Способ диагностики диссеминированного туберкулеза легких у пациентов с ВИЧ-инфекцией и отрицательными результатами бактериоскопических и иммунологических методов Российский патент 2021 года по МПК A61B17/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии и пульмонологии.

Диагностика туберкулеза легких, согласно Федеральным клиническим рекомендациям, проводится с учетом клинической картины заболевания, данных анамнеза, результатов рентгенологических методов обследования, иммунологических кожных тестов, молекулярно-генетических и лабораторных методов (бактериоскопических, микробиологических, патоморфологических исследований) [1]. Несмотря на улучшение эпидемиологической ситуации по туберкулезу, отмечается рост заболеваемости туберкулезом среди больных ВИЧ-инфекцией. Наиболее частой формой туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией на поздних стадиях является диссеминированный туберкулез. Верификация туберкулезной этиологии при синдроме диссеминации представляет большие трудности. Лабораторные методы выявления микобактерии чаще имеют отрицательный результат. Отмечается низкая эффективность диагностических методов при схожести клинико-анамнестических и социальных факторов диссеминированных заболеваний легких инфекционной этиологии. Важным звеном патогенеза диссеминации туберкулезной этиологии является стадия бактериемии. Поиск отличий в анализах крови представляется перспективным для использования их в диагностике туберкулеза.

Известен способ диагностики туберкулеза [2], заключающийся в том, что выделяют мононуклеарные клетки периферической крови, культивируют их в питательной среде, получают образец супернатанта культуры мононуклеарных клеток и проводят ИФА с использованием в качестве сорбента раствор антигенов микобактерий туберкулеза, по оптической плотности образца супернатанта судят о наличии туберкулеза. Недостатком данного метода является его многоэтапность и длительность исполнения.

Известен способ диагностики туберкулеза [3], основанный на определении комплекса сывороточных цитокинов: фактор некроза опухоли - альфа, интерлейкин - 10 и растворимый рецептор интерлейкин - 6. При показателях фактора некроза опухоли - альфа от 19,72 до 23,87 пг/мл, интерлейкина - 10 от 15,48 до 21,86 пг/мл и растворимого рецептора интерлейкина - 6 от 770,76 до 1800,31 пг/мл при вирусной нагрузке более 10000 коп/мл и СД4+ менее 500 диагностируют туберкулез у ВИЧ-инфицированных пациентов. Недостатком данного метода является высокая стоимость определения сывороточных цитокинов.

Известен способ диагностики туберкулеза легких [4], включающий в себя инкубацию цельной крови с микобактериальными антигенами, представляющими смесь белков ESAT-6, CFP-10, ТВ 7.7, и без них, центрифугирование пробы с отделением плазмы, определение в супернатантах гаммаинтерферона, отличающийся тем, что в супернатантах лиц, инфицированных микобактериями, кроме антигениндуцированной продукции гамма-интерферона определяют содержание антигениндуцированного интерлейкина-6 и спонтанную продукцию трансформирующего ростового фактора-альфа и при уровне гамма-интерферона ≥6,4 МЕ/мл, или интерлейкина-6 ≥2039 пг/мл, или трансформирующего ростового фактора-альфа ≥17,0 пг/мл констатируют активную туберкулезную инфекцию. Недостатком данного метода является отсутствие сведений об особенностях продукции указанных веществ на поздних стадиях ВИЧ-инфекции.

Известен способ диагностики туберкулеза [5], основанный на определении биомаркеров IP-10, интерлейкинов IL-6, IL-10, IL-4, FOXP3 и IL-12 в крови. Недостатком данного метода является высокая стоимость определения интерлейкинов.

Известен способ дифференциальной диагностики пневмонии и туберкулеза легких [6] с помощью анализа крови, отличающийся тем, что у больного с воспалительным инфильтратом в легком производят подсчет количества лейкоцитов, определяют липидвысвобождающую способность лейкоцитов (ЛВСЛ) крови, и при показателе ЛВСЛ, равном и менее 0,119 ммоль/л, диагностируют инфильтративный туберкулез легких, а более 0,119 ммоль/л - пневмонию. Недостатком данного метода является его изученность в группе пациентов только с одной клинической формой туберкулеза - инфильтративным. Кроме того, не показана возможность его применения у лиц с ВИЧ-инфекцией. Данный способ выбран нами в качестве прототипа.

Целью заявляемого изобретения является создание способа диагностики диссеминированного туберкулеза легких у пациентов с ВИЧ-инфекцией и отрицательными результатами бактериоскопических и иммунологических методов.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно в общем анализе крови определяют количество эритроцитов; в сыворотке крови определяют уровень гепсидина и сывороточного железа; определяют уровень CD4-лимфоцитов крови; вычисляют вероятность туберкулеза (р) по формуле:

р=1/(1+27182^{(5,0016-0,0000081*Г+0,1993*Ж+0,3874*Л+1,80963*Э+0,01844*С)}),

где Г - уровень гепсидина, пг/мл;

Ж - уровень сывороточного железа, мкмоль/л;

Л - количество лейкоцитов, * 10⁹/л;

Э - количество эритроцитов, *10¹²/л;

С - количество CD4-лимфоцитов, кл/мкл;

2,7182 - основание натурального логарифма;

5,0016 - константа и 0,0000081, 0,1993, 0,3874, 1,80963, 0,01844 - коэффициенты, полученные экспериментально;

и по полученному значению р>0,5 делают вывод о туберкулезной этиологии диссеминированного поражения легких, р≤0,5 - об отсутствии туберкулеза.

Данные коэффициенты и константа получены нами при проведении математико-статистической обработки с применением метода логистической регрессии с последующим логит-преобразованием клинико-лабораторных данных обследования 96 пациентов с ВИЧ-инфекцией и синдромом легочной диссеминации, 42 из которых имели туберкулез и 44 - пневмонию. На основании полученных данных выведена заявляемая формула. Для анализа взаимосвязи качественного бинарного признака (в нашем случае - наличие или отсутствие туберкулеза), выступающего в роли зависимой переменной, и подмножеством количественных признаков (лабораторных показателей), выступающих в роли независимых переменных (предикторов), нами применен статистический метод логистической регрессии с пошаговым алгоритмом включения и исключения предикторов. Принят уровень значимости р<0,05. У пациентов с ВИЧ-инфекцией и синдромом легочной диссеминации отобраны 5 предикторов с наибольшим значением: гепсидин, сывороточное железо, эритроциты, лейкоциты, CD4-лимфоциты. Оценка качества регрессии проведена на основании расчета коэффициента детерминации R2, который принимает значения от 0 до 1 и указывает на высокое качество регрессии при приближении к единице (R2 по Нэйджелкерк = 0,7736 - хорошее качество регрессии). Для оценки диагностической эффективности метода с учетом последствий ложных решений использованы ROC-кривые (Receiver Operating Characteristic curve). При построении ROC-кривой за ось абсцисс принимается специфичность метода, ординат - специфичность. Чувствительность метода составила 92,86% и специфичность 90,91%. Процент правильно классифицированных случаев составил 91,86%. Методом ROC-анализа определена количественная величина достоверности различия в информативности изучаемых методов. Для этого вычислена площадь под кривыми (AUC). В полученной нами модели AUC=0,958, что соответствует высокой информативности.

Сравнение заявляемого способа с другими, известными в современное время в медицине, показало его соответствие критериям и изобретения.

Способ реализуется следующим образом: у пациента с ВИЧ-инфекцией и подозрением на диссеминированный туберкулез легких, имеющего отрицательные результаты бактериоскопических и иммунологических методов, в сыворотке крови определяется гепсидин и сывороточное железо. Определяется уровень CD4-лимфоцитов. В общем анализе крови определяется уровень эритроцитов и лейкоцитов. Каждому показателю придается установленное экспериментальным путем весовое значение в виде его произведения на постоянный коэффициент, происходит суммирование полученных значений и прибавляется константа. По полученной формуле рассчитывается вероятность (р) туберкулеза:

р=1/(1+27182^{(5,0016-0,0000081*Г+0,1993*Ж+0,3874*Л+1,80963*Э+0,01844*С)}),

где Г - уровень гепсидина, пг/мл;

Ж - уровень сывороточного железа, мкмоль/л;

Л - количество лейкоцитов, *10⁹/л;

Э - количество эритроцитов, *10¹²/л;

С - количество CD4-лимфоцитов, кл/мкл;

2,7182 - основание натурального логарифма;

5,0016 - константа и 0,0000081, 0,1993, 0,3874, 1,80963, 0,01844 - коэффициенты, полученные экспериментально;

и по значению р>0,5 делается вывод о туберкулезной этиологии диссеминированного поражения легких, р≤0,5 - об отсутствии туберкулеза.

Заявленное изобретение поясняется следующими клиническими примерами.

Пример 1.

У пациента Н. 43 лет с ВИЧ-инфекцией и синдромом легочной диссеминации на рентгенограмме при микроскопии мокроты и бронхиальных смывов микобактерии не обнаружены. Методом полимеразной цепной реакции микобактерии не обнаружены. Мокрота отправлена в бактериологическую лабораторию для проведения посева. Кожная проба с препаратом Диаскинтест отрицательная. В первые сутки госпитализации произведен забор венозной крови. Определены следующие значения диагностических показателей: гепсидин 10885 пг/мл, сывороточное железо 4,9 мкмоль/л, лейкоциты 5,8*10⁹/л, эритроциты 3,5*10¹²/л, CD4 200 кл/мкл. Значение вероятности туберкулеза с учетом данных показателей равняется:

р=1/(1+27182^{(5,0016-0,0000081*10885+0,1993*4,9+0,3874*5,8+1,80963*3,5+0,01844*200)})=0,867.

Поскольку 0,867 больше 0,5, то делается вывод о наличии туберкулеза у данного пациента. Пациенту начата специфическая этиотропная противотуберкулезная терапия. Через 18 суток получен положительный результат посева, выявлен рост культуры микобактерии туберкулеза, диагноз туберкулез подтвердился.

Пример 2.

У пациентки Р. 37 лет с ВИЧ-инфекцией и синдромом легочной диссеминации на рентгенограмме при микроскопии мокроты и бронхиальных смывов микобактерии не обнаружены. Методом полимеразной цепной реакции микобактерии не обнаружены. Мокрота отправлена в бактериологическую лабораторию для проведения посева. Кожная проба с препаратом Диаскинтест отрицательная. Во вторые сутки госпитализации произведен забор венозной крови, определены следующие значения диагностических показателей: гепсидин 6665 пг/мл, сывороточное железо 9,9 мкмоль/л, лейкоциты 3,2*10⁹/л, эритроциты 2,51*10¹²/л, CD4 11 кл/мкл. Значение вероятности туберкулеза с учетом данных показателей равняется:

р=1/(1+27182^{(5,0016-0,0000081*6665+0,1993*9,9+0,3874*3,2+1,80963*2,51+0,01844*11)})=0,072.

Поскольку 0,072 меньше 0,5, то делается вывод об отсутствии туберкулеза у данной пациентки. Специфическая этиотропная противотуберкулезная терапия не проводилась. Через 14 суток пациентка выписана с улучшением и выраженной положительной динамикой на рентгенограмме. Культуральным методом (посев) диагноз туберкулез также не потвердился.

Таким образом, способ позволяет быстро, информативно, достоверно диагностировать туберкулез у пациентов с ВИЧ-инфекцией и синдромом легочной диссеминации и может применяться в тех случаях, когда при подозрении на туберкулез результаты бактериоскопических и иммунологических методов отрицательные.

Повышение эффективности дифференциальной диагностики туберкулеза и пневмонии у лиц с ВИЧ инфекцией посредством использования объективных лабораторных количественных показателей анализа крови является достоинством и преимуществом предлагаемого способа. Промышленная применимость способа подтверждается возможностью его воспроизведения в условиях любого лечебного учреждения, имеющего отделение клинической лабораторной диагностики.

Источники информации:

1. Методические рекомендации по совершенствованию диагностики и лечения туберкулеза органов дыхания, утв. Приказом Министерства здравоохранения РФ от 29 декабря 2014 г. №951.

2. Способ диагностики туберкулеза и дифференциальной диагностики туберкулеза и латентной туберкулезной инфекции. Казанова А.С., Лядова И.В., Кондратюк Н.А., Пантелеев А.В., Васильева И.А., Тараканова Ю.Н. Патент на изобретение RU 2576833 С1, 10.03.2016. Заявка №2014114430/15 от 14.04.2014.

3. Способ ранней диагностики туберкулеза при ВИЧ-инфекции. Скляр Л.Ф., Маркелова Е.В., Сотниченко С.А. Патент на изобретение RU 2416801 С1, 20.04.2011. Заявка №2009137802/15 от 12.10.2009.

4. Способ диагностики туберкулеза легких. Васильева Е.В., Вербов В.Н., Тотолян А.А., Лядова И.В., Никитина И.Ю. Патент на изобретение RU 2503005 С1, 27.12.2013. Заявка №2012128311/15 от 02.07.2012.

5. Host biomarkers of clinical relevance in tuberculosis: review of gene and protein expression studies. John S.H., Kenneth J., Gandhe A.S. Biomarkers. 2012 Feb; 17(1):l-8.

6. Способ дифференциальной диагностики пневмонии и инфильтративного туберкулеза легких. Варламов П.Н., Мишланов В.Ю., Варламов О.П., Морозова Н.С. Патент на изобретение RU 2444015 С1, 27.02.2012.

Заявка №2011102649/15 от 24.01.2011.

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии и пульмонологии, и может быть использовано для диагностики диссеминированного туберкулеза легких у пациентов с ВИЧ-инфекцией. Способ включает исследование у пациента количества лейкоцитов в общем анализе крови. Дополнительно определяют уровень CD4-лимфоцитов крови, в сыворотке крови определяют уровень гепсидина и сывороточного железа, в общем анализе крови определяют количество эритроцитов, вычисляют вероятность туберкулеза (р) по формуле р=1/(1+2,7182^{(5,0016-0,0000081*Г+0,1993*Ж+0,3874*Л+1,80963*Э+0,01844*С)}), где Г - уровень гепсидина, пг/мл; Ж - уровень сывороточного железа, мкмоль/л; Л - количество лейкоцитов, *109/л; Э - количество эритроцитов, *1012/л; С - количество CD4-лимфоцитов, кл./мкл; 2,7182 - основание натурального логарифма; 5,0016 - константа и 0,0000081, 0,1993, 0,3874, 1,80963, 0,01844 - коэффициенты, полученные экспериментально. По полученному значению р>0,5 делается вывод о туберкулезной этиологии диссеминированного поражения легких, р≤0,5 - об отсутствии туберкулеза. Использование изобретения позволяет повысить эффективность дифференциальной диагностики туберкулеза и пневмонии у лиц с ВИЧ-инфекцией и отрицательными результатами бактериоскопических и иммунологических методов посредством использования объективных лабораторных количественных показателей анализа крови. 2 пр.

Способ диагностики диссеминированного туберкулеза легких у пациентов с ВИЧ-инфекцией и отрицательными результатами бактериоскопических и иммунологических методов, включающий в себя исследование у пациента количества лейкоцитов в общем анализе крови, отличающийся тем, что дополнительно определяют уровень CD4-лимфоцитов крови; в сыворотке крови определяют уровень гепсидина и сывороточного железа; в общем анализе крови определяют количество эритроцитов; вычисляют вероятность туберкулеза (р) по формуле

р=1/(1+2,7182^{(5,0016-0,0000081*Г+0,1993*Ж+0,3874*Л+1,80963*Э+0,01844*С)}),

где Г - уровень гепсидина, пг/мл;

Ж - уровень сывороточного железа, мкмоль/л;

Л - количество лейкоцитов, *10⁹/л;

Э - количество эритроцитов, *10¹²/л;

С - количество CD4-лимфоцитов, кл./мкл;

2,7182 - основание натурального логарифма;

5,0016 - константа и 0,0000081, 0,1993, 0,3874, 1,80963, 0,01844 - коэффициенты, полученные экспериментально;

и по полученному значению р>0,5 делают вывод о туберкулезной этиологии диссеминированного поражения легких, р≤0,5 - об отсутствии туберкулеза.