Аутоиммунные заболевания: клиническая лабораторная эпидемиология

Иммунологические методы являются частью медицинской диагностики вообще, а их клиническое применение основано на общих принципах. Любой метод диагностики клинический, физикальный, инструментальный, морфологический или лабораторный описывает какой-либо биологический феномен в человеческом организме. Для того, чтобы выявление этого явления стало диагностическим тестом и могло быть использовано в клинических целях, оно должен быть воспроизводимо и изучено применительно к стандартным клиническим задачам в разных популяциях больных.

Диагностический показатель представляет собой биологический феномен, возникающий или изменяющийся при патологии, который может быть обнаружен с помощью стандартизованного диагностического метода. Под лабораторным методом понимают определенную технологию, направленную на выявление лабораторного показателя. Однако, для определения одного показателя могут быть использованы несколько методов. Например, для выявления антител к двуспиральной ДНК используется 3 методических подхода, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. В рамках каждой технологии возможны модификации, а лаборатории обычно используют реактивы разного качества. В результате разные методы имеют свои аналитические характеристики, и результаты определения одного показателя разными методами могут значительно отличаться. Как следствие, при использовании разных методов определения одного показателя отличаются как границы нормы, так и его диагностическое значение.

Для того чтобы избежать путаницы в методических особенностях выявления диагностических показателей, в лабораторной медицине используется еще одно понятие – диагностический тест. Диагностический тест представляет собой определение диагностического показателя с помощью конкретного лабораторного метода, аналитические параметры которого остаются на постоянном уровне при условии контроля качества его выполнения.

Результатом использования диагностического теста является получение данных. Вне зависимости от характера получаемых данных (качественных или количественных) результаты каждого теста могут быть условно разделены на положительные и отрицательные. Обычно в качестве такой условной границы используется одна из границ нормы, однако могут быть выделены другие границы. Последние могут быть использованы для решения других клинических задач, например определения прогностических факторов, факторов риска или контроля терапии.

Хотя большинство тестов могут использоваться для решения нескольких клинических задач, аналитические характеристики лабораторного теста обычно исследуются именно при постановке диагноза. Процесс установления диагноза несовершенен. Мы можем лишь предполагать, что диагноз верен, нежели утверждать это со всей определенностью. Раньше врачи выражали степень уверенности в клиническом диагнозе предваряя его словами «исключено» или «возможно». Современные клиницисты все чаще выражают свою уверенность в диагнозе через вероятности. Следовательно, врач должен понимать математическую суть диагностической ценности тестов в различных ситуациях. Как правило это помогает врачу уменьшить степень неопределенности того или иного диагностической ситуации. В ряде случаев – точнее оценить эту неопределенность, а иногда лишь осознать степень своей неуверенности в диагнозе.

При оценке аналитических параметров теста он используется на двух группах обследованных: больных с заболеванием и контрольной популяции. Соотношение между результатами тестирования и верным диагнозом представлено в таблице.

Комментарии к таблице: ИП– истинно положительный, ИО - истинно отрицательный, ЛО –ложно-отрицательный, ЛО - ложно-положительный		Наличие болезни
		ЕСТЬ	НЕТ
Диагностический тест	ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ	ИП	ЛП
	ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ	ЛО	ИО

Всего возможны четыре варианта толкования результатов теста – два истинных и два ложных. Наиболее важными параметрами любого теста являются аналитическая точность, чувствительность и специфичность.

Для сравнения разных диагностических тестов между собой используется понятие аналитической точности, представляющей собой число истинных результатов к числу всех результатов обследования. С помощью этого показателя можно сопоставить различные методы определения одного показателя при обследовании одной популяции больных.

Чувствительность представляет собой число корректных положительных результатов обследования к общему числу обследованных больных. Специфичность указывает на число корректных отрицательных результатов обследования к общему числу контрольной группы. Чувствительный тест следует выбрать, если есть риск пропустить заболевание при неясной диагностической картине или сузить рамки диагностического поиска, исключив ряд частых причин с помощью высокочувствительных тестов. В последнем случае для врача чувствительный тест наиболее информативен, когда он дает отрицательный результат.

Специфичные тесты нужны для подтверждения диагноза, предложенного на основании других данных. Высокоспецифичные тесты особенно необходимы, если ложноположительный результат может нанести пациенту вред, например, в результате ошибочно назначенного лечения.

Для того чтобы уточнить вероятность постановки диагноза с помощью теста в стандартной клинической ситуации используется понятие предсказательной ценности (predictive value). Так предсказание положительного результата теста (ППР) определяется как вероятность того, что пациент болен, если получен положительный результат теста. ППР непосредственно зависит от специфичности теста. При высоких значениях этого показателя можно считать, что полученные результаты подтверждают предполагаемый диагноз.

Предсказание отрицательного результата (ПОР) определяет вероятность того, что обследованный здоров, если получен отрицательный результат теста. Чем чувствительнее тест, тем выше его ПОР. То есть, возрастает уверенность врача в том, что отрицательные результаты теста отвергают наличие заболевания.

Важно подчеркнуть, что ППР и ПОР являются вторичными показателями, так как прямо зависят от соотношения числа больных в группе с заболеванием и числа лиц контрольной группы. Чем больше было обследовано больных по сравнению с контрольной группой, тем выше ППР, и наоборот, чем меньше больных было обследовано для определения аналитических параметров теста, тем выше ПОР. Объяснение этому феномену будет приведено ниже.

Для практического сравнения тестов между собой можно рекомендовать использовать простой расчетный показатель, который называется «фактор риска». Этот показатель отражает соотнесение частоты положительных результатов теста у больных и лиц группы контроля. С медицинской точки зрения, фактор риска указывает во сколько раз повышаются шансы заболевания при положительном результате исследования. Метод расчета указывает, насколько важна для диагностического метода высокая специфичность. Так при чувствительности 40%, но специфичности 99% фактор риска при положительном результате составляет 40 раз. Если используется тест с чувствительностью 80%, специфичность которого составляет также 80%, то положительный тест увеличивает вероятность заболевания у пациента всего в 4 раза. Для практической диагностики целесообразно использовать только те тесты, использование которых обеспечивает фактор риска равный или превышающий 10 раз.

Чувствительность и специфичность лабораторного теста зависят от выбранной границы нормы. Чем ниже граница нормы, тем выше чувствительность теста, т.е. тем больше положительных ответов отмечается среди больных. В то же время, пропорционално будет возрастать число ложноположительных ответов в группе контроля. Понятие нормы, как и понятие здоровья, весьма условно. Хотя предполагается, что большинство тестов должны прежде всего отделять больных от здоровых, однако это справедливо только для некоторых генетических и микробиологических тестов, где патологический ген или микроорганизм либо присутствует, либо отсутствует.

Можно определить понятие «нормальные границы» теста как биологическое и медицинское понятие. Если биологическая норма определяется биологической вариацией изучаемого параметра в популяции, то медицинская норма, прежде всего, определяется теми клиническими задачами, которые предполагается решить с помощью применяемого диагностического вмешательства. Так с медицинских позиций более корректно рассматривать результат любого теста не в связи с нормой, а в связи с риском неблагоприятного исхода, который основан на эпидемиологических наблюдениях за состоянием здоровья сходной клинической популяции. Медицинская норма зависит от современных представлений медицинской науки. Так верхняя граница нормы для С-реактивного белка (СРБ), которая используется для диагностики воспалительных заболеваний, составляет 10 мг/л, а в случае, если используются новые высокочувствительные тесты определения СРБ для диагностики нестабильной стенокардии или риска сердечно-сосудистых заболеваний составляет 4 мг/л.

Если использовать сравнительно низкую границу нормы, то чувствительность будет высока, что позволит не пропустить пациентов с заболеванием. В то же время, если для решения клинической задачи необходимо использовать высокоспецифичный тест, условная граница нормы может быть повышена. Наличие нескольких границ нормы и патологии определяет информативность теста, которая представляет собой условное понятие, учитывающее то количество диагностической информации, которое может быть получена в результате его применения. Иммунологические тесты традиционно относят к высокоинформативным, так как иммунологическое обследование предоставляет клиницисту большой объем аналитической информации. Так только определение антинуклеарного фактора (АНФ) на клеточной линии НЕр-2 дает клиницисту сведения о наличии или отсуствии антинуклеарных антител, позволяет определить титр аутоантител, который коррелирует с активностью ряда ревматических заболеваний, а также описать более 6 типов свечения ядра клетки, которые указывают на конкретные разновидности аутоанитител, присуствующих в сыворотке больного. Не зря высокая информативность определяет высокую частоту назначений антинуклеарные антитела в иммунологических лабораториях.

Хотя специфичность и чувствительность представляют для врача объективные показатели, оценивающие качество лабораторного теста, однако результат использования теста зависит от клинической ситуации. Собственно, существует две ситуации, в которых назначается обследование – когда вероятность заболевания высока и вероятность заболевания низка. В первом случае у больных уже имеется ряд клинических признаков заболевания или факторов риска. Во втором случае, например, когда другие клинические данные не доступны, то вероятность равна эпидемиологической распространенности заболевания в данной популяции, которая обычно мала.

Для того, чтобы оценить вероятность заболевания после получения определенного результата теста используется определение «посттестовой вероятности». Основой расчета посттестовой вероятности является статистическая теорема Байеса, которая объединяет специфичность, чувствительность и распространенность заболевания. Расчетная формула приведена на рисунке. Хотя ее практическое использование затруднено тем фактом, что специфичность, чувствительность и распространенность заболевания практически невозможно исследовать в каждой клинической популяции, но из ее применение позволяет сделать ряд важных выводов.

Результаты использования тестов будут различны в ситуациях с высокой и низкой распространенностью заболевания. Если положительные результаты даже высокоспецифичного теста получены в популяции с низкой распространенностью заболевания, то они окажутся преимущетвенно ложно отрицательными. Иными словами в популяции с низкой распространенностью заболевания ППР любого изолированного теста стремится к нулю. Аналогично, отрицательные результаты высокочувствительного теста, полученные в популяции с высокой вероятностью заболевания, будут преимущественно ложноотрицательными, то есть его ПОР очень низка.

Поскольку посттестовая вероятность заболевания зависит от распространенности заболевания в группе обследованных, становится понятным, почему врачи стремятся применять диагностические тесты в группах больных с повышенной распространенностью подозреваемой болезни. Диагностические тесты наиболее эффективны, когда распространенность заболевания не слишком высока и не слишком низка

.

Посттестовая вероятность заболевания =	Ч х встречаемость
	Ч х встречаемость + (1-Ч) х (1-встречаемость)

Следовательно, диагностические тесты целесообразно использовать в группах со сравнительно высокой распространенностью заболевания, что позволяет добиться снижения удельного веса ложных результатов обследования. Таким образом, более специализированная иммунологическая лаборатория, получающая биологический материал преимущественно от больных с ревматическими заболеваниями будет всегда иметь меньшее число ложных результатов.

В то же время, для того чтобы получать максимум от высокоинформативных методов диагностики и избежать ложных результатов, желательно чтобы врач проводил более тщательный отбор на обследование больных, учитывал распространенность заболевания в популяционных группах. Так встречаемость ревматоидного артрита будет во много раз ниже у пациентов с суставным синдромом в 20 лет, чем у пациентов с той же симптоматикой в 40 лет.

Для оценки вероятностей на практике более удобным показателем является «отношение вероятности». Оно определяет во сколько раз выше (или ниже) выроятность получить данный результат теста у больных, нежели у здоровых. Для большинства иммунологических методов этот показатель составляет 1/5-1/10. Это объяснят почему, для получения однозначного результата целесообразно направлять на обследование лиц, у которых претестовые шансы (распространенность патологии) составляет 1/10, но не опускаются меньше 1/50-1/100. Так в случае если распространенность патологии равна 1/100, то даже для очень хорошего теста с чувствительностью близкой к 100% и 95% специфичностью только каждый пятый положительный тест будет истинным.

Другим эффективным методом для увеличения эффективности диагностики является использование комбинаций тестов. Существует два способа применения комбинации тестов – параллельный и последовательный.

Несколько тестов назначается параллельно, когда необходима быстрая оценка состояния больного. Это обычно происходит при сборе анамнеза, назначении обследования при диспансеризации или у госпитализированных больных при неотложных состояниях. Задачей любых параллельно назначаемых тестов является повышение претестовых шансов для назначения более специфичных тестов.

Естественно, с помощью такого подход достигается высокая чувствительноть и ПОР результата обследования при данной распространенности заболевания. С другой стороны, снижается специфичность и ППР обследования. Применение параллельного тестирования – одна из возможных причин, в силу которой в специализированных центрах часто диагностируют заболевания, не выявленные врачами поликлиник, но одновременно возникает тенденция к гипердиагностике.

Параллельно целесообразно использовать тесты, обладающие высокой специфичностью, но низкой чувствительностью, тогда каждый полученный положительный результат будет обладать большей достоверностью. В качестве примера можно привести параллельное использование в целях ранней диагностики ревматоидного артрита РФ и антител к циклическому цитруллиновому пептиду. При параллельном использовании нескольких тестов важна независимость их результатов друг от друга. В таком случае диагностический комплекс будет обладать наибольшей чувствительностью.

В случае последовательного назначения тестов целесообразно подразделять тесты на скрининговые и подтверждающие в зависимости от их лабораторных параметров. Скрининговые тесты должны обладать высокой чувствительнсоть и соответственно высокой негативной предсказательной ценностью. В свою очередь подтверждающие тесты обладают высокой специфичностью и высокой позитивной предсказательной ценностью.

Последовательное назначение диагностических тестов целесообразно в клинических ситуациях, не требующих быстрой оценки состояния больного, например в амбулаторной практике. Последовательное назначение тестов значительно снижает общую стоимость тестирования, так как решение о выполнении тестов следующего уровня принимается после получения данных о результатах тестов предыдущего уровня. При последовательном назначении обследования повышается его ППР (т.е. специфичность такого подхода значительно выше). В итоге возрастает уверенность врача в том, что положительный результат теста подтверждает наличие заболевания, но одновременно возрастает риск пропустить заболевание. Последовательное назначение обследования особенно полезно в том случае, если ни один из тестов не обладает высокой специфичностью. Последовательно целесообразно назначать тесты, которые описывают один и тот же биологический феномен и результаты которых будут перекликаться между собой. Из последовательно назначенных тестов формируются алгоритмы диагностики, которые включают тесты разных с разными клинико-лабораторными параметрами.

На самом деле, ни один клинический или лабораторный тест не используется изолированно. Так сбор анамнеза, терапевтический физикальный осмотр или назначение обследования позволяет получить большое число данных информации и обычно включает как параллельно, так и последовательно назначенные лабораторные тесты. Необходимость использования скрининговых панелей и подтвержающих тестов диктует необходимость применения диагностических алгоритмов, которые позволяют регламентировать целесообразность и объем дальнейшего обследования больного в зависимости от результатов скрининговых тестов.