карбышева, Н.В. Оценка эффективности
природной дегельминтизации у больных хроническим описторхозом / Н.В. Карбышева // Журнал инфектологии. -2015,-№2.-С. 54-55
6. Засорина, Н.В. Экспертная система диагностики описторхоза / Н.В. Засорина, Н.В. Карбышева, П.Б. Татаринцев // III Ежегодный конгресс по инфекционным болезням: матер, конгр. - М., 2011. - С. 160.
7. Засорина, Н.В. Диагностическая значимость морфофункциональных изменений у больных хроническим описторхозом / Н.В. Засорина, Н.В. Карбышева, М.А. Никулина // III Ежегодный конгресс по инфекционным болезням: матер, конгр. -М., 2011. -С. 159.
8. Белобородова, Э.И. Течение гастроэ-зофагеальной рефлюксной болезни на фоне хронического описторхоза / Э.И. Белобородова, И.А. Святенко, Е.В. Белобородова // Клин, перспективы в гастроэнтерологии, гепатологии. - 2011. - № 4. - С. 26-30.
Контактные данные:
656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 40.
Алтайский государственный медицинский
университет.
Тел.: (3852) 268342.
Email: [email protected]
