Язвенный колит (ЯК) — это заболевание, которое возникает у генетически предрасположенных к этому людей при воздействии определенных факторов окружающей среды на микрофлору кишечника [1]. Распространенность Я.К. в развивающихся странах ниже, чем в экономически развитых. Различные эпидемиологические данные в мире объясняются возможностью проведения эндоскопического исследования в том или ином регионе, уровнем осведомленности врачей о данной нозологии, генетической предрасположенностью, особенностями питания, образом жизни и методологией проведения эпидемиологических исследований [2].

В повседневной практической деятельности врачи встречаются с множеством заболеваний кишечника. Вопросы ранней диагностики ЯК вызывают трудности среди практикующих врачей. Установление диагноза не представляет сложности, если течение заболевания типичное и совпадает с описаниями в учебниках. Лабораторные и инструментальные методы диагностики способствуют установлению диагноза в случае, если врач знает клинические проявления заболеваний кишечника, грамотно собирает анамнез, правильно интерпретирует полученную информацию [3]. Однако опытный врач понимает, что патологические процессы редко протекают в соответствии с классическими проявлениями заболевания. Поэтому решение принимается в результате дифференцированного подхода. Таким образом, с момента появления первых симптомов до установления диагноза проходит значительное время, у больных ЯК — в среднем 2,7 года [4]. В связи с инвазивностью процедуры эндоскопии, сложностью подготовки и проведения, нежеланием пациента, а также ее высокой стоимостью существует потребность в применении неинвазивных маркеров наличия ЯК, с помощью которых можно выделить группу лиц, подлежащих углубленному инструментальному обследованию.

Причины воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) до сих пор четко не определены. Объяснять возникновение ЯК только генетическими факторами нецелесообразно, поскольку последние остаются относительно стабильными в течение многих лет, а заболеваемость ВЗК увеличивается [5]. Лишь одного фактора дисбиоза также недостаточно, чтобы вызвать ВЗК, поскольку аномалии кишечной микробиоты присутствуют и при синдроме раздраженного кишечника, и при хронической идиопатической диарее [6]. Предполагается, что в генезе ВЗК наибольшее значение имеют следующие факторы окружающей среды: прием нестероидных противовоспалительных препаратов, контрацептивов для перорального приема, антибактериальных препаратов, изотретиноина; непереносимость лактозы, употребление в повышенных количествах рафинированных углеводов, недостаток балластных веществ; формирование гигиенических навыков в детстве и наличие условий для их выполнения; современные санитарные технологии, хлорирование воды и прочее [7]. Обсуждается роль искусственного вскармливания и психологического стресса в возникновении ЯК [8]. Известно, что аппендэктомия в молодом возрасте оказывает профилактический эффект в отношении появления ЯК [9], а курение снижает вероятность развития ЯК [10]. Ни один из перечисленных выше факторов не является достаточным для развития или предотвращения заболевания. В настоящее время не существует доказанных предпосылок вероятности наличия ЯК у пациента, предъявляющего характерные жалобы. Этим вопросам посвящены отдельные работы, которые затрагивают тот или иной аспект этой патологии. Необходимо выделить маркеры, которые обеспечат систему поддержки врачебных решений и помогут врачу дифференцировать диагностику между функциональными и органическими заболеваниями кишечника и, следовательно, сократить срок установления диагноза. Одним из возможных подходов в работе с диагностически значимой информацией является метод, основанный на применении теории вероятности и названный по имени автора — Томаса Байеса. Этот метод используется для вычисления вероятности болезни в группе лиц с определенным признаком на основании данных о правдоподобии этого признака у здоровых и у больных. Вероятность наличия болезни, при которой встречается данный признак (апостериорная вероятность), зависит от того, насколько признак характерен для болезни, а также от распространенности заболевания. Весь процесс вычисления апостериорной вероятности можно повторять, увеличивая или уменьшая вероятность гипотезы с привлечением каждого нового признака.

Цель исследования — разработка модели индивидуального прогнозирования наличия ЯК на основании определенной совокупности анамнестических признаков для формирования системы поддержки врачебных решений в диагностике заболевания.

В соответствии с целью исследования сформированы две группы наблюдения. Факторы риска развития ЯК изучены у пациентов с данным заболеванием, госпитализированных в гастроэнтерологическое отделение БУЗ Омской области «Областная клиническая больница» в 2016—2018 гг.

Диагноз ЯК устанавливали на основании клинических проявлений, характерных эндоскопических и гистологических изменений толстой кишки согласно клиническим рекомендациям общероссийской общественной организации «Российская гастроэнтерологическая ассоциация» и общероссийской общественной некоммерческой организации «Ассоциация колопроктологов России» по диагностике и лечению ЯК [11]. Сравнение проводилось с контрольной группой, состоявшей из здорового окружения исследователей, сопоставимой по возрасту (U=13,38; p=0,1760) и полу (2I=2,72; p>0,05) с группой больных Я.К. Все респонденты дали добровольное информированное согласие и включены в исследование.

Основную группу составили пациенты (n=81, из них мужчин — 42, женщин — 39) с диагнозом ЯК в возрасте от 18 до 79 лет. Медиана возраста больных на момент проведения опроса — 48 (32—60) лет. Медиана возраста на момент дебюта ЯК у всех пациентов — 40 (28—54) лет, у мужчин — 40,5 года, у женщин — 32 года. Медиана времени с момента появления первых симптомов ЯК до установления диагноза — 6 (1—12) мес.

Контрольную группу составили здоровые респонденты (n=39, из них мужчин — 14, женщин — 25) в возрасте от 22 лет до 81 года. Медиана возраста респондентов — 46 (26—52) лет, из них у мужчин — 36,0±7,7%, у женщин — 64,0±7,7%.

С целью выявления диагностически значимых анамнестических признаков ЯК и разработки методики прогнозирования наличия этого заболевания мы исследовали влияние следующих факторов на возникновение ЯК: применение антибиотиков до появления первых признаков заболевания, вид питания в грудном возрасте, вид питьевого водоснабжения, влияние пищевых привычек (стандартизированный опросник ВОЗ CINDI) [12], стресса, физической активности, продолжительности сна. Проанализированы данные семейного анамнеза о заболеваниях кишечника, аутоиммунной и онкологической патологии. Изучение влияния продолжительности сна на возникновение ЯК осуществляли посредством анализа ответов на вопрос о продолжительности сна до дебюта заболевания. Уровень стресса у больных ЯК до установления диагноза и у здоровых респондентов определяли на основании специального опросника [13]. Физическую активность оценивали с помощью анализа ответов на вопросы о времени, уделяемом занятиям физкультурой и спортом, а также работе в саду, огороде или на даче (в весенне-осенний период).

Для описания групп по количественным признакам использовали медиану и интерквартильный размах. Частота качественных признаков приведена в процентах с учетом стандартной ошибки показателя. Для сравнения групп по количественным признакам применен U-критерий Манна—Уитни. Для сравнения групп по качественным признакам использовали вычисление 2I-статистики (информационной статистики Кульбака), рассматриваемой как вариант непараметрического дисперсионного анализа. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05. Для статистического анализа данных применяли статистический пакет Statistica 6.1.

Для прогнозирования наличия у больного ЯК разработана методика, основанная на теореме Байеса. Теорему Байеса применяли для определения вероятности наличия ЯК, для чего оценивали шансы (ОШ) или логарифмические отношения правдоподобия (L). Если шанс конкретного признака больше единицы, то он встречается чаще, чем в 50% случаев. Модель Байеса использована в разработанных диагностических компьютерных программах (алгоритмах) для обработки поступающей информации о пациентах с подозрением на ЯК [14]. Оценивая выбранную модель для компьютерной программы (алгоритма), использовали метод «точек разделения» для расчета порогового уровня принятия решения: в случае превышения порога рискового значения пациенту необходимо рекомендовать колоноскопию. «Точки разделения» для трех программ получены путем расчета чувствительности, специфичности и прогностичности. Для оценки операционных характеристик применен ROC-анализ [15].

При анализе полученных данных в процессе анкетирования больных с установленным диагнозом ЯК выявлены факторы риска развития заболевания. Больные Я.К. до появления первых симптомов заболевания статистически значимо реже употребляли фрукты в течение 1 нед (Ме — 3,0 в основной группе и 5,0 в контрольной группе соответственно; 2I=–2,8; p=0,0053), статистически значимо меньше употребляли фруктов и овощей за 1 прием (2I=–2; p=0,0434) и за сутки (2I=–2,7; p=0,0066). В группе больных ЯК до появления первых симптомов заболевания имелась четкая тенденция к более частому употреблению чая и/или кофе с сахаром по сравнению со здоровыми респондентами. Нами установлено, что больные ЯК до появления первых симптомов заболевания использовали больше кубиков (чайных ложек) сахара на одну чашку чая и/или кофе (р=0,04). Больные Я.К. статистически значимо чаще по сравнению со здоровыми респондентами испытывали чувство напряженности, стресса или сильной подавленности перед появлением первых симптомов заболевания (2I=24,41; p<0,001). При этом 45 (55,6%) человек напрямую связывали начало болезни с перенесенным стрессом. До момента появления первых симптомов заболевания пациенты с ЯК статистически значимо чаще, чем здоровые респонденты, считали себя нервными (p<0,05), испытывающими большое напряжение во время повседневной деятельности (p<0,01) и общения с людьми (p<0,05), совершенно истощенными физически и психически к концу дня (p<0,01). У больных ЯК чаще отягощен семейный анамнез по онкологическим (2I=3,97; р<0,05) и аутоиммунным (2I=9,59; р<0,01) заболеваниям, чем у исследуемых контрольной группы.

По продолжительности занятий физкультурой и спортом (р=0,3582), а также работы в саду, огороде, на даче (р=0,3423) между группой больных ЯК до появления первых симптомов заболевания и группой здоровых респондентов не выявлено различий. Не выявлено также статистически значимых различий между больными ЯК и здоровыми респондентами по факту приема антибактериальных препаратов (2I=0,96; p>0,05), виду питьевого водоснабжения (2I=5,9; p>0,05) и использованию фильтров для очистки воды (2I=6,63; p>0,05), грудному вскармливанию в детстве (2I=3,06; p>0,05). По частоте и количеству употребления мяса (2I=–1,4; p=0,1621), острой, жареной, копченой пищи (2I=0,3; p=0,7815), чипсов (2I=1,1; p=0,2909), сладостей (2I=0,5; p=0,5984), продуктов фастфуда (2I=–1; p=0,3254) между больными ЯК (до появления первых симптомов заболевания) и исследуемыми контрольной группы статистически значимых различий не было. В таблице

Результаты ROC-анализа позволили определить оптимальные операционные характеристики предлагаемого теста (чувствительность и специфичность) с расчетным пороговым уровнем принятия решения 17% (см. рисунок). В случае превышения порога рискового значения пациенту может быть рекомендовано проведение колоноскопии.

Согласно шкале значений AUC качество модели оценивается как очень хорошее при AUC 80—90%. Судя по величине AUC в нашем исследовании (86%), качество модели можно охарактеризовать как очень хорошее, т. е. модель (алгоритм диагностики) обладает высокой прогностической силой.

Нами предложена модель индивидуального прогнозирования наличия ЯК при определенной совокупности анамнестических признаков для формирования системы поддержки врачебных решений в диагностике данного заболевания. На основании статистической обработки данных анкетного опроса можно с уверенностью сказать, что в развитии ЯК у населения Западной Сибири играют роль следующие факторы: недостаточное потребление овощей и фруктов, повышенное потребление сахара с чаем и/или кофе, эмоциональное и психическое напряжение, прекращение курения. Более 50% пациентов напрямую связывали начало болезни с перенесенным стрессом. Близкие родственники (родители, родные братья и сестры) больных ЯК значительно чаще страдали аутоиммунными и онкологическими заболеваниями различной локализации по сравнению с родственниками здоровых респондентов.

Современная медицина предоставляет в распоряжение врачей неинвазивные и инвазивные методы диагностики ЯК: анализ периферической крови с подсчетом лейкоцитарной формулы, определение уровня СОЭ и тромбоцитов; определение концентрации фекального кальпротектина в кале; исследование кала на скрытую кровь; определение уровня маркерных антител к перинуклеарным нейтрофильным антигенам (pANСA) и манановому полисахариду клеточной стенки Saccharomyces cerevisiae (ASCA); рентгенологические, эндоскопические и морфологические исследования. С одной стороны, предварительно выполненный тест на определение концентрации фекального кальпротектина в кале с высокой вероятностью позволяет решить, необходимы ли дальнейшие диагностические процедуры, и тем самым снизить финансовые затраты и избежать излишнего инвазивного обследования, с другой — этот чувствительный метод неинвазивной диагностики ЯК не входит в существующие стандарты оказания медицинской помощи, что с практической точки зрения затрудняет его широкое использование врачами первичного звена. Простая и экономически выгодная модель индивидуального прогнозирования наличия ЯК при определенной совокупности анамнестических признаков позволяет выделить тех пациентов, которые подлежат специфическому лабораторно-инструментальному обследованию. Разработка новых методов обследования больного, конечно, очень важна, но остается открытым вопрос, как из имеющейся информации о больном сделать правильный диагностический вывод. Поэтому процесс установления диагноза начинается с беседы с пациентом, сбора анамнеза, выявления факторов риска развития Я.К. На основании полученных данных назначается необходимый объем диагностических и лечебных мероприятий.

Модель индивидуального прогнозирования наличия ЯК позволяет на начальном этапе использовать простой в применении, экономически выгодный способ сбора информации, т. е. собственно процесс диагностики должен начинаться с беседы с пациентом.

На сегодняшний день на всех этапах деятельности врача (от сбора анамнеза до выбора диагностических мероприятий и определения тактики лечения) мы встречаемся с важной проблемой — проблемой принятия решения. Врач сталкивается с таким количеством заболеваний, их признаков, симптомов, предрасполагающих факторов, лабораторных и инструментальных данных, что зачастую испытывает трудности при необходимости проанализировать большой объем информации в короткий промежуток времени. Ситуация усугубляется тем, что объем информации в медицине растет постоянно, а время на принятие врачом соответствующего решения сокращается. Именно поэтому нам представляется важным объединить известные факторы риска в анкету, что позволит сформировать систему поддержки врачебных решений в своевременной диагностике язвенного колита.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Г. Б., М.Л.

Сбор и обработка материала — Г. Б., Д.Т., А.З.

Статистическая обработка — Д.Т.

Написание текста — Г. Б.

Редактирование — М.Л.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Сведения об авторах

Бикбавова Г.Р. — https://orcid.org/0000-0001-9252-9152; e-mail: galiya1976@mail.ru

Ливзан М.А. — https://orcid.org/0000-0001-6581-7017

Турчанинов Д.В. — https://orcid.org/0000-0002-6298-487

Заставная А.А. — https://orcid.org/0000-0001-5343-3908

Автор, ответственный за переписку: Бикбавова Г.Р. — e-mail: galiya1976@mail.ru

Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Турчанинов Д.В., Заставная А.А. Язвенный колит — от предрасполагающих факторов до диагноза. Доказательная гастроэнтерология. 2019;8(4-5):5-10. https://doi.org/10.17116/dokgastro2019804-0515