ISSN 2226-6976 (Print)
ISSN 2414-9640 (Online)

Prediction of an outcome in Crimean hemorrhagic fever

Abuova G.N., Pshenichnaya N.Yu., Berdalieva F.A., Khodzhabekov B.K., Ermakova L.A.

1) South Kazakhstan Medical Academy, Shymkent, Republic of Kazakhstan; 2) National Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; 3) Rostov State Medical University, Ministry of Health of Russia, Rostov-on-Don, Russia; 4) Rostov Research Institute of Microbiology and Parasitology, Russian Federal Service for Surveillance of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Rostov-on-Don, Russia
When medical care is rendered to seriously ill patients with Crimean hemorrhagic fever (CHF), there is an increased risk of healthcare-associated infection (HCAI) at first- and second-level hospitals. There is a need for the uniform assessment of disease severity, according to which the patient at high risk of death should be immediately transferred to a third-level hospital.
Objective. To develop a procedure for assessing the risk of death in patients with CHF, by determining the clinical and laboratory values available at first-/second-level hospitals on the day of hospitalization.
Materials and methods. By analyzing four procedures for evaluating the severity of the condition in patients with CHF, the investigators designed a mortality risk prediction scale based on 12 clinical and laboratory parameters and 2–4 gradations of each parameter, which was reflected in 32 criteria of the scale. The scale was tested based on the retrospective analysis of case records of 52 patients with CHF who had been treated at the hospitals of the Turkestan Region, Republic of Kazakhstan, in 2000–2018.
Results. The patients’ clinical and laboratory values were rated using the designed point scale for assessing the risk of death in patients with CHF. Each parameter was assigned a certain number of scores and then their total amount was determined. When the patient had a total score of ≥ 11, he was predicted to be at high risk of an unfavorable outcome. When the total score was < 11, the risk for an adverse outcome was considered to be low in patients with CHF. The sensitivity of the proposed procedure was 100%; its specificity was 98%, and the predicted value was 90%.
Conclusion. The proposed procedure with a high probability allows prediction of a poor outcome of CHF; it should be used at first- and second-level hospitals to optimize healthcare provision to patients with this disease and to prevent HCAI.

Keywords

Crimean hemorrhagic fever
prediction scale
risk assessment
unfavorable outcome

Крымская геморрагическая лихорадка (КГЛ) – особо опасная природно-очаговая трансмиссивная арбовирусная инфекция. Заболевание встречается в странах Восточной, Западной и Южной Африки, Китае, Афганистане, Иране, Ираке, Индии, Египте, Сирии, ОАЭ, Молдавии, Болгарии, Венгрии, Греции, Югославии, Франции, Испании и ограничено 50° северной широты географического распространения клещей рода Hyalomma [1].

На территории стран СНГ КГЛ распространена на юге Европейской части России, где c 2009 по 2018 г. диагностировано 980 случаев заболевания (2,8% летальных исходов) [2], в южных регионах Республики Казахстан (Туркестанской, Жамбыльской и Кызылординской областях), на территории которых с 1948 по 2013 г. заболевание верифицировано у 780 человек. (летальность – 14,8%) [3]. Есть сообщения о случаях КГЛ в других республиках Центральной Азии и на Украине [1, 2].

В соответствии с классификацией патогенных для человека микроорганизмов, вирус КГЛ относится ко II группе патогенности и, согласно принятой ВОЗ классификации патогенности микроорганизмов, к IV группе риска (высокий индивидуальный и общественный риск)1. Это единственная геморрагическая лихорадка на территории СНГ, входящая в число лихорадок, передача которых может происходить при прямых контактах с пациентом.

Особую опасность представляют тяжелые, прогностически неблагоприятные случаи КГЛ. При оказании медицинской помощи таким больным в значительной степени возрастает риск инфекции, связанной с оказанием медицинской помощи (ИСМП), в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ) первого и второго уровня (районные и центральные районные больницы), где, как правило, осуществляется лечение пациентов с этим заболеванием [4, 5]. Это нередко связано с отсутствием надлежащего инфекционного контроля в районных стационарах, что обусловлено недостаточной квалификацией медицинского персонала, а также ограниченностью ресурсов и конструктивными недоработками помещений и оборудования. Известен целый ряд случаев инфицирования медицинского персонала КГЛ при уходе за пациентами, связанных с вышеуказанными факторами [6–9].

В связи с этим назрела необходимость разработки клинико-лабораторной балльной шкалы оценки тяжести состояния и риска летального исхода при КГЛ, в соответствии с которой при определенном количестве набранных баллов в день поступления пациента следует незамедлительно переводить в ЛПУ третьего (регионального) уровня, где имеются персонал и ресурсы для оказания высокотехнологичной помощи больным с особо опасными инфекциями, а также в полном объеме осуществляется программа инфекционного контроля, обеспечивающая профилактику ИСМП2.

Из медицинской литературы известна шкала оценки тяжести состояния R. Swanepoel и соавт. [10], согласно которой при наличии определенных сведений в эпидемиологическом анамнезе (контакты с клещами или их присасывание, контакт с биологическими жидкостями пациента с КГЛ, проживание на эндемичной по этому заболеванию территории, контакт с сельскохозяйственными животными на этой территории), клинических проявлений заболевания (лихорадка выше 38 оС, интоксикация, миалгии, различные проявления геморрагического синдрома), а также при определенной выраженности отклонений от нормы лабораторных показателей (анемия, лейкопения, тромбоцитопения, повышение уровня ферментов печени, нарушение показателей свертывающей системы крови) пациента следует вести как больного КГЛ. При максимальной выраженности изменений клинических и лабораторных показателей у пациента есть высокая вероятность летального исхода. Такая методика позволяет проводить дифференциальную диагностику КГЛ с другими заболеваниями со сходной клинической симптоматикой и лабораторными изменениями, а также ориентировочно определять степень тяжести заболевания. Между тем эта шкала не предполагает лабораторной верификации диагноза, что не исключает наличия у пациента другого, отличного от КГЛ заболевания, а также не позволяет оценить риск летального исхода.

Шкалу оценки тяжести состояния и риска летального исхода при КГЛ разработали также B. Dokuzoguz и соавт. [11]. Она основана на балльной градации выраженности клинических проявлений и изменений показателей гемостаза лабораторно подтвержденного заболевания. Шкала включает клинические проявления заболевания (наличие и выраженность геморрагических симптомов, сонливость), показатели свертывающей системы крови [количество тромбоцитов, уровень фибриногена, АЧТВ (активированное частично тромбопластиновое время)] и позволяет оценивать эффективность различных методов терапии. Эта шкала непосредственно ориентирована на определение степени тяжести, а следовательно и вероятности летального исхода заболевания уже при наличии у пациента подтвержденного диагноза КГЛ. Между тем крайне малый объем анализируемых клинических и лабораторных параметров не позволяет прогнозировать какой-либо исход заболевания с высокой степенью вероятности, что делает ее пригодной лишь для оценки сравнительной эффективности разных схем терапии.

В 2012 г. M. Bakir и соавт. [12] предложили свою шкалу оценки тяжести состояния при КГЛ, основанную на ряде клинических и лабораторных параметров. Модифицированная этими же авторами в 2015 г. шкала позволила прогнозировать неблагоприятный исход заболевания [13]. Она включает возраст пациента, ряд клинических (наличие/отсутствие кровотечений, нарушение функции органов, гепатомегалия) и лабораторных [уровни аспартатаминотрансферазы (АсАт), аланинаминотрансферазы (АлАТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ); количество лейкоцитов и тромбоцитов; показатели гемостаза (АЧТВ), международное нормализованное отношение (МНО), протромбиновое время] параметров. Однако несмотря на высокую специфичность (98%) прогноза, эта шкала обладает сравнительно низкой чувствительностью (67%) в отношении прогнозирования высокого риска неблагоприятного исхода. Кроме этого, ЛДГ обычно не определяется в районных ЛПУ (стационарах первого и второго уровней), что не позволяет использовать эту шкалу в полном объеме. Данная методика не учитывает также день болезни на момент поступления пациента в стационар, а значит и сроки начала надлежащей терапии КГЛ, что в ряде случаев является критичным для прогноза летального исхода. Шкала имеет только 2 возрастных интервала, причем один из них (от момента рождения до 60 лет) очень широкий и практически не учитывает особенностей физиологии организма в разные периоды жизни, что снижает точность прогноза.

В связи с вышеизложенным целью работы явилась разработка методики оценки риска летального исхода при КГЛ на основе определения в день госпитализации клинико-лабораторных параметров, доступных в стационарах первого и второго уровня.

Материалы и методы

На основании анализа методик оценки тяжести состояния больных КГЛ [10–13] мы разработали собственную шкалу, основанную на 12 параметрах и 2–4 градациях каждого параметра (всего 32 критерия), адаптированную для стационаров первого и второго уровня (табл. 1). Выполнен ретроспективный анализ 52 историй болезни пациентов обоего пола в возрасте от 13 до 67 лет с подтвержденной КГЛ, проходивших лечение в районных ЛПУ Туркестанской (ранее – Южно-Казахстанской) области в период с 2000 по 2018 г. Диагноз был верифицирован на основании обнаружения анти-КГЛ IgM методом ИФА и/или РНК вируса методом ПЦР в реальном времени [14]. Клинические и лабораторные параметры каждого пациента, возраст и сроки госпитализации были оценены в соответствии с разработанной шкалой оценки тяжести состояния больного и риска летального исхода, были подвергнуты сравнению и в дальнейшем послужили основой для разработки шкалы оценки тяжести состояния при КГЛ и риска летального исхода. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке.

Использовали методы описательной статистики для относительных величин, критерий χ2, бинарную логистическую регрессию (ROC-кривая).

Результаты и обсуждение

Частота наличия и/или выраженности 10 из 12 (83,3%) критериев оказалась различной у выживших и умерших пациентов (табл. 2).

На основании полученных данных была разработана методика прогнозирования исхода КГЛ с использованием балльной шкалы оценки тяжести состояния больных c определением в день госпитализации лабораторных параметров, доступных в стационарах ЛПУ первого/второго уровня.

Клинические и лабораторные параметры 52 пациентов с КГЛ были соотнесены со шкалой. Каждому параметру было присвоено определенное количество баллов и в дальнейшем определена общая сумма баллов:

  1. При поступлении в стационар в 1-й день болезни пациенту присваивают 0 баллов, на 2-й день – 1 балл, на 3–4-й – 2 балла, на 5-й и более – 3 балла.
  2. Возраст пациента моложе 36 лет – 0 баллов, от 36 до 65 лет –1 балл, 65 лет и старше –2 балла.
  3. Уровень АcАТ < 200 Ед/л – 0 баллов, ≥ 200 Ед/л –1 балл.
  4. Уровень АлАт < 41 Ед/л – 0 баллов, ≥ 41 Ед/л – 1 балл.
  5. Уровень лейкоцитов от 2,5 до 10 x 109/л – 0 баллов, < 2,5 x 109/л – 1 балл, ≥ 10,0 x 109/л –1 балл.
  6. Отсутствие гепатомегалии – 0 баллов, наличие – 1 балл.
  7. Отсутствие нарушения функции органов – 0 баллов, наличие – 1 балл.
  8. Отсутствие кровотечения – 0 баллов, наличие – 1 балл.
  9. Уровень тромбоцитов ≥ 150 x 109/л – 0 баллов, от 100 до 150 x 109/л – 1 балл, от 50 до 100 x 109/л – 2 балла, < 50 x 109/л – 3 балла.
  10. Протромбиновое время < 3 с – 0 баллов, от 3 до 6 с – 1 балл, ≥ 6 с – 2 балла.
  11. Уровень фибриногена ≥ 100 мг/дл – 0 баллов, < 100 мг/дл – 1 балл.
  12. МНО ≤ 1,3 – 0 баллов, от 1,3 до 2 – 1 балл, от 2 до 4 – 2 балла.

Все пациенты были распределены в зависимости от суммы набранных баллов и исхода заболевания (табл. 3), что позволило определить критическое количество баллов для прогнозирования высокого риска летального исхода. При сумме баллов < 11 прогнозировали низкий риск летального исхода КГЛ, при сумме баллов ≥ 11 – высокий риск.

При сумме баллов ≥ 11 баллов рекомендуется экстренный перевод пациента с использованием транспортировочного бокса для больных с особо опасной инфекцией в стационар третьего уровня для оказания высокотехнологичной помощи в изоляторе, оборудованном для лечения заболеваний, вызванных микроорганизмами I–II групп патогенности. При сумме баллов < 11 больной может продолжить лечение в изоляторе ЛПУ первого/второго уровня c соблюдением медицинским персоналом всех предосторожностей по профилактике ИСМП.

Чувствительность, специфичность и прогностическую ценность прогнозирования высокого риска неблагоприятного исхода КГЛ определяли, основываясь на том, что:

  • а (истинно положительные результаты) – прогнозируемый неблагоприятный исход (смерть) при сумме ≥ 11 баллов по шкале прогноза исхода КГЛ наступил у 9 пациентов;
  • b (ложно положительные результаты) – прогнозируемый неблагоприятный исход (смерть) при сумме баллов ≥ 11 в действительности оказался благоприятным у 1 пациента;
  • c (ложно отрицательные результаты) – прогнозируемый благоприятный прогноз при сумме баллов < 11 в действительности ни у одного пациента не оказался неблагоприятным;
  • d (истинно отрицательные результаты) – прогнозируемый благоприятный прогноз при сумме баллов < 11 соответствовал действительности у 42 пациентов.

Чувствительность, рассчитанная по формуле:

а/(а + с) x 100% = 9/(9 + 0) x 100% = 100%.

Специфичность, рассчитанная по формуле:

d/(b + d) х 100% = 42/(1+ 42) х 100% = 98%.

Прогнозируемая ценность, рассчитанная по формуле:

a/(a + b) х 100% = 9/(9 + 1) х 100% = 90%.

Полученные данные послужили основой для статистического анализа предлагаемой методики с использованием бинарной логистической регрессии и построением ROC-кривой с площадью (AUC), равной 0,99 ± 0,04 (95% ДИ 0,98–1,0), которая также продемонстрировала высокую чувствительность и специфичность разработанной шкалы (см. рисунок).

Заключение

Результаты проведенного исследования продемонстрировали прогностическую значимость и целесообразность применения данной методики прогнозирования неблагоприятного исхода при КГЛ. Она проста, доступна и обладает бóльшей информативностью по сравнению с разработанными ранее шкалами прогнозирования тяжести и риска летального исхода при данном заболевании.

Предлагаемая методика с высокой вероятностью позволяет прогнозировать развитие неблагоприятного исхода при КГЛ и может использоваться в стационарах первого и второго уровня для оптимизации оказания помощи больным с данной патологией и профилактики ИСМП.

References

  • Ergönül Ö. Crimean-Congo haemorrhagic fever. The Lancet Infectious Diseases 2006; 6(4): 203–14.
  • Volynkina A.S., Pakskina N.D., Kotenev E.S., Maletskaya O.V., Shaposhnikova L.I..Kolosov A.V., Vasilenko N.F., Manin E.A., Prislegina D.A., Yatsmenko E.V., Kulichenko A.V. [Analysis of the incidence of Crimean hemorrhagic fever in the Russian Federation in 2009–2018 and forecast for 2019]. Problemy osobo opasnykh infektsiy 2019; (1): 26–31. (In Russ.). https:// doi.org/10. 21055/0370-1069-2019-1-26-31
  • Nurmakhanov T., Sansyzbaev Y., Atshabar B. et al. Crimean-Congo haemorrhagic fever virus in Kazakhstan (1948–2013). Int. J. Infect. Dis. 2015; 38: 19–23. DOI: 10.1016/j.ijid.2015.07.007 ·
  • IMAI district clinician manual: hospital care adolescents and adults: guidelines for the management of illnessess with limited-resources. World Health Organization, 2011. https://www.who.int/influenza/patient_care/DCM_ Volume_1.pdf
  • Al-Abri S.S., Al Abaidani I., Fazlalipour M., Mostafavi E., Leblebicioglu H., Pshenichnaya N., Nguyen T.M.N. Current status of Crimean-Congo haemorrhagic fever in the World Health Organization Eastern Mediterranean Region: issues, challenges, and future directions. Int. J. Infect. Dis. 2017; 58: 82–9
  • Pshenichnaya N.Y., Nenadskaya S.A. Probable Crimean-Congo hemorrhagic fever virus transmission occurred after aerosol-generating medical procedures in Russia: nosocomial cluster. Int. J. Infect. Dis. 2015; 33: 120–2.
  • Pshenichnaya N.Y., Leblebicioglu H., Bozkurt I. et al. Crimean-Congo hemorrhagic fever in pregnancy: A systematic review and case series from Russia, Kazakhstan and Turkey. Int. J. Infect. Dis. 2017; 58, 58–64.
  • Naderi H.R., Sarvghad M.R., Bojdy A., Hadizadeh M.R., Sadeghi R., Sheybani F. Nosocomial outbreak of Crimean-Congo haemorrhagic fever. Epidemiology and Infection, 2011; 139(6): 862–6.
  • Shchelkanov M.Yu., Kolobukhina L.V., Moskvina T.M., Aushev I.D., Kartoyev A.A., Kelli E.I., Merkulova L.N., Grenkova E.P., Samokhvalov E.I., Petryayev V.G., Serobyan A.G., Klimova E.A., Galkina I.V., Malyshev N.A., Aristova V.A., Slavskin A.A., Lukianova N.A., Deryabin P.G., Gromashevskiy V.L., Efremenko V.I., Onishchenko G.G., Lvov D.K. [Detection of the circulation of the Crimean-Congo hemorrhagic fever virus in the foothills of the North Caucasus]. Voprosy virusologii 2005; (5): 9–15. (In Russ.).
  • Swanepoel R., Gill D. E., Shepherd A. J., Leman P. A., Mynhardt J. H., Harvey S. The clinical pathology of Crimean-Congo hemorrhagic fever. Rev. Infect. Dis. 1989; 11(Suppl. 4): 794–800.
  • Dokuzoguz B., Celikbas A.K., Gök Ş.E., Baykam N., Eroglu M.N., Ergönül Ö. Severity scoring index for Crimean-Congo hemorrhagic fever and the impact f ribavirin and corticosteroids on fatality. Clin. Infect. Dis., 2013; 57(9): 1270–4.
  • Bakir M., Engin A., Gozel M.G., Elaldi N., Kilickap S., Cinar Z. A new perspective to determine the severity of cases with Crimean-Congo hemorrhagic fever. Journal of Vector Borne Diseases 2012; 49(2): 105–10.
  • Bakır M., Gözel M.G., Köksal I., Aşık Z., Günal Ö., Yılmaz H., Engin A. Validation of a severity grading score (SGS) system for predicting the course of disease and mortality in patients with Crimean-Congo hemorrhagic fever (CCHF). Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2015; 34(2): 325–30.
  • [Clinical Protocol of diagnosis and treatment «Congo-Crimean fever». Guidelines of Ministry of Health and Social Development of Republic of Kazakhstan, 12.12.2014 № 9]. (In Russ.). https://online.zakon.kz/Document/?doc_id= 39136838
  • About the Authors

    Prof. Gulzhan N. Аbuova, Cand. Med. Sci., Head, Department of Infectious Diseases and Dermatovenerology, South Kazakhstan Medical Academy, Shymkent, Republic of Kazakhstan; е-mail: dr.abuova @gmail.com; ORCID:http://orcid.org/0000-0002-1210-2018
    Prof. Nataliya Yu. Pshenichnaya, MD, Infectiologist, National Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Ministry of Health of Russia; Leading Researcher, Rostov State Medical University, Ministry of Health of Russia, Rostov-on-Don, Russia; е-mail: natalia-pshenichnaya@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2570-711X
    Farida A. Berdalieva, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of Infectious Diseases and Dermatovenereology, South Kazakhstan Medical Academy, Shymkent, Republic of Kazakhstan; е-mail: fberdalieva@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9680-1678
    Bakytjan K. Khodzhabekov, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of Infectious Diseases and Dermatovenereology, South Kazakhstan Medical Academy, Shymkent, Republic of Kazakhstan; е-mail: bk_kojabekov@mail.ru
    Larisa A. Ermakova, Cand. Med. Sci., Assistant, Department of Infectious Diseases, Ministry of Health of Russia; Head, Clinic of Infectious and Parasitic Diseases, Rostov Research Institute of Microbiology and Parasitology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Rostov-on-Don, Russia; е-mail: 79281905477@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8918-2271

    Similar Articles

    By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.