Способ прогнозирования норовирусного гастроэнтерита у детей
METHOD FOR PREDICTING NOROVIRAL GASTROENTERITIS IN CHILDREN

Изобретение относится к области медицины, в частности к педиатрии и инфекционным болезням, и может быть использовано для прогнозирования норовирусного гастроэнтерита у детей.
Острые кишечные инфекции (ОКИ) занимают лидирующее место в структуре инфекционной патологии детей и представляют одну из актуальных проблем здравоохранения и педиатрии. По данным ВОЗ ежегодно в мире регистрируется более миллиарда диарейных заболеваний, при этом более половины случаев приходится на ранний детский возраст. В нашей стране в 2018 году было зарегистрировано более 816 тысяч случаев ОКИ, которые привели к 305 случаям детских смертей.
Введение специфической профилактики ротавирусной инфекции значительно изменило этиологическую структуру ОКИ. В развитых странах заболеваемость ротавирусной инфекцией снизилась и колеблется для стран Европы от 19,1% в Дании, до 55,2% в Испании. Активное внедрение в рутинную практику молекулярно-генетических методов диагностики диарейных заболеваний позволило установить удельный вес других нозологических форм ОКИ.
Среди всех вирусных возбудителей на втором месте по частоте выявления находятся норовирусные гастроэнтериты.
В условиях широкого внедрения вакцинации от ротавирусной инфекции лидирующей причиной инфекционных диарей становится норовирусный гастроэнтерит, на долю которого даже в развитых странах приходится не менее 20% острых гастроэнтеритов у детей.
Разработка и внедрение в повседневную практику современных диагностических, прогностических методик, позволяющих осуществлять прогноз и диагностику течение той или иной нозологической формы для подбора эффективной терапевтической тактики при вирусных диареях, обеспечивающей снижение количества назначаемого объема обследования и адекватного подбора терапии у детей является актуальным и своевременным.
Многочисленные наблюдения определяют необходимость разработки способа прогнозирования норовирусного гастроэнтерита у детей.
Известен способ диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей (С.Д. Зайко. Иммунохимическая диагностика норовирусной инфекции // Клинико-лабораторный консилиум, 2009. - №5 - С. 67-71). Сущность метода состоит в использовании наборов теста RIDAQuick Norovirus для выявления норовирусов. В этом быстром тесте сочетаются иммунохроматографический и иммунофильтрационный принципы. На поверхность мембраны нанесены моноклональные антитела к норовирусу (тестовая полоса) и антитела к IgG мыши (контрольная полоса). Супернатант суспензии полученной из исследуемого образца фекалий, вносят в соответствующее окошко тесткассеты вместе с биотинилированными антителами к норовирусу. Если образец содержит антигены норовируса, образуется комплекс «антиген-биотинилированное антитело», который мигрирует вдоль мембраны за счет ее капиллярных свойств и связывается с антителами тестовой полосы. В этом случае последовательное добавление конъюгата стрептавидин-пероксидаза и субстратного раствора (иммнофильтрация) приводит к образованию окрашенной полосы. Если норовирус в образце отсутствует, окрашивания тестовой полосы не происходит. Недостатком способа является низкая чувствительность метода и высокая сложность выполнения. Способ не обеспечивает точности диагностики.
Также, существует способ дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных кишечных инфекций у детей раннего возраста (патент №2669404) при котором проводят исследование показателя уровня неоптерина в сыворотке крови. Недостатком способа является необходимость проведения исследования уровня специфического белка, низкая доступность выполнения в широкой практике.
В способе диагностики острых кишечных инфекций (патент №1698284) используют препарат лейкоцитарного интерферона, заливают им исследуемую культуру, инкубируют 1 сут. при 37°С. При наличии роста исследуемая культура обладает антиинтерфероновой активностью, при отсутствии - нет. Способ имеет более общую направленность и также не позволяет диагностировать конкретный инфекционный агент.
Существует способ прогнозирования развития постинфекционной гастроэнтерологической патологии у детей, реконвалесцентов острых вирусных гастроэнтеритов (патент №2623040). В способе определяют клинико-лабораторные параметры острых кишечных инфекций уровень аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови и применение антибактериальных препаратов для лечения на догоспитальном этапе, рассчитывают показатели линейных дискриминантных функций и прогнозируют развитее гастроэнтерологической патологии в исходе вирусных кишечных инфекций. В данном способе используется анализ клинических симптомов заболевания, используются разные лабораторные показатели. Хотя в данном способе дается прогноз развития исходов острых вирусных гастроэнтеритов, но не конкретной этиологии норовирусного гастроэнтерита у детей.
Наиболее близким является способ оценки степени тяжести острых кишечных инфекций у детей (патент №2525050). Проводят клинический опрос, осмотр ребенка и оценку совокупности результатов. Степень тяжести острых кишечных инфекций у детей оценивают по интегральному индексу клинических симптомов В зависимости от полученного значения интегрального индекса оценивают степень тяжести острых кишечных инфекций у детей как легкую форму заболевания, среднетяжелую форму заболевания или как тяжелую форму заболевания. В способе используется совокупность клинических и лабораторных признаков для определения степени тяжести течения болезни, но отсутствует возможность прогнозирования инфекции.
Таким образом, в представленных способах не предусматривается возможность установления этиологического фактора острых вирусных кишечных инфекций, диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей.
Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности диагностики норовирусной инфекции у детей за счет учета уровня лейкоцитов крови в остром периоде заболевания, в 1 сутки заболевания, определяют характер лихорадки, частоту стула, количество эпизодов рвоты, расчета показателей линейных дискриминантных функций.
Этот результат достигается тем, что в данном способе путем учета анамнеза, клинико-лабораторных данных, в остром периоде, в 1 сутки заболевания определяют: характер лихорадки, частоту стула, многократной рвоты, уровень лейкоцитов в клиническом анализе крови с последующим расчетом линейных дискриминантных функций по формулам:
ЛДФ1=2,14X1+0,42X2+0,63X3+0,89X4-8,42
ЛДФ2=1,92X1+0,80X2+0,39X3+1,68X4-21,02, где
X1 - характер лихорадки в первые сутки болезни (0 - отсутствие лихорадки 1 -субфебрильная: 37,0-37,9°С; 2 - фебрильная: 38,0-38,9°С; 3 - высокая фебрильная: 39,0-39,9°С; 4 - гиперпиретическая: 40,0°С и более);
Х2 - количество эпизодов рвоты в первые сутки болезни;
Х3 - частота стула в первые сутки болезни;
9
Х4 - уровень лейкоцитов в гемограмме (10 клеток / л);
сравнивают значения показателей ЛДФ1 и ЛДФ2 и при ЛДФ2>ЛДФ1. диагностируют норовирусный гастроэнтерит у детей
В результате длительного клинико-анамнестического и лабораторного анализа историй болезни детей с вирусными диареями, нами были отмечены особенности (клинические признаки) и лабораторные маркеры течения норовирусного гастроэнтерита у детей.
В процессе анализа многочисленных клинических и лабораторных данных, анализа особенностей течения норовирусного гастроэнтерита у детей, авторами были обнаружены наиболее информативные признаки, значимые для диагностики норовирусного гастроэнтерита, что легло в основу изобретения: острое начало с многократной рвотой на фоне нормальной температуры в 1 сутки болезни, отсутствие выраженного диарейного синдрома, выраженность лейкоцитоза в гемограмме. Именно такая совокупность признаков обеспечивает точность диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей.
Нами было установлено, что у детей больных острыми гастроэнтеритами норовирусной этиологии, наличие высокого уровня лейкоцитов в клиническом анализе крови в 1 сутки заболевания, в совокупности с другими признаками тяжести заболевания (выраженность лихорадки, высокая частота рвоты, низкая частота жидкого стула), являлись наиболее характерными именно для данной этиологии кишечной инфекции. Уровень лейкоцитов при норовирусном гастроэнтерите в разгар заболевания достигает значительных величин, что является уникальной чертой данного возбудителя, позволяющей значительно сузить спектр исключаемой инфекционной патологии.
Авторы показали, что предложенный комплексный подход в диагностике норовирусной этиологии гастроэнтерита определяет его точность (95,7%) и достоверность (р<0,001), что существенно отличается от других известных способов.
9
Принципиально новым является то, что в результате пошагового дискриминантного анализа авторы получили статистически значимые формулы линейных дискриминантных (классификационных) функций, в которые были включены наиболее информативные для диагностики норовирусного гастроэнтерита показатели, а именно: характер лихорадки в первые сутки болезни (0 - отсутствие лихорадки; 1 -субфебрильная: 37,0-37,9°С; 2 - фебрильная: 38,0-38,9°С; 3 - высокая фебрильная: 39,0-39,9°С; 4 - гиперпиретическая: 40,0°С и более); количество эпизодов рвоты в первые сутки болезни; частота стула в первые сутки болезни; уровень лейкоцитов (10 клеток /л) в гемограмме.
Высокая информативность и достоверность предполагаемого метода в диагностике норовирусного гастроэнтерита позволяет своевременно проводить комплекс терапевтических мероприятий для купирования симптомов в ранние сроки и предотвращать избыточное назначение необоснованной антибактериальной терапии.
Совокупность предложенных признаков, новизна, эффективность позволяет нам представить способ, как заявочный материал на изобретение. В доступной нам литературе подобных способов диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей не обнаружено.
Эффективность предполагаемого способа диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей может быть подтверждена конкретными клиническими примерами.
9
Пример 1. Пациентка А. поступила в отделение кишечных инфекций ДНКЦИБ 30.08.2020 в первые сутки болезни с диагнозом: Острый гастроэнтерит. Эксикоз 1 степени. Возраст ребенка на момент поступления: 10 месяцев. При поступлении отмечаются жалобы на рвоту (была 11 раз обильная) (Х2), боли в животе, вялость, отказ от еды на фоне нормальной температуры тела (X1). Стул накануне оформленный (Х3). Лечения не получала. Доставлена в стационар бригадой скорой медицинской помощи. Из анамнеза известно: при рождении масса тела 3 кг 600 г, рост 38 см. Привита по возрасту. Жалоб со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) по данным амбулаторной медицинской карты и со слов родителей до госпитализации у ребенка не было. Накануне поступления отмечалась погрешность в диете (первый раз попробовала йогурт из магазина). При обследовании пациента в стационаре в гемограмме выявлен лейкоцитоз (число лейкоцитов 20,1×10 клеток/л) (Х4), нейтрофильный сдвиг до 85%. В биохимическом анализе сыворотки в 1 сутки пребывания в стационаре была выявлено умеренное повышение уровня мочевины (9,6 ммоль\л), остальные биохимические показатели в пределах референсных значений.
С использованием созданной дискриминантной модели диагностируют норовирусный гастроэнтерит.
При расчете показателей линейных дискриминантных функций оказалось, что
ЛДФ2>ЛДФ1:
ЛДФ1=2,14 *0+0,42* 11+0,63*0+0,89*20-8,42=14
ЛДФ2=1,92*0+0,80*11+0,39*0+1,68*20-21,02=21,4, что позволило диагностировать норовирусный гастроэнтерит.
И действительно, методом полимеразной цепной реакции с обратной транксрипцией в фекалиях ребенка выявлен генетический материал норовирусов. В копрограмме без патологических изменений. Бактериальный посев фекалий на дизентерийно-тифопаратифозную группу возбудителей и эшерихиозы отрицательный. Окончательный клинический диагноз: Норовирусный гастроэнтерит, средней тяжести. Эксикоз 1 степени.
В стационаре проведена комплексная регидратационная (внутривенные инфузии солевых растворов, оральная регидратация), патогенетическая (ферментные препараты, прокинетики, пробиотики) и симптоматическая терапия с положительной динамикой.
9
При повторном исследовании гемограммы через сутки от поступления ребенка отмечалась нормализация уровня лейкоцитов (8,6*10 клеток/л) и лейкоцитарной формулы, биохимические показатели крови при выписке также были в пределах нормы.
Пациент был выписан из круглосуточного стационара 03.09.2020 (на пятый день) по желанию родителей с рекомендацией продолжения лечения в амбулаторных условиях.
9
Пример 2. Пациент П. поступил в отделение кишечных инфекций ДНКЦИБ 25.04.2018 в 1 сутки болезни с диагнозом: Острый гастроэнтерит. Эксикоз 1-2 степени. Возраст ребенка на момент поступления: 7 лет 9 месяцев. При поступлении отмечались жалобы на обильную рвоту 15 раз, (Х2), однократный жидкий стул (Х3), повышение температуры до 37,2°С (X1), боли в животе с локализацией в околопупочной области, вялость, снижение диуреза. Дома получал следующее лечение: регидрон, энтеросгель, не имевшее положительного результата. Доставлен в стационар нарядом скорой медицинской помощи. Из анамнеза известно: при рождении масса тела 4 кг 100 г, рост 42 см. Привит по возрасту. В группах диспансерного наблюдения не состоит. Жалоб со стороны ЖКТ по данным медицинской карты и со слов родителей до госпитализации у мальчика не было. При обследовании в стационаре отмечены следующие изменения: в гемограмме лейкоцитоз до 21,3*10 клеток /л (Х4), повышение СОЭ до 16 мм/ч. В биохимическом анализе сыворотки крови биохимические показатели в пределах референсных значений.
С использованием созданной дискриминантной модели диагностируют развитие норовирусного гастроэнтерита.
При расчете показателей линейных дискриминантных функций оказалось, что
ЛДФ2>ЛДФ1:
ЛДФ1=2,14*1+0,42*15+0,63*1+0,89*21,3-8,42=19,607
ЛДФ2=1,92*1+0,80*15+0,39*1+1,68*21,3-21,02=29,074, что позволило диагностировать развитие норовирусного гастроэнтерита.
9
Далее методом полимеразной цепной реакции с обратной транксрипцией в фекалиях пациента выявлен генетический материал норовирусов. В копрограмме отмечены признаки нарушения переваривания и всасывания питательных веществ в тонком кишечнике. Бактериальный посев фекалий на дизентерийно-тифопаратифозную группу возбудителей и эшерихиозы отрицательный. В динамике в гемограмме на 2 сутки пребывания в стационаре нормализация уровня лейкоцитов (6,7*10 клеток / л).
Окончательный клинический диагноз: Норовирусный гастроэнтерит, средней тяжести. Эксикоз 1 степени.
В стационаре проведена комплексная регидратационная (внутривенные инфузии растворов, оральная регидратация), патогенетическая (ферментные препараты, пробиотики, прокинетики) и симптоматическая терапия с положительной динамикой. Выписан 27.04.2018 г. (на 3-е сутки) с рекомендациями продолжения лечения в условиях поликлиники.
В отделении кишечных инфекций ФГБУ «Детского научно-клинического центра инфекционных болезней» ФМБА России в процессе стационарного лечения в период 2017-2018 гг. мы наблюдали 59 детей с диагнозом «острый гастроэнтерит норовирусной этиологии», подтвержденным генетическим исследованием проб фекалий (методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией). Критериями включения детей в исследование были следующие: 1) возраст пациента от 1 до 18 лет, 2) поступление в стационар не позднее 24 часов с момента начала заболевания, 3) отсутствие сопутствующей гастроэнтерологической патологии, 4) подписание законными представителями ребенка информированного согласия. Средний возраст больных составил 3,8±0,4 г., мальчиков было 26 (46%), девочек - 33 (54%).
В таблице 1 приведены данные об особенностях анамнеза и клинико-лабораторных показателей у наблюдаемых больных норовирусным гастроэнтеритом.
Все дети получали стандартную терапию по поводу вирусного гастроэнтерита, включающую регидратацию глюкозо-солевыми растворами, сорбенты, пробиотики, ферментные препараты, прокинетики, симптоматические средства. Выписку пациентов их стационара домой осуществляли при условии нормализации общего состояния и исчезновения признаков острого гастроэнтерита.
Методом дискриминантного анализа была создана модель диагностики острого гастроэнтерита норовирусной этиологии у 59 детей, путем выделения наиболее информативных признаков, характеризующих течение острого гастроэнтерита по данным анализа клинико-лабораторных показателей и сбора анамнестических данных (табл. 1).
Решающие правила создания модели диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей были получены путем пошагового отбора наиболее значимых взаимосвязанных признаков в виде линейных дискриминантных (классификационных) функций (ЛДФ): ЛДФ1 (неноровирусный гастроэнтерит) и ЛДФ2 (норовирусный гастроэнтерит).
Признаки (и их коды), вошедшие в модель диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей, оценка их информативности, коэффициенты дискриминантных (классификационных) функций (ЛДФ), константы модели представлены в таблице 2.
Точность диагностики норовирусного гастроэнтерита по решающим правилам созданной дискриминантной модели составила 93,2% (69 из 74), точность детерминирования факторов отсутствия норовирусного гастроэнтерита - 97,8% (85 из 87), общая точность модели - 95,7%. Статистическая значимость созданной модели составила р<0,001 (таблица 3). Чувствительность модели составила 93,2%. Специфичность модели составила 97,8%.
Использование способа диагностики норовирусного гастроэнтерита у детей позволит повысить точность постановки диагноза у детей, что обеспечит эффективность своевременного лечения и предупредит необоснованное назначение антибактериальных препаратов при норовирусном гастроэнтерите.