Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №41 (январь) 2017
Разделы: Медицина
Размещена 29.01.2017. Последняя правка: 06.02.2017.

АНАЛИЗ КЛИНИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЩЕГО И БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ВИРУСНЫХ И БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Вылевко Маргарита Владиславовна

Витебский государственный медицинский университет

Студентка

Научный руководитель: Жильцов Иван Викторович, доктор медицинских наук, профессор, кафедра инфекционных болезней, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет


Аннотация:
Дифференциальная диагностика вирусной и бактериальной инфекции бывает затруднительна из-за сходства их симптоматики. На практике для этой цели определяют следующие показатели: С-реактивный белок, прокальцитонин, скорость оседания эритроцитов, абсолютное количество лейкоцитов и долю лимфоцитов в общем анализе крови. Публикации разных авторов дают противоречивые сведения о диагностической ценности различных неспецифических маркеров воспаления. Цель настоящего исследования – оценить возможность использования показателей лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ, лимфоцитов и СРП в дифференциальной диагностике бактериальных и вирусных инфекций. Мы проанализировали выборку пациентов разных возрастов с типичными бактериальными и вирусными инфекциями. Было выявлено, что ни один из общеклинических показателей не позволяет однозначно дифференцировать бактериальные и вирусные инфекции. Наибольшей диагностической ценностью среди других проанализированных показателей обладает СРП.


Abstract:
The differential diagnosis of viral and bacterial infections is complicated because of the similarity of their symptoms. In practice for this purpose the following parameters are defining: C-reactive protein; procalcitonin, erythrocyte sedimentation rate, lymphocytes. Publications of different authors give conflicting information about the diagnostic value of various non-specific markers of inflammation. The aim of this work was to evaluate the possibility of using count of leukocytes, neutrophils, ESR, lymphocytes and CRP to distinguish between viral and bacterial infection. We analyzed a sample of patients of all ages with typical bacterial and viral infections. It was shown that none of the general clinical tests allows to clearly distinguish between bacterial and viral infections. CRP level has a better diagnostic value than the others that was analyzed.


Ключевые слова:
вирусная инфекция; бактериальная инфекция; С-реактивный протеин; СРП; лейкоциты; нейтрофилы; лимфоциты; скорость оседания эритроцитов; СОЭ.

Keywords:
viral infection; bacterial infection; C-reactive protein; CRP; leukocytes; white blood cell count; WBC; neutrophils; lymphocytes; erythrocyte sedimentation rate; ESR.


УДК 615.238

Актуальность

Инфекционные болезни остаются одними из наиболее значимых причин смертности, несмотря на достигнутые успехи в их диагностике и лечении. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, 19,1% смертей по всему миру происходят из-за инфекционных заболеваний [1]. Ранняя дифференциальная диагностика бактериальных и вирусных инфекций оказывает большее влияние на определение тактики лечения, и, соответственно, на частоту положительных исходов [2]. Часто отличить вирусную инфекцию от бактериальной лишь по клиническим проявлениям бывает затруднительно из-за сходства их симптоматики. К тому же, именно трудности клинической диагностики бактериальных инфекций заставляют врача необоснованно назначать антибактериальную терапию.

На практике для выявления бактериальной природы инфекции используется четыре неспецифических маркера воспаления: С-реактивный белок (СРБ), прокальцитонин, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), абсолютное количество лейкоцитов [2]. В то же время, для диагностики вирусной инфекции определяют количество лимфоцитов в общем анализе крови. Разумеется, наибольшей информативностью обладают методы, позволяющие идентифицировать возбудителя, такие как ИФА, ПЦР, бактериологическое исследование и другие. Однако, вышеуказанные методы требуют специального оборудования, они дороже общеклинических анализов, а бактериологическое исследование, помимо всего вышеперечисленного, занимает много времени. Таким образом, в большинстве случаев в первые 1-2 дня работы с пациентом клиницистам приходится довольствоваться показателями легкодоступных, быстрых в исполнении и дешёвых общеклинических анализов. Публикации разных авторов дают противоречивые сведения о диагностической ценности различных неспецифических маркеров воспаления; среди практикующих клиницистов также существуют многочисленные разногласия по данному вопросу, вплоть до полного игнорирования таких показателей, как уровень лейкоцитов или СОЭ, на основании различных случаев из своего клинического опыта.

Цель настоящего исследования – оценить возможность использования показателей лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ, лимфоцитов и СРП в дифференциальной диагностике бактериальных и вирусных инфекций.

Материалы и методы

Источником информации являлись медицинские карты стационарных пациентов (форма №003/у), проходивших лечение на базе Витебской областной клинической инфекционной больницы с декабря 2013 по декабрь 2015 года. Истории болезни были отобраны в случайном порядке. Количественный и качественный состав изученной выборки приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика изучаемой выборки

Изучаемая группа

Мужчины, %

Женщины, %

Взрослые, %

Дети, %

В целом по исследуемой выборке, %

Ср. возраст, лет

95% ДИ

16,2

13,3...19,0

min 0,8, max 73

15,9

12,6...19,1

min 0,8, max 64

28,5

25,8...31,5

min 18, max 73

6,8

5,7...7,9

min 0,8, max 17

16,0

13,9...18,2

min 0,8, max 73

Средняя продолжительность госпитализации, дней, 95% ДИ

9,8

8,4…11,3

9,6

7,9…11,3

10,6

8,9…12,2

9,2

7,7…10,7

9,8

8,7…10,9

Количество, n (%, 95% ДИ)

94

56,0%

48,5...63,5

74

44,1%

36,5...51,5

71

42,3%

34,8...49,7

97

57,7%

50,3...65,2

168

Анализируемая выборка была представлена пациентами со следующими диагнозами: ветряная оспа – 41 случай, острый гнойный тонзиллит - 50, гнойный менингит - 6, вирусный менингит - 31, энтеровирусная инфекция – 13 и пневмония - 27. Для исследования были отобраны медицинские карты только тех пациентов, у которых диагноз не вызывал сомнений: ветряная оспа, острый гнойный тонзиллит и бактериальная пневмония имеют характерную клиническую картину, а все случаи гнойных менингитов, вирусных менингитов и энтеровирусной инфекции были подтверждены методами ИФА, ПЦР либо бактериологическим исследованием.

Статистическая обработка была произведена с использованием пакета программ Microsoft Excel 2010, Statistica 7.0, IBM SPSS Statistics 19, MedCalc. Для выявления корреляционных взаимосвязей использовался ранговый анализ Спирмена (Spearman), для проверки достоверности различий изучаемых признаков в независимых выборках – U-тест Манна-Уитни (Mann-Whitney). Для оценки диагностических моделей был использован ROC-анализ.

Учитывая то, что большинство биомедицинских данных не имеют нормального распределения, для статистического анализа показателей нами использовались только непараметрические методы.

Результаты исследования

Мы сравнили средние значения некоторых показателей общего и биохимического анализов крови при вирусных и бактериальных инфекциях (см. таблицу 2).

Таблица 2. Средние значения уровня лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, СОЭ и СРП при вирусной и бактериальной инфекции

Показатель

Вирусная инфекция

Бактериальная инфекция

Средний показатель лейкоцитов, ×/л 95% ДИ

7,5

6,6…8,4

12,3

11,0…13,6

Средний показатель нейтрофилов, % 95% ДИ

60,7

56,7…64,6

70,3

67,1…73,6

Средний показатель лимфоцитов, % 95% ДИ

30,2

26,6…33,8

22,7

19,8…25,6

Средний показатель СОЭ, мм/ч

95% ДИ

13,9

11,9…15,8

21,8

18,4…25,1

Средний показатель СРП, мкг/л

95% ДИ

39,0

8,4…69,6

116,6

23,6…209,6

Как и ожидалось, при бактериальных инфекциях средние значения уровней лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ и СРП оказались выше, чем при вирусных. Также выявлена корреляция средней силы между наличием бактериальной инфекции и показателями лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ и СРП (R= 0,459; 0,293; 0,278 и 0,549 соответственно, р<0,05). Средний показатель количества лейкоцитов при бактериальных инфекциях оказался ниже ожидаемого. Это можно объяснить случаями лейкопении при тяжелых бактериальных инфекциях, таких, как гнойные менингиты, которые вносили коррективы в общую статистику.

Среднее значение количества лимфоцитов при вирусных инфекциях выше, чем при бактериальных. Имеется слабая корреляция между наличием вирусной инфекции и уровнем лимфоцитов (R= –0,248, p<0,05). Однако, полученные значения концентрации лимфоцитов при инфекциях вирусной этиологии оказались в пределах физиологической нормы. Таким образом, отсутствие лимфоцитоза не позволяет исключить вирусную инфекцию.

Мы разделили выборку по возрасту на две группы: пациенты до 6 лет и пациенты  с 6 лет и старше. Разделение производилось из-за возрастных особенностей лейкоцитарной формулы у детей, связанной с наличием физиологических перекрестов [3]. Мы провели сравнение средних значений рассматриваемых показателей общеклинических анализов у пациентов из этих групп (таблица 3).

Таблица 3. Сравнение средних значений некоторых показателей общего и биохимического анализа крови у детей и взрослых 

Показатель

Взрослые с вирусными инфекциями

Дети с вирусными инфекциями

Взрослые с бактериальными инфекциями

Дети с бактериальными инфекциями

Средний показатель лейкоцитов, ×/л, 95% ДИ

6,8

4,7…8,8

7,9

7,0…8,8

10,9

9,4…12,5

13,9

11,7…16,0

Средний показатель нейтрофилов, %, 95% ДИ

61,6

54,6…68,6

60,2

55,3…65,2

73,7

70,7…76,6

66,5

60,6…72,5

Средний показатель лимфоцитов, %, 95% ДИ

27,6

22,0…33,2

31,4

26,8…36,1

19,5

16,5…22,5

26,3

21,2…31,5

Средний показатель СОЭ, мм/ч, 95% ДИ

9,9

7,1…12,7

15,7

13,3…18,1

22,3

17,0…27,6

21,2

17,2…25,2

 

Как при вирусной, так и при бактериальной инфекции у детей наблюдалось большее выраженное увеличение количества лейкоцитов, чем у взрослых, что может являться следствием более высокой частоты смешанных вирусно-бактериальных инфекций у детей [4, 5].

Средний показатель количества лимфоцитов при вирусных и при бактериальных инфекциях у детей выше, чем у взрослых. В то же время, средний показатель содержания нейтрофилов у них выше, чем у взрослых, как при вирусных, так и при бактериальных инфекциях. Это связано с возрастными особенностями лейкоцитарной формулы у детей: с пятого дня жизни лимфоциты преобладают над нейтрофилами вплоть до второго физиологического перекреста, который происходит в возрасте 4–5 лет, после чего число нейтрофилов и лимфоцитов сравнивается, а в дальнейшем наблюдается преобладание нейтрофилов [3]. И при вирусных, и при бактериальных инфекциях показатель СОЭ у детей выше, чем у взрослых, однако в первом случае разница больше, чем во втором. Так как СОЭ является неспецифическим маркером воспаления, данную разницу можно объяснить более выраженной системной воспалительной реакцией у детей, чем у взрослых.

Было также проведено сравнение диагностической ценности СРП, лейкоцитов и СОЭ при помощи ROC-анализа (таблица 5). Как видно из таблицы, наибольшей диагностической ценностью (наибольшая площадь под кривой) обладает показатель СРП, за ним следует абсолютное количество лейкоцитов, а наименьшей ценностью обладает показатель СОЭ.

Таблица 5. Сравнение диагностических моделей СРП, лейкоцитов и СОЭ 

Показатель

СРП

Лейкоцитоз

СОЭ

Площадь под кривой (AUC)

0,817

0,765

0,660

Граничное значение при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности

>24

>7,8

>15

Значение при специфичности ≈90%

>69

>12,1

>24

Также нами был проведен ROC-анализ диагностической ценности определения показателей уровня лейкоцитов, СОЭ, нейтрофилов и лимфоцитов отдельно у детей до 6 лет – и у взрослых и детей с 6 лет (таблица 6).

Таблица 6. ROC-анализ диагностической ценности определения показателей лейкоцитов, СОЭ, нейтрофилов, лимфоцитов 

Показатель

Статистический параметр

Дети

до 6 лет

Дети с 6 лет

и взрослые

Лейкоциты

Площадь под кривой (AUC)

0,712

0,801

Граничное значение при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности

>7,7

>7,8

Значение при специфичности 90%

>14,2

>11,8

СОЭ

Площадь под кривой (AUC)

0,614

0,686

Граничное значение при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности

>12

>19

Значение при специфичности 90%

>32

>20

Нейтрофилы

Площадь под кривой (AUC)

0,601

0,686

Граничное значение при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности

>69

>56

Значение при специфичности 90%

>78

>88

Лимфоциты

Площадь под кривой (AUC)

0,579

0,671

Граничное значение при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности

>23

>22

Значение при специфичности 90%

>53

>31

 

Выяснилось, что при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности граничное значение лейкоцитов у детей до 6 лет составляет 7,7×/л (AUC=0,712 при чувствительности 73,08 и специфичности 63,64), а у взрослых и детей с 6 лет – 7,8×/л (AUC=0,801 при чувствительности 80,7 и специфичности 75). Полученные значения не выходят за пределы физиологической нормы и не могут быть использованы в диагностике бактериальной инфекции. Тем не менее, при показателе специфичности ≥90% картина меняется: граничным показателем уровня лейкоцитов является ≥14,2×/л у детей до 6 лет и ≥11,8×/л у взрослых. Соответственно, граничные уровни СОЭ составляют ≥32/20 мм/час, нейтрофилёза – 78/88%, лимфоцитоза – 53/31%.

Из таблицы 6 видно, что:

1) Показатели лейкоцитоза, лимфоцитоза, нейтрофилеза и СОЭ могут быть использованы для диагностического разделения бактериальных и вирусных инфекций как у взрослых, так и у детей;

2) При достаточно высокой специфичности (≥90%) уровни чувствительности данных лабораторных показателей оставляют желать лучшего, составляя ≈15-50%, что в реальных клинических ситуациях будет приводить к гиподиагностике бактериальных инфекций, или, соответственно, к гипердиагностике вирусных, и всё же потребует проведения дорогостоящих специализированных обследований (бактериологического, серологического, МФА, ПЦР и т.д.);

3) Выявленные нами граничные значения показателей лейкоцитов, СОЭ, нейтрофилов и лимфоцитов, указывающие на наличие бактериальной инфекции, даже у взрослых не всегда совпадают с общепринятыми. Так, например, нормальным содержанием лимфоцитов в крови считается ≤38% (в нашем исследовании – ≤31%), нейтрофилёза – ≤84% (в нашем исследовании – ≤88%) и т.д. Возможно, общепринятые нормы требуют уточнения ввиду постепенного изменения границ нормальных значений указанных параметров с течением времени;

4) Граничные показатели общеклинических анализов у детей до 6 лет существенно отличаются от таковых у взрослых: L≥14,2×/л (у детей нормальный уровень лейкоцитов выше, чем у взрослых [3]), СОЭ≥32 мм/час (что, вероятно, связано с более выраженной системной воспалительной реакцией у детей, чем у взрослых), лимфоциты ≥53% и, соответственно, нейтрофилы ≥78% (вследствие физиологического лимфоцитоза, сохраняющегося у детей до 5 лет включительно). Указанную разницу необходимо принимать во внимание при проведении дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных инфекций у детей до 6 лет (обычно клиницисты ею пренебрегают).

ROC-кривые, соответствующие показателям, приведённым в таблице 6, приведены на рисунках 1 и 2.

 

Рисунок 1. ROC-кривые показателей уровней лейкоцитов, лимфоцитов, нейтрофилов, СОЭ у детей до 6 лет.

 

Рисунок 2. ROC-кривые показателей уровней лейкоцитов, лимфоцитов, нейтрофилов, СОЭ у взрослых и детей с 6 лет.

Выводы

1. При бактериальных инфекциях средние значения уровней лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ и СРП оказалось ниже ожидаемых показателей, но в среднем выше, чем при вирусных инфекциях. Среднее количество лимфоцитов при вирусных инфекциях ниже, чем при бактериальных, но не выходит за пределы физиологической нормы. Таким образом, отсутствие лимфоцитоза не позволяет исключить вирусную инфекцию;

2. Как при вирусной, так и при бактериальной инфекции у детей наблюдалось более выраженное увеличение количества лейкоцитов, чем у взрослых, что может являться следствием более высокой частоты смешанных вирусно-бактериальных инфекций у детей [4, 5]. И при вирусных, и при бактериальных инфекциях показатель СОЭ у детей выше, чем у взрослых, что можно объяснить более выраженной системной воспалительной реакцией у детей, чем у взрослых;

3. Средний показатель количества лимфоцитов при вирусных и при бактериальных инфекциях выше, а показатель нейтрофилов ниже у детей чем у взрослых соответственно. Таким образом, при проведении дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных инфекций у детей до 6 лет необходимо принимать во внимание наличие физиологического перекреста в лейкоцитарной формуле;

4. В ходе проведенного ROC-анализа выявлено, что наибольшей диагностической ценностью обладает показатель СРП, за ним следует абсолютное количество лейкоцитов, а наименьшей ценностью обладает показатель СОЭ. Граничные значения лейкоцитов при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности не выходят за пределы физиологической нормы и не могут быть использованы в диагностике бактериальной инфекции. При специфичности ≥90% уровни чувствительности лабораторных показателей количества лейкоцитов, СОЭ, нейтрофилов и лимфоцитов довольно низки, что в реальных клинических ситуациях будет приводить к гиподиагностике бактериальных инфекций, или, соответственно, к гипердиагностике вирусных;

6. Выявленные нами граничные значения показателей лейкоцитов, СОЭ, нейтрофилов и лимфоцитов, указывающие на наличие бактериальной инфекции не всегда совпадают с общепринятыми. Возможно, общепринятые нормы требуют уточнения ввиду постепенного изменения границ нормальных значений указанных параметров с течением времени.

Ни один из общеклинических показателей не позволяет однозначно дифференцировать бактериальные и вирусные инфекции. Для надёжной дифференциальной диагностики необходимо учитывать всю картину в целом, обязательно принимая во внимание эпидемиологический анамнез, особенности клинических проявлений, данные специализированных инструментальных методов диагностики, включая прямые и косвенные методы идентификации возбудителей, перечисленные ранее. Тем не менее, простые показатели наподобие уровней лейкоцитов, нейтрофилов, СОЭ и СРП имеют определённую клиническую ценность, позволяя дифференцировать между собой наиболее яркие и типичные случаи бактериальных и вирусных инфекций.

Библиографический список:

1. The World Health Report. [Интернет-ресурс]. Режим доступа: http://www.who.int/whr/2004/annex/topic/en/annex_2_en.pdf Дата доступа: 27.03.2016 г.
2. Usama M Alkholi Serum Procalcitonin in Viral and Bacterial Meningitis / Usama M Alkholi, Nermin Abd Al-monem, Ayman A Abd El-Azim et al. // J Glob Infect Dis. – 2011. - №3, Vol. 1 (Jan-Mar) – P. 14–18.
3. Мазурин, А.В. Пропедевтика детских болезней — М.: «Медицина», 1985. - 432 с.
4. Zühre Kaya Leukocyte Populations and C-Reactive Protein as Predictors of Bacterial Infections in Febrile Outpatient Children / Zühre Kaya, Aynur Küçükcongar, Doğuş Vurallı et al. // Turk J Haematol. – 2014. - №31, Vol. 1 (Mar) – P. 49–55.
5. Hietala J. Mixed bacterial and viral infections are common in children / Hietala J, Uhari M, Tuokko H, Leinonen M. // Pediatr Infect Dis J. – 1989. - №8, Vol. 10 (Mar) – P. 683.
6. Старовойтова Е.В., Федоров А.М. Сравнительная характеристика уровня лейкоцитоза, С-реактивного белка, прокальцитонина при дифференциальной диагностике острых тонзиллитов у детей//Педиатрическая фармакология. - 2007. - Т. 4, №3. - С. 18-25.
7. Pääkkönen M. C-reactive protein versus erythrocyte sedimentation rate, white blood cell count and alkaline phosphatase in diagnosing bacteraemia in bone and joint infections. // Journal of paediatrics and child health. — 2013. — Vol. 49, №3. — P. 189—192.




Рецензии:

30.01.2017, 9:04 Розыходжаева Гульнора Ахмедовна
Рецензия: Статья посвящена важной научно-практической проблеме. Работа оригинальная, основана на собственных данных исследователей. Соблюдены правила написания оригинальных статей. Статья может быть рекомендована к публикации. Пожелания: расширить список использованной литературы, с использованием источников последних лет

06.02.2017 14:14 Ответ на рецензию автора Вылевко Маргарита Владиславовна:
Уважаемая Гульнора Ахмедовна! Большое спасибо за положительную рецензию и рекомендацию к публикации. Мы постарались учесть замечания и внесли коррективы.



Комментарии пользователей:

10.02.2017, 20:15 Шевела Татьяна Леонидовна
Отзыв: Статья "АНАЛИЗ КЛИНИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЩЕГО И БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ВИРУСНЫХ И БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ" написана в соответствии с требования научных работ. Основана на клиническом исследовании, автор провел большую работу с материалом. Выводы в работе важны для практического здравоохранения. Статья может быть опубликована.


Оставить комментарий


 
 

Вверх