MATHEMATICAL MODEL FOR DIFFERENTIAL DIAGNOSTICS OF DISEASES WITH A MONONUCLEOSIS-LIKE SYNDROME IN CHILDREN

Full Text

Мононуклеозоподобный синдром (МНПС) является одним из наиболее часто встречающихся состояний у детей. Он включает в себя симптомы интоксикации, лимфа-денопатию, гепатоспленомегалию, поражение носо- и ротоглотки, изменения «белой» крови в виде лимфомоно-цитоза с появлением атипичных мононуклеаров [1]. В практической педиатрии он наиболее часто однозначно трактуется как инфекционный мононуклеоз Эпштейн-Барр вирусной этиологии [2]. Однако мононуклеозоподобный синдром может сопровождать значительное число патологических состояний детского возраста, в том числе лейкозы и лимфопролиферативные заболевания, все герпетические инфекции, острые респираторные вирусные инфекции, некоторые паразитозы (токсоплазмоз), хламидиоз и т. д., что создает значительные трудности в проведении дифференциальной диагностики [3, 6]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Улучшение качества диагностики и лечения заболеваний, протекающих с мононуклеозоподобным синдромом у детей. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ В период с 2009 по 2011 гг. на базе кафедры нами проводилось наблюдение за 211 детьми в возрасте от 1 до 15 лет, проходившими стационарное лечение в ГБУЗ «Волгоградская областная детская клиническая инфекционная больница». Клиническое обследование детей проводилось на протяжении всего периода госпитализации, начиная с момента поступления до выписки. Лабораторные исследования включали в себя общий анализ крови, общий анализ мочи, биохимические тесты, ИФА крови на Эпштейн-Барр вирус (ЭБВ), цитомегаловирус (ЦМВ), герпесвирусы I, II, VI типов, респираторные вирусы, ВИЧ-инфекцию. Для построения математической модели мы использовали вычислительные методы, основанные на теории распознания образов с логическим и вероятностным подходом. Для оптимизации альтернативной диагностики нами была использована методика неоднородной последовательной процедуры (НПП), разработанная А. А. Генкиным и Е. В. Гублером (1964) для применения в биологии и медицине [4, 5]. Выпуск 2 (50). 2014 45 ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ Техническим результатом данного способа является определение достоверных и наиболее значимых критериев, которые характеризуются индивидуально вычисленным, дифференциально-диагностическим баллом. Арифметическое суммирование данных баллов обеспечивает быстрое получение представления об этиологии мононуклеозоподобного синдрома РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Для создания математической модели были подвергнуты обработке 47 анамнестических, клинических и лабораторных параметров: возраст больных, данные анамнеза, первичные симптомы, с которыми дети поступали в стационар, данные объективного обследования, результаты лабораторных исследований. Для каждого из выделенных симптомов, с учетом частоты встречаемости в сравниваемых группах, были рассчитаны диагностические коэффициенты и их информативность, которые в дальнейшем были использованы для составления дифференциально-диагностических таблиц. Дифференциально-диагностическая таблица МНПС, обусловленного ЭБВ и ЦМВ вирусами, представлена в табл.1. Анализ данных табл. показывает, что в первой группе (ЭБВИ) сумма всех диагностических коэффициентов достигает +19,1, во второй (ЦМВИ) -18,0. Поскольку в предложенном способе в качестве допустимого уровня ошибок первого рода принята величина 0,02 (2,0 %) и ошибок второго рода - величина 0,05 (5,0 %), то пороговой суммой диагностических коэффициентов для постановки диагноза Эпштейн-Барр вирусной инфекции является значение ДKпop (A1) = +(19,1 ± 0,07), а для постановки диагноза цито-мегаловирусная инфекция - ДКпор (А2) = - (18,0 ± 0,07). По аналогии пороговые диагностические коэффициенты были рассчитаны для групп - ЦМВИ - ОРВИ и ЭБВИ - ОРВИ. При проведении дифференциальной диагностики между сравниваемыми заболеваниями, величины диагностических коэффициентов необходимо суммировать отдельно со знаком «+» и со знаком «-» и сравнить с пороговыми суммами. На примере табл. 1, если сумма коэффициентов > +(19,1 ± 0,07), то правильность вынесения диагноза «Эпштейн-Барр вирусная инфекция» равна 99,9 %, а «Цитомегаловирусная инфекция» - 0,1 %. И, наоборот, если сумма коэффициентов < -(18,0 ± 0,07), то правильность вынесения диагноза инфекционного мононук-леоза равна 0,1 %, а ЦМВИ - 99,9 %. Если сумма коэффициентов > -(18,0 ± 0,07), но < +(19,1 ± 0,07), это свидетельствует либо о недостатке информации для принятия решения о данной нозологической единице с намеченным уровнем надежности, либо о наличии промежуточного состояния между двумя инфекционными заболеваниями. Дифференциально-диагностическая таблица МНПС, обусловленного ЦМВ и респираторными вирусами, представлена в табл. 2. Из данных, представленных в табл. 2, можно видеть, что сумма баллов, полученная при анализе 7 параметров, достаточная для диагностики ЦМВ инфекции, составляет +7,0, ОРВИ -7,2 балла. Дифференциально-диагностическая таблица между МНПС, вызванного вирусами Эпштейна-Барр и респираторными вирусами, представлена в табл. 3. Если сумма коэффициентов > +13,1, то правильность вынесения диагноза «Эпштейн-Барр вирусная инфекция» равна 99,9 %, а «ОРВИ с МНПС» - 0,1 %. И, наоборот, если сумма коэффициентов < - (13,8±0,07), то правильность вынесения диагноза инфекционного мононуклеоза равна 0,1 %, а ОРВИ - 99,9 %. Таблица 1 Дифференциально-диагностическая таблица МНПС обусловленного Эпштейн-Барр и цитомегаловирусом Диагностический признак Анализируемые заболевания ЭБВ-инфекция ЦМВ-инфекция ДК J ДК J 1 Возраст от 1 года до 3 лет - 4,0 0,8 + 4,1 0,7 2 Возраст от 4 до 6 лет + 7,6 1,4 - 6,9 1,3 3 Организованность ребенка + 4,0 0,9 - 3,9 0,8 4 Лимфаденопатия + 5,1 0,9 - 5,2 0,9 5 Кашель - 5,0 0,9 + 5,7 1,1 6 Гипертрофия миндалин не превышает I степени - 5,0 0,5 + 4,9 0,5 7 Длительность лихорадочного периода от 3 до 5 дней + 4,7 0,7 - 4,7 0,7 8 Тромбоцитопения + 8,1 1,8 - 8,2 1,8 9 Атипичные мононуклеары + 3,7 0,8 - 3,8 0,8 Сумма ДК + (19,1 ± 0,07) p < 0,05 - (18,0 ± 0,07) p < 0,05 46 Выпуск 2 (50). 2014 При сомнительных результатах расчета, полученных с использованием диагностических табл. 1 - 3, для проведения дифференциальной диагностики необходимо использовать рассчитанный нами универсальный табличный алгоритм, позволяющий отдифференцировать группу заболеваний, вызванных вирусами семейства Herpesviridae (ЭБВИ, ЦМВИ, микст-инфекция ЭБВ+ЦМВ) (1-я группа) от острых респираторных вирусных инфекций, протекающих с МНПС (2-я группа) (табл. 4). Анализ данных, представленных в табл. 4, показывает, что в 1-й группе сумма всех диагностических коэффициентов составляет +(29 ± 0,07), во второй -(27 ± 0,07). То есть, если сумма коэффициентов менее -(27 ± 0,07), то правильность вынесения диагноза герпетической инфекции равна 0,1 %, а острой вирусной инфекцией - 99,9 %. И наоборот, если сумма коэффициентов равна или более +(29 ± 0,07), то правильность вынесения диагноза герпетической инфекции составляет 99,9 %, а ОРВИ - 0,1 %. Таблица 2 Дифференциально-диагностическая таблица МНПС, обусловленного цитомегаловирусом и респираторными вирусами Диагностический признак Анализируемы заболевания ЦМВ-инфекция ОРВИ ДК J ДК J 1 Возраст от 4 до 6 лет - 5,9 0,7 + 5,9 0,7 2 Гиперемия лица - 7,0 0,9 +7,1 0,9 3 Гепатит + 7,1 1,3 - 7,0 1,3 4 Длительность лихорадочного периода свыше 6 дней +16,6 3,7 - 17,0 3,8 5 Повышение температуры в утренние часы - 3,7 0,5 + 3,6 0,5 6 Т ромбоцитопения - 5,4 0,5 + 5,4 0,5 7 Лимфоцитоз + 5,3 0,6 - 5,2 0,6 Сумма ДК + (7,0 ± 0,07) p < 0,05 - (7,2 ± 0,07) p < 0,05 Таблица 3 Дифференциально-диагностическая таблица МНПС, обусловленного Эпштейн-Барр и респираторными вирусам Диагностический признак Анализируемы заболевания ЭБВ-инфекция ОРВИ ДК J ДК J 1 Возраст от 1 года до 3 лет - 3,5 0,6 + 3,4 0,5 2 Лимфаденопатия + 5,6 0,9 - 4,9 0,8 3 Кашель - 3,9 0,5 + 3,8 0,5 4 Гиперемия лица - 5,4 0,6 + 5,4 0,6 5 Гепатомегалия + 3,1 0,6 - 3,2 0,6 6 Гепатит + 5,8 0,7 - 5,9 0,7 7 Спленомегалия + 5,2 0,6 - 5,2 0,6 8 Длительность лихорадки до 3 дней - 6,8 1,9 + 6,6 1,9 9 Длительность лихорадки свыше 6 дней + 14,6 2,0 - 15,2 2,0 10 Повышение температуры в утренние часы - 4,6 0,8 + 4,4 0,8 11 Лейкоцитоз + 4,9 0,7 - 4,9 0,7 12 Нейтрофилез - 7,0 1,1 + 7,0 1,1 13 Атипичные мононуклеары + 5,1 1,3 - 5,1 1,3 Сумма ДК + (13,1 ± 0,07) p < 0,05 - (13,8 ± 0,07) p < 0,05 Выпуск 2 (50). 2014 47 Таблица 4 Таблица проведения дифференциальной диагностики МНПС, обусловленного герпетическими и респираторными вирусами Диагностический признак Анализируемые заболевания 1-ая группа 2-ая группа ДК J ДК J 1 Пролонгированная лихорадка (свыше 6 дней) +15 2,4 -15 2,4 2 Лихорадка до 3 дней -7 2,1 +7 2,1 3 Повышение температуры в утренние часы -5 0,9 +5 0,9 4 Повышение температуры в вечерние и ночные часы +3 0,5 -2 0,5 5 Лимфаденопатия +4 0,6 -4 0,6 6 Гепатомегалия +3 0,6 -3 0,6 7 Спленомегалия +5 0,6 -5 0,6 8 Гепатит +6 0,8 -7 0,9 9 Лейкоцитоз +5 0,7 -4 0,5 10 Нейтрофилез -5 0,8 +6 0,9 11 Атипичные мононуклеары +5 1,2 -5 1,2 Сумма ДК +(29 ± 0,07) p < 0,05 -(27 ± 0,07) p < 0,05 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, использование данного алгоритма позволяет дифференцировать группу острых респираторных заболеваний, сопровождающихся МНПС, от большой группы инфекций, обусловленных герпетическими вирусами. Данный метод с высокой вероятностью позволяет выделять пациентов с инфекционным мононуклеозом на ранних этапах заболевания, что способствует оптимизации схемы диагностического поиска, лабораторного обследования и лечения больного.

About the authors

L. V. Kramar

Email: lubov-kramar@yandex.ru

O. A. Karpukhina

A. A. Arova

References

Supplementary files