Детерминанты возможных воспалительных повреждений миокарда при острых кишечных инфекциях у детей

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Кардиомиопатии некоронарогенной природы, включая воспалительную, относятся к одной из ведущих причин инвалидизации и смертности детей и взрослых. Воспалительная кардиомиопатия в 2/3 случаев представляет собой исход миокардита в результате прямого агент-зависимого повреждения миокарда или аутоиммунных реакций при отсутствии генетической предрасположенности [6, 14]. МКБ-10, предложенная в 1989 г., шифрует кардиомиопатию при инфекционных болезнях кодом I43.0 в рубрике «Другие болезни сердца». Термин «воспалительная кардиомиопатия» используют с 1997 г. для обозначения инфекционных поражений миокарда и их последствий [12]. В 2006 г. группа экспертов Американской ассоциации сердца предложила отнести воспалительную кардиомиопатию наряду с миокардитом к группе первичных приобретенных кардиомиопатий [13].

Сегодня хорошо известно, что поражения миокарда встречаются при инфекционных заболеваниях различной этиологии [4, 10]. Острый миокардит сопровождает около 2 % всех случаев острых респираторных заболеваний [2]. У детей с острыми кишечными инфекциями (ОКИ) изменения сердечно-сосудистой системы (ССС) тоже не являются редкостью [8]. Клинические симптомы нетяжелых дистрофических и воспалительных процессов ССС при ОКИ у детей нечеткие и мало специфичные, большинство случаев миокардита протекает в легких и стертых формах, что затрудняет своевременную постановку диагноза [9]. При этом высокотехнологичные методы, позволяющие дифференцировать патологию сердца — ультразвуковые исследования с возможностью денситометрии участков миокарда, магнитно-резонансная томография с контрастированием парамагнитными препаратами, эндомиокардиальная биопсия и др., часто малодоступны или не оправданы по вопросам безопасности их использования у детей [2]. В то же время изменения ССС, такие как преходящий систолический шум в остром периоде инфекции, брадикардия в периоде реконвалесценции, повышение уровня кардиоспецифических ферментов в сыворотке крови, могут трактоваться как проявления миокардита, хотя, по сути, являются реакцией на инфекционно-воспалительный процесс и проходят бесследно [1]. Вопрос дифференциальной диагностики изменений ССС воспалительного происхождения и транзиторных реакций ССС при ОКИ у детей весьма актуален.

Цель работы — на основе клинической оценки изменений сердечно-сосудистой системы разработать дискриминантную модель для предсказания возможности повреждений миокарда воспалительного генеза при острых кишечных инфекциях у детей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В отделении кишечных инфекций Детского научно-клинического центра инфекционных болезней ФМБА России в период 2020–2022 гг. последовательно наблюдали 33 ребенка в возрасте от 1 мес. до 13 лет с ОКИ различной этиологии. По факту наличия или отсутствия изменений со стороны ССС дети были поделены на 2 группы. Первую группу составили 24 ребенка, у которых по данным клинико-лабораторного и инструментального обследования не выявили изменения ССС. Во вторую группу включены дети с впервые в жизни выявленными признаками поражения ССС (9 детей). В выборку не входили пациенты, имевшие врожденные пороки сердца, а также перенесшие ранее поражения сердца воспалительной или аутоиммунной природы.

При формировании выборки использовали метод диагностики поражений миокарда у детей [9]. Согласно данному методу клиническими признаками изменений ССС считали: приглушение тонов сердца, наличие шумов, тахи- или брадикардию (не соответствующих возрасту, фазе заболевания, эмоциональному состоянию), артериальную гипотензию, проявления сердечной недостаточности II–III степени тяжести (застойные хрипы в легких, пастозность или отечность, гепатомегалия).

ЭКГ-показателями изменений ССС считали: впервые выявленные нарушения ритма сердца и проводимости, нарушения процесса реполяризации, снижение вольтажа зубцов комплекса QRS. Эхокардиографическими признаками изменений ССС считали снижение фракции выброса.

Биохимическими показателями изменений ССС служили повышенные значения кардиоспецифических ферментов в сыворотке крови — МВ-фракции креатинкиназы (МВ-КК), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), аспарагиновой трансаминазы (АСТ); аланиновой трансаминазы (АЛТ), увеличение отношения АСТ/АЛТ >1,75.

Поскольку большинство признаков изменений ССС при инфекционных заболеваниях у детей мало специфично, а отдельные из них соответствуют варианту нормы или имеют функциональный характер, определяли значимость симптомов патологии миокарда, оценивая их в баллах от 0 до 3, затем вычисляли общую сумму баллов [2]. При этом на 1 балл оценивали любые из следующих признаков или их сочетания: приглушение тонов сердца, наличие шумов, тахи- или брадикардию, артериальную гипотензию, проявления сердечной недостаточности II–III степени тяжести, нарушения ритма сердца и проводимости, нарушения процесса реполяризации, снижение вольтажа зубцов комплекса QRS, повышение двух из трех биохимических показателей — МВ-КК, ЛДГ, АСТ/АЛТ. На 2 балла оценивали снижение фракции выброса, на 3 балла — повышение трех биохимических показателей — МВ-КК, ЛДГ, АСТ/АЛТ.

Сумма баллов не более 3 соответствовала отсутствию миокардиальных повреждений воспалительного генеза, сумма балов более 3, напротив, свидетельствовала о вероятном развитии таковых. С учетом общей суммы баллов пациенты образовали две группы: «группа без миокардиальных повреждений» (группа 1, n = 24) — с суммой баллов 1–3; «группа с вероятным развитием миокардиальных повреждений» (группа 2, n = 9) — с суммой баллов 4–5.

У всех детей с ОКИ изучали жалобы, анамнез, антропометрические показатели (с оценкой значений по центильным таблицам), данные объективного осмотра, определяли степень тяжести состояния по индексу Кларка [3, 5]; оценивали результаты клинических анализов крови и мочи, биохимических анализов крови (С-реактивного белка, глюкозы, мочевины, креатинина, амилазы, электролитов), данные копрологического исследования, ультразвукового исследования органов брюшной полости.

Верификацию этиологии ОКИ проводили с помощью бактериологического исследования фекалий, а также исследования фекалий методом ПЦР с применением набора реагентов «АмплиСенс^® ОКИ скрин-FL», предназначенного для молекулярно-генетической диагностики бактериальных (шигелл, сальмонелл, иерсиний, кампилобактерий, диареегенных эшерихий) и вирусных (ротавирусы, норовирусы, энтеровирусы, астровирусы, аденовирусы) возбудителей, и в некоторых случаях — по данным серологической диагностики в реакции непрямой гемагглютинации.

Электрокардиографию (ЭКГ) выполняли с помощью аппарата CardiMax FX-8222 (Fukuda Denshi Co., Ltd., Япония). в 12 отведениях, на скорости записи 50 мм/с. Интерпретацию полученных результатов осуществляли согласно общепринятым критериям [7]. Трансторакальные эхокардиографические (Эхо-КГ) исследования выполняли с помощью аппарата экспертного класса Philips EPIQ 5 (Philips, Нидерланды).

Лечение детей проводили согласно клиническим рекомендациям Минздрава России. Выписывали детей из стационара при достижении отчетливой положительной динамики клинико-лабораторных данных и ЭКГ.

Полученные данные обрабатывали статистически, определяли частоту отклонений показателей от нормы (в %), количественные показатели описывали медианой и квартилями — Ме [Q_н–Q_в]. Оценку значимости различий количественных показателей в группах из-за малого числа наблюдений выполняли с помощью критерия Манна – Уитни. Оценку значимости различий частоты отклонений показателей в группах выявляли с помощью критерия хи-квадрат Пирсона; различия считали достоверными при p < 0,05. Использовали метод дискриминантного анализа для выявления основных детерминант наличия воспалительного поражения миокарда и разработки на их основе дискриминантной модели дифференциальной диагностики наличия или отсутствия поражения миокарда у больных ОКИ [11]. Статистическая обработка проведена с использованием пакета прикладных программ Statistica 13 for Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Половой состав детей отличался несколько большим количеством мальчиков в группе 1 — 56 % и девочек в группе 2 — 77,8 % (p > 0,05). Возраст пациентов в группе 1 был выше — 3,0 года [1,5–5,5 года], чем в группе 2 — 2,0 года [1,0–4,0 года] (p > 0,05).

Выявлено доминирование вирусной этиологии ОКИ у детей в обеих группах (79,2 и 88,9 %; p > 0,05) с преобладанием ротавируса (58,3 и 55,6 % соответственно) (см. рисунок).

Среднетяжелые формы заболевания в обеих группах диагностировали чаще, чем легкие (70,8 и 66,7 % против 29,2 и 33,3 %), что соответствовало средним значениям индекса Кларка в группе 1 — 9,5 [8, 0–11, 0] и в группе 2 — 10,0 [8, 0–11, 0] (p > 0,05). Дети в группе 1 отличались более высокими показателями роста — 4,0 балла [3,5–5,5 балла], чем в группе 2 — 2,0 балла [2,0–4,0 балла] (p > 0,05), а также более высокими показателями массы тела по росту — 4,0 балла [2,5–4,5 балла], чем во второй группе — 2,0 балла [1,0–4,0 балла] (p > 0,05), более высокими показателями индекса массы тела — 4,5 балла [3,0–5,5 балла] против 4,0 балла [1,0–5,0 балла] во второй группе (p > 0,05).

Изменения в гемограмме характеризовались более высокой частотой лейкоцитоза в группе 1 (29,2 %; 0 %; p > 0,05) и лейкопении — в группе 2 (4,2 %; 22,2 %; p > 0,05), что у детей в группе без миокардиальных повреждений сопровождалось более высокой частотой абсолютного (54,2 %; 33,3 %; p > 0,05) и относительного нейтрофилеза (79,2 %; 44,4 %; p > 0,05), а также более высокой частотой палочкоядерного сдвига (62,5 %; 22,2 %; p > 0,05), тромбоцитоза (29,2 %; 0 %; p > 0,05), лимфоцитопении (95,8 %; 55,6 %; p < 0,05), моноцитоза (8,3 %; 0 %; p > 0,05). Частота повышения СОЭ (54,2 %; 44,4 %; p > 0,05), как и частота снижения уровня гемоглобина (8,3 %; 11,1 %; p > 0,05) у детей в группах была невысокой.

Изменения показателей биохимического анализа крови выражались более высокой частотой повышения С-реактивного белка (41,7 %; 33,3 %; p > 0,05), повышения АЛТ (29,2 %; 11,1 %; p > 0,05), повышения мочевины (29,2 %; 11,1 %; p > 0,05) у детей группы 1 по сравнению с детьми группы 2. Лейкоцитурия отмечалась только у детей в группе 2 (16,7 %; p > 0,05).

Полученные данные свидетельствовали о более выраженных воспалительных изменениях системного характера и реакции почек у детей группы 1. При этом средняя длительность стационарного лечения в группе 2 (6,0 дней [3, 0–7, 0]) была выше, чем в группе 1 (4,0 дней [3, 5–5, 5]) (p > 0,05), что объяснялось более отчетливой симптоматикой изменений ССС, требующей наблюдения и своевременного лечения.

Среди признаков изменений ССС по частоте выявления в обеих группах доминировали отклонения уровня кардиоспецифических ферментов в сыворотке крови: МВ-КК (в 66,7 и 100 % случаев соответственно), ЛДГ (79,2 и 100 %), АСТ (70,8 и 88,9 %). При этом у детей группы 1 реже, чем у детей группы 2, отмечался функциональный систолический шум (4,2 и 22,2 % случаев соответственно), нарушения процесса реполяризации на ЭКГ (16,7 и 33,3 %). По данным Эхо-КГ диагностически значимых изменений воспалительной природы не выявлено.

Таким образом, у детей в группе с вероятным развитием миокардиальных повреждений более часто встречались изменения со стороны ССС, которые могут свидетельствовать о воспалительной кардиомиопатии (включая миокардит), имеющей у детей чаще вирусную этиологию, и требуют в первую очередь проведения дифференциальной диагностики.

 

Рисунок. Частота различных этиологических форм кишечных инфекций у детей в группах

Figure. The frequency of various etiological forms of intestinal infections in children in groups

 

В интересах определения детерминант наличия или отсутствия воспалительных поражений миокарда у больных ОКИ провели дискриминантный анализ на основе матрицы обучающей информации, включающей в качестве предикторов результаты клинических, лабораторных и инструментальных исследований, а в качестве признака отклика — наличие или отсутствие возможного повреждения миокарда воспалительного генеза. В результате пошагового отбора выделены наиболее значимые детерминанты возможного повреждения миокарда, в числе которых оказались оценочные показатели количества лейкоцитов в гемограмме (пониженное — –1, нормальное — 0, повышенное — 1), относительного количества лимфоцитов в формуле белой крови (в %) (пониженное — –1, нормальное — 0, повышенное — 1), количества плоского эпителия в общем анализе мочи (нормальное — 0, повышенное — 1), количества лейкоцитов в общем анализе мочи (нормальное — 0, повышенное — 1). На основе этих же детерминант (признаков) по данным обследования 32 больных рассчитана математико-статистическая модель в виде линейных дискриминантных функций (ЛДФ): ЛДФ₁ — отсутствие миокардиальных повреждений воспалительного генеза; ЛДФ₂ — вероятное развитие миокардиальных повреждений воспалительного генеза. Комплекс клинико-лабораторных признаков, значимо влияющих на отнесение конкретного больного к одной из групп, коды и коэффициенты признаков приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Комплекс признаков дискриминантной модели дифференциальной диагностики изменений сердечно-сосудистой системы при кишечных инфекциях у детей, коды и коэффициенты выявленных признаков

Table 1. A complex signs of a discriminant model of differential diagnosis of changes in the cardiovascular system in intestinal infections in children, codes and coefficients of the detected signs

Наименование признаков / Name of signs	Коды / Codes	Коэффициенты признаков ЛДФ / Feature coefficients  of LDF		Уровень значимости, р/ Significance  level, p
		ЛДФ1 / LDF1	ЛДФ2 / LDF2
Количество лейкоцитов в гемограмме / The number of leukocytes in the hemogram	X1	0,1	–2,9	0,004
Относительное количество лимфоцитов в формуле белой крови / The relative number of lymphocytes in the white blood formula	X2	–14,1	–8,2	0,044
Количество плоского эпителия в общем анализе мочи / The amount of squamous epithelium in the general analysis of urine	X3	1,3	7,6	0,078
Количество лейкоцитов в общем анализе мочи / The number of white blood cells in the general analysis of urine	Х4	2,3	5,6	0,136
Константа / Constant		–7,6	–9,3
Примечание. ДДФ — линейных дискриминантных функций. Note. LDF — linear discriminant functions.

 

Решение ЛДФ выполняется по следующим формулам:

ЛДФ₁ = –7,6 + 0,1Х₁ – 14,1Х₂ + 1,3Х₃ + 2,3Х₄,

ЛДФ₂ = –9,3 – 2,9Х₁ – 8,2Х₂ + 7,6Х₃ + 5,6Х₄,

где Х₁–Х₄ соответствуют числовым значениям признаков.

Больного относят к той группе, для которой ЛДФ имеет максимальное значение с учетом знака (табл. 2).

 

Таблица 2. Классификационная матрица изменений сердечно-сосудистой системы при кишечных инфекциях у детей

Table 2. Classification matrix of changes in the cardiovascular system in intestinal infections in children

Наблюдавшиеся изменения сердечно-сосудистой  системы / Observed changes in the cardiovascular system	Прогнозируемые изменения сердечно-сосудистой  системы / Predicted changes in the cardiovascular system
	отсутствие миокардиальных  повреждений воспалительного  генеза / absence  of myocardial damage of inflammatory origin	вероятное развитие  миокардиальных повреждений воспалительного генеза / probable  development of  myocardial lesions  of inflammatory genesis	всего детей,  абс. (%) / total children, abs. (%)
Отсутствие миокардиальных повреждений воспалительного генеза / Absence of myocardial damage of inflammatory origin	22	1	23 (95,7)
Вероятное развитие миокардиальных  поврежденийвоспалительного генеза / Probable development of myocardial lesions of inflammatory genesis	2	7	9 (77,8)
Итого в прогнозе / Total in the forecast	24	8	32 (90,6)

 

Дискриминантная модель у 22 из 23 (95,7 %) пациентов подтвердила отсутствие миокардиальных повреждений по данным клинической оценки, в то время как вероятное развитие миокардиальных повреждений воспалительного генеза прогнозировано моделью только у 7 из 9 пациентов (77,8 %). Более высокую чувствительность модель демонстрирует в отношении детей группы с отсутствием потенциально возможных миокардиальных повреждений воспалительного генеза. Общая диагностическая ценность созданной модели составляет 90,6 % при ее высокой статистической значимости (p < 0,001). Наиболее важное практическое значение имеет выделение группы без миокардиальных повреждений из общей массы детей с ОКИ, поскольку это позволяет освободить пациентов от длительного врачебного наблюдения и динамического обследования, не назначать кардиометаболическую терапию и ограничения режима. При этом группа пациентов с вероятным развитием миокардиальных повреждений требует исключения воспалительной кардиомиопатии (включая вирусные миокардиты).

ВЫВОДЫ

1. На основе клинической оценки изменений сердечно-сосудистой системы создана дискриминантная модель для предсказания возможности повреждений миокарда воспалительного генеза при острых кишечных инфекциях у детей. В комплекс признаков, значимо влияющих на результаты решения дискриминатных функций для конкретного пациента (отсутствие или вероятное наличие миокардиальных повреждений воспалительного генеза), входят оценочные показатели общего количества лейкоцитов, относительного количества лимфоцитов в гемограмме, количества плоского эпителия и лейкоцитов в общем анализе мочи при более высокой значимости показателей гемограммы. Максимальное значение дискриминантной функции свидетельствует в пользу диагностического заключения.
2. Созданная на основе клинико-лабораторной и инструментальной оценки изменений сердечно-сосудистой системы дискриминантная модель позволяет с чувствительностью 95,7 % исключить потенциально возможные повреждения миокарда воспалительного генеза при кишечных инфекциях у детей, что имеет важное практическое значение.
3. Предложенная модель может быть использована в качестве метода поддержки врачебных решений в вопросах дифференциальной диагностики реактивных и воспалительных миокардиальных изменений при острых кишечных инфекциях у детей.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Об авторах

Наталья Васильевна Гончар

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; Детский научно-клинический центр инфекционных болезней

Автор, ответственный за переписку.
Email: nvgonchar@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5938-2934
SPIN-код: 9931-7939

доктор мед. наук, профессор, кафедра педиатрии и неонатологии, и.о. руководителя научно-исследовательского отдела кишечных инфекций, ведущий научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург, 191015, ул. Кирочная, д. 41; Санкт-Петербург

Константин Дмитриевич Ермоленко

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней

Email: ermolenko.kd@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1730-8576
SPIN-код: 5615-4022

кандидат мед. наук, научный сотрудник научно-исследовательского отдела кишечных инфекций

Россия, Санкт-Петербург

Светлана Николаевна Чупрова

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; Детский научно-клинический центр инфекционных болезней

Email: svetlana_ch_70@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5661-3389
SPIN-код: 8696-7178

кандидат мед. наук, доцент кафедры педиатрии и детской кардиологии, ст. научный сотрудник научно-исследовательского отдела функциональных и лучевых методов диагностики, врач-детский кардиолог, врач функциональной диагностики

Россия, Санкт-Петербург, 191015, ул. Кирочная, д. 41; Санкт-Петербург

Степан Григорьевич Григорьев

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней; Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: gsg_rj@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1095-1216
SPIN-код: 2391-4846

доктор. мед. наук, профессор, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела организации медицинской помощи, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Дарья Вячеславовна Феоктистова

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: darya.feoktistova.2017@mail.ru

студентка 5-го курса, лечебный факультет

Россия, Санкт-Петербург, 191015, ул. Кирочная, д. 41

Николь Митерев

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: mitereva2000@mail.ru

студентка 5-го курса, лечебный факультет

Россия, Санкт-Петербург, 191015, ул. Кирочная, д. 41

Список литературы

Дополнительные файлы