АлАТ — аланинаминотрансфераза

БМ-ИКБ — ИКБ, вызванный B. miyamotoi

ГЛПС — геморрагическая лихорадка с почечным синдромом

ДД — дифференциальный диагноз

ИКБ — иксодовый клещевой боррелиоз

ИКБ-БЭФ — ИКБ в безэритемной форме

ИФА — иммуноферментный анализ

КВЛ — клещевые возвратные лихорадки

КВЭ — клещевой вирусный энцефалит

КЛП — комбинированный лабораторный показатель

ЛБ — лаймская болезнь

МЭ — мигрирующая эритема

ПОИ — природно-очаговые инфекции

ПЦР — полимеразная цепная реакция

ЧД — частота дыхания

Показано, что иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) в безэритемной форме (ИКБ-БЭФ) в Удмуртской республике и Свердловской области вызываются боррелиями вида Borrelia miyamotoi, а не возбудителем лаймской болезни (ЛБ) B. burgdorferi sensu lato [1—4]. На основании наблюдения более чем за 100 больными детально исследованы и описаны особенности клинической картины «новой» инфекции, которую за отсутствием устоявшегося термина в этой публикации будем называть иксодовым клещевым боррелиозом, вызванным B. miyamotoi (БМ-ИКБ) [1, 2]. У всех пациентов с БМ-ИКБ в анамнезе имелось присасывание иксодового клеща за 10—18 дней до острого начала заболевания. Ведущими клиническими симптомами были высокая лихорадка, слабость, головная боль, озноб и потливость. Клинические, биохимические и инструментальные исследования указывали также на функциональные поражения печени (почти у 50% больных), почек (у 20%), сердца (у 10—15%) и пр. Напротив, ИКБ в эритемной форме протекал, как правило, в виде локализованной инфекции, без выраженного интоксикационного синдрома и признаков поражения органов. Собственно согласно МКБ-10 лаймская болезнь (код А69.2) и определяется как «мигрирующая эритема (МЭ), вызванная B. burgdorferi» с возможными дополнительными проявлениями в зависимости от локализации поражения. Был сделан вывод, что ИКБ-БЭФ, вызванный B. miyamotoi, является генерализованной инфекцией, в отсутствие антибиотикотерапии приобретающей нередко рецидивирующее течение и клинически более сходной с клещевыми возвратными лихорадками (КВЛ), переносимыми аргасовыми клещами, чем с лайм-боррелиозом.

Действительно, B. miyamotoi, впервые выделенные в 1995 г. от таежного клеща Ixodes persulcatus в Японии, генетически ближе к боррелиям — возбудителям КВЛ [5—7], чем к возбудителям ЛБ в Евразии (геновидам B. afzelii, B. garinii, B. burgdorferi sensu stricto (ss), B. bavariensis и B. spielmanii [8, 9]). От 0,5 до 15% клещей рода Ixodes в США, Швеции, Германии, Франции и Польше были инфицированы B. miyamotoi [10—12]. Практически во всех исследованных в 2002—2012 гг. регионах России — от Хабаровского края до Вологодской области и Ставропольского края от 0,5 до 16% клещей I. persulcatus и I. ricinus также содержали ДНК B. miyamotoi [13—15].

По прогнозным оценкам в России число случаев БМ-ИКБ может быть сопоставимо с заболеваемостью ЛБ. Американские специалисты за год работы (2012 г.) также идентифицировали более десятка клинических случаев, вызванных B. miyamotoi [16], в том числе крайне тяжелый случай менингоэнцефалита у пожилой пациентки, получавшей иммуносупрессивную терапию [17], и в этой связи предполагают, что число больных БМ-ИКБ в США составляет как минимум 2—3 тыс. в год. Поэтому необходимо не только незамедлительное внедрение специфических молекулярно-генетических и серологических методов диагностики БМ-ИКБ, которые в настоящий момент находятся в стадии разработки и испытания [3, 18], но и создание алгоритмов клинической дифференциальной диагностики БМ-ИКБ от других природно-очаговых инфекции (ПОИ), эндемичных в России, т. е. в первую очередь от ЛБ, клещевого вирусного энцефалита (КВЭ) и хантавирусной геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС). В работе [19] предпринята попытка оценить специфичность и чувствительность 39 клинико-лабораторных показателей с точки зрения дифференциальной диагностики БМ-ИКБ, ЛБ, КВЭ и ГЛПС. При этом диагноз ЛБ как локализованной инфекции можно поставить на основании наличия МЭ с чувствительностью и специфичностью, близкими к 1. Однако выраженные проявления интоксикации, наблюдающиеся при БМ-ИКБ, затрудняли его дифференцировку от ГЛПС и КВЭ. Поскольку заболевание ГЛПС не связано с присасыванием клеща, его можно дифференцировать на основании этого фактора. Клинических признаков, позволяющих надежно отличить БМ-ИКБ от КВЭ в лихорадочной форме, не найдено: показатели, обладавшие высокой специфичностью (>0,86), имели низкую чувствительность (<0,25) и, напротив, показатели, характеризующиеся высокой чувствительностью (>0,99), имели недостаточную специфичность (≤0,5).

В данном исследовании мы возвращаемся к проблеме клинической дифференциальной диагностики ПОИ на основании анализа большего числа историй болезни (178), большего числа показателей (от 65 до 80) и принципиально иной методологии. Основное внимание уделено не поиску отдельных значимых факторов или их комбинаций, а построению статистически достоверных логических цепей, приводящих к верному диагнозу, на основе небольшого числа специально отобранных эпидемиологических, клинических и лабораторных показателей.

В основу работы положены данные обследования 178 больных ПОИ, находившихся на стационарном лечении в инфекционной клинической больнице Удмуртской Республики в 2010—2012 г., разбитых на 6 групп: у 73 больных диагностирован ИКБ, вызванный B. miyamotoi, у 5 — вторая волна БМ-ИКБ, у 38 — ЛБ, у 25 — КВЭ, у 27 — ГЛПС и у 12 — ИКБ-БЭФ. Диагноз БМ-ИКБ основывался на результатах полимеразной цепной реакции (ПЦР) по методике, описанной в деталях ранее [1, 2], диагнозы КВЭ и ГЛПС — в соответствии с данными ИФА и характерной клинической картины, диагноз ЛБ у 27 больных подтвержден с применением иммуноферментного анализа (ИФА), а у 11 установлен в соответствии с клинико-эпидемиологическими данными [20]. У 6 из 27 больных и 3 из 11 больных ЛБ в крови обнаружена ДНК B. burgdorferi sensu lato. Диагноз ИКБ-БЭФ устанавливали больным, у которых не выявлена ДНК боррелий в крови, но обнаружены антитела класса IgM и/или IgG к боррелиям на 6—12-й день пребывания в стационаре.

Сравниваемые группы в целом сопоставимы по полу и возрасту за двумя исключениями. Доля мужчин среди больных БМ-ИКБ (78%) статистически незначимо выше, чем среди больных ЛБ, КВЭ и ГЛПС (от 52 до 58%; p>0,05 по критерию χ²). Медиана возраста у пациентов с ЛБ (56 лет) была значимо больше (p<0,05 по критерию Манна—Уитни), чем у больных ГЛПС (32 года) и КВЭ (37 лет). Средний возраст больных БМ-ИКБ составил 44 года (от 15 до 78 лет).

По совокупности клинических проявлений все рассматриваемые случаи ПОИ классифицированы как заболевания средней тяжести.

Эпидемиологические и клинико-лабораторные данные сохраняли в базе данных ACCESS. Все статистические расчеты и оценки проведены с помощью лицензионной программы IBM SPSS Statistics 19 [21, 22]. Для оценки значимости различий распределений количественных и качественных переменных в группах использовали стандартные непараметрические методы [23].

Для формулировки алгоритма отнесения клинического случая в сформированные группы больных БМ-ИКБ, ЛБ, КВЭ, ГЛПС и ИКБ-БЭФ применяли подпрограмму «дерева решений» («decision trees»). При этом использовали метод построения «деревьев» Exhaustive CHAID (Exhaustive Chi-squared Automatic Interaction Detection, всестороннее автоматическое определение связи с помощью χ²); все категории (диагнозы), в которые относили объекты классификации (больных), считали одинаково важными; дальнейшее разветвление «дерева» из узла (node) или слияние категорий считались допустимыми, если их можно было провести с достоверностью p<0,01; проводили перекрестную валидацию построенного «дерева» на 25 выборках из исходного массива данных. Для контроля использовали также методы построения «деревьев» CHAID и CRT (Classification and Regression Trees, деревья классификации и регрессии).

В анализ методом «дерева решений» включены наличие и длительность проявления у больных следующих 34 клинических симптомов: эритема, слабость, озноб, потливость, головная боль, головокружение, жажда, сухость во рту, обложенность языка, желтуха (субиктеричность), инъекция склер, кашель, затруднение дыхания, першение в горле, тошнота, рвота, икота, диарея, геморрагии на коже, кровотечения, боли в животе, боли в пояснице, положительный симптом сотрясения (симптом Пастернацкого), олигурия, регионарный лимфаденит, генерализованная лимфаденопатия, миалгия, кардиалгия, одышка, цианоз, тахикардия, нарушения зрения, менингеальные симптомы, ригидность затылочных мышц. Как количественные переменные учитывались возраст, длительность инкубационного периода и срок обращения за медицинской помощью, температура тела и длительность лихорадки, частота дыхания (ЧД) и частота сердечных сокращений, артериальное систолическое и диастолическое давление, 12 показателей клинического анализа крови, от 3 основных (билирубин, мочевина, аланинаминотрансфераза — АлАТ) до 19 показателей биохимического анализа крови, 7 показателей анализа мочи.

Удалось сформулировать успешные попарные алгоритмы отличия БМ-ИКБ от других ПОИ.

1. По сравнению с ЛБ в эритемной форме, БМ-ИКБ в 70 случаях из 71 протекал исключительно в безэритемной форме. Единственному случаю БМ-ИКБ с МЭ присуще сочетание 3 симптомов: тошнота, жажда и головокружение. При ЛБ эти симптомы встречались только у 5—8% больных, причем всегда поодиночке. Качество дифференциального диагноза (ДД) равно 100%.

2. Если исключить из анализа ведущий симптом (МЭ), успешный ДД также возможен. У 35 из 38 больных ЛБ температура тела не поднималась выше 38 °С. У 2 из оставшихся 3 отсутствовала головная боль, имевшаяся у всех пациентов с БМ-ИКБ. Только один случай с помощью 2 простейших признаков не мог быть дифференцирован от БМ-ИКБ. Впрочем, у этого больного отсутствовали головокружение, наблюдавшееся у 92% пациентов с БМ-ИКБ, тошнота, жажда. Качество ДД = 108/109 = 99%.

3. По сравнению с БМ-ИКБ больные ГЛПС в 26 случаях из 27 не указывали на присасывания клеща в анамнезе. Единственному случаю ГЛПС, в котором больной не отрицал контакт с клещом, присуще сочетание типичных признаков ГЛПС (положительный симптом сотрясения и боли в пояснице) и отсутствие типичных симптомов БМ-ИКБ — тошноты и головокружения. Качество ДД равно 100%.

4. Если исключить из анализа главный фактор — присасывание клеща в анамнезе — успешный ДД также возможен. Среди больных, у которых ЧД при поступлении была выше 20 в 1 мин, не было больных ГЛПС. Среди 14 больных, у которых ЧД при поступлении была ниже 17 в 1 мин, не оказалось больных БМ-ИКБ. Оставшиеся 22 больных разделены по симптому «боли в животе»: в 8 случаях он отсутствовал — у этих больных диагностирован БМ-ИКБ; у 14 больных он имелся — у 13 из них диагностирована ГЛПС. Качество ДД = 97/98 = 99%.

5. Наиболее сложен дифференциальный диагноз БМ-ИКБ и КВЭ в лихорадочной форме. Его можно выстроить по следующей цепочке. Среди больных, у которых ЧД при поступлении была выше 22 в 1 мин, не оказалось больных КВЭ. Среди 10 больных, у которых ЧД при поступлении была ниже 17 в 1 мин, не было больных БМ-ИКБ. Оставшиеся 30 больных разделены по симптому «кардиалгия продолжительностью более 1 дня»: в 7 случаях он имелся — у всех этих больных диагностирован БМ-ИКБ; у 23 больных он отсутствовал — у 15 из них диагностирован КВЭ, а у 8 — БМ-ИКБ (хотя алгоритм ошибочно относит их в группу с преобладанием больных КВЭ). Качество ДД = 88/96 = 92%.

В целом при сопоставлении 71 больного с БМ-ИКБ и 90 больных с другими диагнозами при комбинации правил 1, 3, 5 допущено 8 (5%) ошибок, а при комбинации правил 2, 4, 5 — 10 (6%) ошибок, т.е. предлагаемые алгоритмы можно считать достаточно надежной основой для клинической дифференциальной диагностики.

Правильно классифицировать на основании таких простейших показателей, как инкубационный период (начало которого отсчитывали от даты присасывания клеша) и срок госпитализации, можно 74% случаев. В группу без присасывания клеща в анамнезе вошли 26 больных ГЛПС и одна пациентка с КВЭ, пившая козье молоко.

В группу с инкубационным периодом дольше 9 дней вошли 97 больных. Из них острое начало (госпитализация в течение 3 дней после появления симптомов) было у 58 больных БМ-ИКБ, у 10 больных КВЭ и всего у 3 больных ЛБ. Напротив, в подгруппе больных, госпитализированных позже 3-го дня болезни, преобладали больные ЛБ (n=13) и КВЭ (n=10); лишь у 1 больного диагностирована ГЛПС и у 2 — БМ-ИКБ. В группу больных с инкубационным периодом короче 10 дней вошли 11 больных БМ-ИКБ, 5 больных КВЭ и 22 больных ЛБ. Отметим, что при этом предположения о диагнозе БМ-ИКБ и ЛБ подтвердились в 82 и 92% случаев соответственно, но правило, по которому можно выделить больных с КВЭ в отдельную группу, сформулировать не удалось.

На основании клинических и биохимических анализов крови и мочи удалось верно классифицировать всего 67% случаев. При выраженной тромбоцитопении (менее 118·10⁹/л) больные далее разделены по признаку «наличие цилиндров в моче» (в подгруппу вошли 14 больных ГЛПС и 2 больных БМ-ИКБ) или «отсутствие цилиндров» (11 больных БМ-ИКБ, 4 больных ГЛПС и 1 больной КВЭ). При нормальном количестве тромбоцитов (более 170·10⁹/л) больные классифицированы по концентрации АлАТ: если она ниже 32 ед., то преобладали больные с ЛБ (n=27) и КЭ (n=14); больные с БМ-ИКБ и ГЛПС редки — 1 и 2 соответственно. В подгруппе с АлАТ выше 31 ед. 20 пациентов с БМ-ИКБ, по 6 с ЛБ и КВЭ и один с ГЛПС. Сочетание умеренной тромбоцитопении (от 118·10⁹ до 170·10⁹/л) и уровня АлАТ более 31 ед. почти однозначно указывает на БМ-ИКБ; в этой подгруппе 30 больных БМ-ИКБ и 1 больной КВЭ. Напротив, подгруппа с концентрацией тромбоцитов от 118·10⁹ до 170·10⁹/л и уровнем АлАТ <32 ед. — смешанная: 3 больных БМ-ИКБ, 6 больных ГЛПС, 5 с ЛБ и 3 с КВЭ. Вновь не удалось сформулировать правило выделения КВЭ в отдельную группу на основании отдельных показателей. Поэтому мы создали «комбинированный лабораторный показатель» (КЛП) из суммы 4 показателей, типичных для БМ-ИКБ. Если одновременно (для одного больного) выполнялось 4 условия: АлАТ >30 ед., число тромбоцитов меньше 200·10⁹/л, концентрация мочевины в крови выше 5 ммоль/л, палочкоядерных нейтрофилов больше 6%, то КЛП=4; если выполняются только 3 условия, то КЛП=3 и т.д. КЛП больше 2 наблюдался при БМ-ИКБ в 72% случаев, при ЛБ — в 11%, при КВЭ в 8%, при ГЛПС — в 15%.

Сводный алгоритм, учитывающий значимые дифференцирующие признаки, выбранные из всего комплекса анамнестических данных, клинических симптомов и лабораторных показателей, представлен на рисунке.

На стадии отработки алгоритмов больные, госпитализированные на второй волне рецидивирующего течения БМ-ИКБ, и случаи ИКБ-БЭФ не рассматривались. Применение сводного алгоритма к 5 случаям рецидивирующего течения БМ-ИКБ однозначно относит их к БМ-ИКБ; 7 из 12 случаев ИКБ-БЭФ также классифицируются как БМ-ИКБ, но у 5 больных для окончательного вывода не хватает оснований: слабовыражены лабораторные признаки (КЛП ≤1) в 4 случаях и отсутствует симптом «потливость» в оставшемся.

Технология метода «дерева решений» позволяет быстро отобрать из множества признаков небольшое число значимых показателей, на основании которых можно построить алгоритм классификации. В настоящее время эта технология широко применяется в целях принятия бизнес-решений [24]. Возможности ее использования в медицине также декларированы [25], но в отечественной литературе публикации на эту тему единичны, достаточно неконкретны и не касаются инфекционных заболеваний [26]. В зарубежной практике такие подходы применяются несколько шире, в частности для создания алгоритма дифференциации инфекционных и неинфекционных заболеваний в приемном покое стационара [27, 28] или прогнозирования результатов терапии [29]. Насколько нам известно, для дифференциальной диагностики ПОИ метод «деревьев решений» ранее не использовали. На стадии разработки алгоритма необходимо специализированное программное обеспечение, но на стадии использования предложенный алгоритм ДД обладает очевидными достоинствами: он прост и интуитивно ясен, не требует сложных вычислений и опирается только на стандартные эпидемиологические и клинические показатели и данные обычных лабораторных исследований, проводящихся в любом стационаре, осуществляющем лечение больных ПОИ.

Поскольку в существующем виде алгоритм обеспечивает достаточную точность классификации, мы не стали его усложнять введением дополнительных диагностических признаков. Характерно, что формально построенный исключительно статистическими методами алгоритм включает ключевые эпидемиологические факторы (присасывание клеща и потребление козьего молока), признак «наличие МЭ», отличающий локализованную и генерализованную форму, ряд симптомов (потливость, головокружение, тошнота, боли в животе), характеризующих лихорадочно-интоксикационный синдром, и лабораторные показатели, отражающие полиорганный тип нарушений при БМ-ИКБ (тромбоцитопения, повышение концентрации АлАТ и мочевины в крови, сдвиг лейкоцитарной формулы влево).

Разумеется, необходима независимая проверка алгоритма на материале по другим случаям заболеваний, желательно в другом регионе. Однако проведенная перекрестная валидация предложенных алгоритмов показывает, что, хотя на других массивах данных можно ожидать повышения количества ошибок классификации, это повышение будет умеренным (в 1,5—2 раза).

Аналогичные алгоритмы можно построить и для попарной клинической дифференцировки ГЛПС и ЛБ, ЛБ и КВЭ, КВЭ и ГЛПС, однако такая задача представляется менее актуальной, поскольку по существующим стандартам диагноз ГЛПС и КВЭ опирается в первую очередь на результаты исследований методом ИФА и/или ПЦР, а диагноз ЛБ во многих случаях можно установить по наличию МЭ [30]. Вместе с тем вызывает интерес вопрос, как следует рассматривать заболевание ИКБ-БЭФ, которое с трудом удается клинически дифференцировать от лихорадочной формы КВЭ, — как БМ-ИКБ со слабовыраженным лихорадочным синдромом или как безэритемную ЛБ?

Возможность выделения заболеваний, при которых в крови больных обнаруживается ДНК B. miyamotoi, в отдельную группу на основании эпидемиологических и клинико-лабораторных показателей — дополнительный и независимый аргумент в пользу предположения о существовании «новой» инфекции, вызываемой ранее не известным этиологическим агентом. Важно, что на практике БМ-ИКБ в первые дни госпитализации обычно трактуется как КВЭ в лихорадочной форме и больные, как правило, не получают своевременной антибиотикотерапии, необходимой при этой бактериальной инфекции. До тех пор пока специфические лабораторные тесты на «новую» инфекцию повсеместно не внедрены в лабораторную практику, случаи, подозрительные на БМ-ИКБ, можно выбирать на основании предложенного алгоритма. Если заинтересованные специалисты в регионах организуют сбор клинических образцов (кровь с ЭДТА, взятая в 1-й день болезни, и парные сыворотки крови при поступлении и через 2 нед), лабораторная верификация диагноза БМ-ИКБ может быть проведена в рамках научно-технического сотрудничества в ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора с использованием ПЦР в режиме реального времени и иммуночипов, включающих антиген B. miyamotoi.