Результат интеллектуальной деятельности: Способ диагностики стадии фиброза печени при хронических заболеваниях печени у детей

Изобретение относится к области медицины, а именно к инфекционным болезням и педиатрии, клинической лабораторной диагностике гастроэнтерологии, и может найти применение для диагностики стадии фиброза печени (ФП) при хронических заболеваниях печени (ХЗП) у детей.

Хронические заболевания печени у детей являются крайне актуальной проблемой, что обусловлено их широким распространением, часто тяжелым течением, склонностью к прогрессированию и неблагоприятным исходам. Благодаря высоким компенсаторным возможностям детского организма, течение хронических заболеваний печени длительно является малосимптомным, и нередко фиброз печени диагностируется на поздних стадиях. Цирроз, являясь терминальной стадией фиброза, занимает 9-е место среди всех причин смерти в мире и 6-е место у лиц трудоспособного возраста - от 14 до 30 случаев на 100 000 населения. Социально-экономическая значимость цирроза печени, который представляет собой заключительную стадию ФП, определяется высокой летальностью.

В качестве триггеров формирования фиброза печени выступают вирусные гепатиты В, С, Д, аутоиммунные и метаболические заболевания печени. У детей первого года жизни наиболее частой причиной выраженного ФП является билиарная атрезия, пороки развития желчных путей.

Несмотря на разнообразие ХЗП, приводящих к фиброзу печени, фиброгенез представляет собой универсальный патофизиологический процесс. Вне зависимости от этиологии, этот процесс включает в себя активацию звездчатых клеток с изменением их фенотипа, эндотелиальную дисфункцию, нарушение баланса синтеза и утилизации компонентов экстра целлюлярного матрикса. В конечном итоге происходит замещение печеночной ткани соединительной с нарушением функций органа.

Ранняя диагностика стадии фиброза позволяет своевременно назначить терапию, направленную на уменьшение темпов его прогрессирования, улучшение качества жизни ребенка и предотвращение развития цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы печени. Определение стадии фиброза для клинициста является основополагающим этапом диагностики заболеваний печени, прогноза патологического процесса и подходов к терапии.

Известен метод оценки стадии фиброза путем пункционной биопсии печени (ПБП) с патоморфологическим и иммуногистологическим исследованием материала. При интерпретации результатов биопсии используют шкалу оценки выраженности фиброза печени - систему METAVIR (и/или индекс Knodell) [Кулебина Е.А., Сурков А.Н., Усольцева О.В. Неинвазивная диагностика фиброза печени: возможности инструментальных методик на современном этапе. РМЖ. Медицинское обозрение. 2020; 4(5):297-301].

Недостатки данного способа диагностики, особенно в детском возрасте, заключаются в риске серьезных осложнений (кровотечение, перфорация желчного пузыря), необходимости применения наркоза. Патологический процесс в ткани печени может носить неравномерный характер, в связи с чем, даже достаточный по объему биоптат может не отражать изменения во всем органе, а интерпретация результатов существенно зависит от квалификации патоморфолога. К недостатку следует отнести невозможность проведения повторных пункций для оценки процесса фиброзирования в динамике.

Известен способ оценки выраженности фиброза печени у детей раннего возраста, который заключается в вычислении соотношения фермента аспартатаминотрансферазы (АсАТ) к количеству тромбоцитов - индекса APRI и позволяющий определить наличие или отсутствие цирроза печени (F4). Способ оценки степени фиброза печени у детей раннего возраста с помощью индекса APRI. Патент 2585387 от 2015 г.]. Согласно модификации индекса APRI у детей раннего возраста, показатель более 2,45 позволял диагностировать цирроз печени, тогда как, у детей без цирроза печени индекс APRI имел значения менее 1,5. Недостатком способа является невозможность с его помощью установить стадию фиброза печени, а лишь диагностировать выраженный ФП или его конечную стадию - цирроз.

Описан метод диагностики стадии ФП у взрослых с ХГС на основании определения концентрации гаммаглутамилтранспептидазы (ГГТ) и иммунологических регуляторов фиброгенеза/фибринолиза - (трансформирующего фактора роста-β) ΤΦΡ-β, (тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы-1) ТИМП-1 и комплекса (матриксной металлопротеиназы) ММП-9/ТИМП-2 в сыворотке крови. Путем расчетов на 1-м этапе диагностируют отсутствие или наличие ФП; на 2-м этапе определяют начальный - (F0-2 ст.). или выраженный фиброз печени (F3-4 ст.). [Способ диагностики фиброза печени при хроническом вирусном гепатите С. Патент 2557927]. Недостатки метода заключаются в возможности его использования лишь у пациентов с хроническим гепатитом С (ХГС), высокой стоимости реагентов, что существенно затрудняет использование данного метода многократно в динамике.

Наиболее близкой к предлагаемому способу диагностики стадии ФП является метод, основанный на определении лабораторных показателей: количества тромбоцитов, концентрации АсАТ и фактора некроза опухоли (ФНО-альфа). Полученные значения вышеперечисленных лабораторных показателей используются для расчета индекса фиброза печени у взрослых пациентов с ХГС. Данный метод позволяет дифференцировать отсутствие ФП, умеренный ФП (F1-2) и выраженный фиброз/цирроз печени (F3-4). [Щекотова А.П., Булатова И.А., Соснин Д.Ю., Третьякова Ю.И. Тромбоциты, аспартатаминотрансфераза, фактор некроза опухоли-α - лабораторная панель диагностики стадии фиброза печени. Сибирский медицинский журнал. 2019; 34(1): 124-129]. Однако способ предназначен для оценки стадии ФП у взрослых только с ХГС, требует определения цитокина (ФНО-а), что значительно затрудняет его использование.

С целью устранения вышеуказанных недостатков, авторы предлагают принципиально новый способ диагностики стадии фиброза печени при хронических заболеваниях печени у детей.

Технический результат достигаемый в данном способе, заключается в повышении точности ранней и своевременной диагностики за счет учета лабораторных биохимических показателей. Данный метод применим как для скрининговой оценки стадии ФП у детей, так и для динамического контроля.

Этот результат достигается тем, что путем лабораторного исследования показателей, определяют: международное нормализованное отношение, концентрацию альбуминов в г\л, высокочувствительного С-реактивного белка, полученные значения вносят в формулу расчета линейной дискриминантной функции - ЛДФ1, которая характеризует минимальный фиброз печени F1-F2, и ЛДФ2, которая характеризует выраженный фиброз печени F3-F4:

ЛДФ1 = -102,2 + 40,7X1 + 3,9X2-0,9X3,

ЛДФ2 = -96,9 + 50,3X1 + 3,5X2-0,26X3,

где

X1 - международное нормализованное отношение,

Х2 - концентрация альбуминов в г/л,

Х3 - концентрация С-реактивного белка высокочувствительного (СРБ в/ч), мг/л,

сравнивают значения показателей и при ЛДФ1>ЛДФ2 - диагностируют минимальный фиброз печени, при ЛДФ2>ЛДФ1 - выраженный фиброз печени.

Выбор предлагаемых лабораторных показателей не был очевидным и был получен экспериментальным путем в результате анализа клинико-лабораторных показателей в группе детей с ХЗП, осложненными формированием фиброза печени, поступивших в стационар ФГБУ ДНКЦИБ ФМБА России в 2019-2020 годах.

На протяжении многолетнего опыта работы в области ведения пациентов с ФП нами была установлена недостаточная эффективность стандартных лабораторных показателей в диагностике стадии фиброза, обусловленная более высокими компенсаторными способностями детского организма, что выражалось в нарушении белково-синтетической функции печени у детей лишь на поздних стадиях фиброза.

Путем статистической обработки данных, авторами было впервые установлено, что показатели цитолитической активности такие как АлАТ, АсАТ, используемые в качестве неинвазивного маркера стадии фиброза печени уступают по своей эффективности СРБ в/ч (табл. 1). Авторами доказано, что СРБ в/ч, являясь более чувствительным маркером, выступает не только как более значимый лабораторный критерий воспаления, но и достоверно коррелирует с прогрессированием фиброза печени независимо от этиологии заболевания. Концентрация СРБ в/ч у детей с выраженным фиброзом F3-4 была достоверно выше, что позволило использовать данный маркер в диагностике стадии фиброза.

Клинико-лабораторные сопоставления стадии ФП и лабораторных показателей позволили авторам выявить также достоверные различия в концентрации MHO и альбуминов у детей с минимальным и выраженным фиброзом печени.

Авторами впервые было выявлено, что использование совокупности данных лабораторных показателей (MHO, концентрация альбумина, СРБ высокочувствительного) в сыворотке крови позволяет диагностировать минимальную или выраженную стадию фиброза печени с высокой диагностической точностью.

В доступной нам литературе подобных способов диагностики фиброза печени у детей не обнаружено, а совокупность предложенных лабораторных признаков, новизна, эффективность позволяет нам представить способ, как заявочный материал на изобретение.

Способ осуществляется следующим образом.

За период 2019-2020 гг. нами обследовано 88 пациентов в возрасте от 11 мес. до 17 лет 11 мес. с ХЗП различной этиологии (хронические вирусные гепатиты В и С - 35 пациентов, аутоиммунные заболевания печени - 31, нарушение обмена меди -12, атрезия желчевыводящих путей - 3, врожденный фиброз печени - 6, гликогеноз - 1).

Всем 88 пациентам была проведена эластография в качестве эталона стадии фиброза печени. Их значение определялось согласно инструкции: F0≤5,8 кПа, F1(5,9-7,2 кПа), F2(7,3-9,5 кПа), F3(9,6-12,5 кПа), F4≥12,5 кПа. Результаты исследования свидетельствовали о наличии F1-2 у 56 детей и F3-4 - у 32 детей.

Всем пациентам, помимо рутинного биохимического обследования, осуществлялось определение MHO (международное нормализованное отношение), альбуминов в г/л и СРБ в/ч в мг/л (С-реактивный белок высокочувствительный).

Далее на основании полученных лабораторных данных, для каждого пациента с помощью математической модели была определена стадия фиброза печени - F1-2 (минимальный) или F3-4 (выраженный) по преобладающему абсолютному значению одной из двух линейно-дискриминантных функций (табл.2). Чувствительность метода составила - 95,8%, специфичность - 76,9%, диагностическая значимость модели - 89,1%.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакетов прикладных программ Statistica 7,0, SPSS Version 20 (ROC-анализ). Сравнительный анализ качественных и количественных признаков в двух независимых группах проводили с помощью t-критерия Стьюдента, в случае распределения отличного от нормального применяли непараметрический критерий Манна-Уитни (U). Различия считались статистически значимыми при р<0,05.

Способ может быть подкреплен следующими примерами.

Пример 1

Мальчик 12 лет. В ноябре 2019 года впервые выявлен ХГС, определен 3 генотип вируса, высокая вирусная нагрузка 4190000 копий/мл. Источник инфицирования, как и длительность заболевания неизвестны. В июне 2020 года проходил обследование в ДНКЦИБ, сохранялась высокая вирусная нагрузка, минимальная биохимическая активность (АлАТ 76,0 ед/л, АсАТ 65,0 ед/л). УЗИ органов брюшной полости - без патологии.

Пациенту была определена концентрация MHO (международное нормализованное отношение) - 0,99, альбуминов - 42 г/л и СРБ в/ч - 0,47 мг/л (С-реактивный белок высокочувствительный). Полученные значения MHO, альбуминов и СРБ в/ч были подставлены в формулы.

При расчете математико-статистической модели получено:

ЛДФ1 = -102,2 + (40,7*0,99) + (3,9*42) - (0,9*0,47) = 101,47,

ЛДФ2 = -96,9 + (50,3*0,99) + (3,5*42) - (0,26*0,47) = 99,77,

ЛДФ1 (101,47)>ЛДФ2(99,77), что позволило у данного пациента диагностировать наличие минимального фиброза печени.

Мальчику была выполнена эластография печени, результат 6,8 кПа, что соответствует F (I) стадии по шкале METAVIR.

Пациенту рекомендован курс противовирусной терапии препаратом прямого противовирусного действия (ПППД).

Приведенный пример доказывает эффективность предложенного способа диагностики стадии фиброза печени у детей.

Пример 2

Девочка 16 лет. В ноябре 2016 г в ДНКЦИБ диагностирован аутоиммунный гепатит (АИГ).

При последнем обследовании в феврале 2021 в ДНКЦИБ лабораторно отмечалась минимальная цитолитическая активность - АлАТ повышена до 121,0 ед/л, АсАТ до 86,0 ед/л. Пациентке была определена концентрация MHO (международное нормализованное отношение) - 1,06, альбуминов - 38 г/л и СРБ в/ч - 2.08 мг/л (С-реактивный белок высокочувствительный). Полученные значения MHO, альбуминов и СРБ в/ч были подставлены в формулы.

При расчете математико-статистической модели получено:

ЛДФ1 = -102,2 + (40,7*1,06) + (3,9*38) - (0,9*2,08) = 87,27,

ЛДФ2 = -96,9 + (50,3*1,06) + (3,5*38) - (0,26*2,08) = 88,88,

ЛДФ2(88,88)>ЛДФ2(87,27), что позволило у данного пациента диагностировать наличие выраженного фиброза печени.

По данным эластографии общий результат эластичности составил 11,2 кПа, что соответствует F (III) стадии по METAVIR.

Ввиду отсутствия положительной динамики на фоне комплексной терапии, пациентке было рекомендовано произвести смену препаратов для комбинированной иммуносупрессивной терапии.

Приведенный пример доказывает эффективность предложенного способа диагностики стадии фиброза печени у детей.

Пример 3

Девочка 10 лет. Наблюдается в ДНКЦИБ с октября 2018 года с диагнозом: аутоиммунный гепатит 1 типа.

В ноябре 2019 г при обследовании отмечалась минимальная цитолитическая активность - АлАТ повышена до 64,0 ед/л, АсАТ до 59,0 ед/л. Пациентке была определена концентрация MHO (международное нормализованное отношение) - 1,19, альбуминов - 38,6 г/л и СРБ в/ч - 0,31 мг/л (С-реактивный белок высокочувствительный). Полученные значения MHO, альбуминов и СРБ в/ч были подставлены в формулы.

При расчете математико-статистической модели получено:

ЛДФ1 = -102,2 + (40,7*1,19) + (3,9*38,6) - (0,9*0,31) = 96,49,

ЛДФ2 = -96,9 + (50,3*1,19) + (3,5*38,6) - (0,26*0,31) = 97,98,

ЛДФ2(96,49)>ЛДФ2(97,98), что позволило у данного пациента диагностировать наличие выраженного фиброза печени.

По данным эластографии общий результат эластичности составил 10,8 кПа, что соответствует F (III) стадии по METAVIR. Терапия была продолжена.

В декабре 2020 г при обследовании в ДНКЦИБ выявлена нормализация уровня печеночных ферментов. Определены показатели, необходимые для расчета стадии ФП: MHO - 1,1, альбумины - 40,4 г/л, СРБ в/ч - 0,02 мг/л. Полученные лабораторные значения MHO, альбуминов и СРБ в/ч были подставлены в формулы.

При расчете математико-статистической модели получено:

ЛДФ1 = -102,2 + (40,7*1,1) + (3,9*40,4) - (0,9*0,02) = 100,1,

ЛДФ2 = -96,9 + (50,3*1,1) + (3,5*40,4) - (0,26*0,02) = 99,82,

ЛДФ1(100,1)>ЛДФ2(99,82), что позволило у данного пациента диагностировать наличие минимального фиброза печени.

Данные эластографии печени 7,8 кПа, соответствующие F (II) стадии по METAVIR, подтвердили расчетный метод.

Убедительная положительная клинико-лабораторная динамика, регресс фиброза печени, позволили снизить дозу комбинированной иммуносупрессивной терапии.

Приведенный пример доказывает эффективность предложенного способа диагностики стадии фиброза печени у детей.

Таким образом, использование предлагаемого метода позволяет вне зависимости от этиологии гепатита на основании определения простых и широкодоступных биохимических показателей, диагностировать стадию фиброза печени, следить за его динамикой и эффективностью терапии.

Определение стадии фиброза для клинициста является основополагающим этапом диагностики заболеваний печени, прогноза патологического процесса и подходов к терапии.

Ранняя диагностика стадии фиброза позволяет своевременно назначить терапию, направленную на уменьшение темпов его прогрессирования, улучшение качества жизни ребенка и предотвращение развития цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы печени.