Evaluation method of the immune status in children with atopic dermatitis

Abstract

The complex evaluation method of the immune status in children with atopic dermatitis using hemogram is developed on the basis of mathematical simulation. The linear regression is used as complex evaluation of the immune status in children with atopic dermatitis does not require special knowledge of programming and computer, it is simple and can be applied in every medical institution supplied with personal computers.

Full Text

В основе атопического дерматита лежат иммунологические нарушения [1, 2]. Поэтому иследование иммунного статуса у детей при данной патологии крайне необходимо, поскольку его результаты позволят определять тактику терапевтических мероприятий. Для этого требуется оценка иммунограммы больного атопическим дерматитом. Однако комплексное иммунологическое обследование недоступно для широкого использования в практическом здравоохранении, так как требует специально оборудованной лаборатории, дорогостоящих реактивов.

Целью нашей работы являлась разработка ориентировочного метода оценки комплекса иммунологических показателей с использованием общего анализа крови. Выявленные в результате математических исследований у детей с атопическим дерматитом (нейродермитом, экземой) статистически значимые коэффициенты корреляции между показателями общего анализа крови и значениями иммунного статуса подтверждают наличие взаимосвязи между ними и позволяют осуществлять прогнозирование одних величин через другие.

На основе математического моделирования нами разработан способ комплексной оценки иммунного статуса у детей с атопическим дерматитом с помощью гемограммы. В качестве модели использовали линейную множественную регрессию, так как ее параметры легко определяются через коэффициенты корреляции.

Регрессионное уравнение строится для каждого из 22 показателей иммунного статуса и имеет следующий вид:

Показатель=С₀+С₁∙возраст+С₂∙L.+С₃∙п.+С₄∙с.+С₅∙э.+С₆∙л.+С₇∙м.+С₈∙б., где С₀—С₈—эмпирически определенные коэффициенты регрессии.

В качестве исходных величин оценки взяты 7 показателей анализа крови: лейкоциты (L.), палочкоядерные (п.) и сегментоядерные (с.) нейтрофилы, эозинофилы (э.), лимфоциты (л.), моноциты (м.), базофилы (б.). Результатирующими величинами являются показатели иммунного статуса — параметры клеточного и гуморального звена иммунитета, а также фагоцитарная активность и комплемент (СН₅₀). Так, клеточное звено характеризуют СDЗ+-Т-лимфоциты, СD4+-Т-лимфоциты, СD8+-Т-лимфоциты, иммунорегуляторный индекс — ИРИ (CD4+/CD8+), CD56+- Т-лимфоциты, Е-РОК (отн. количество Т-лимфоцитов), Tабс. (абс. количество Т-лимфоцитов). Гуморальное звено — СО19+-В-лимфоциты, ЕАС- РОК (отн. количество В-лимфоцитов), Вабс. (абс. количество В-лимфоцитов), IgA, IgG, IgM, IgE, ЦИК, а фагоцитарное звено — НСТсп., НСТст., ФИлат., ФЧлат., ФИст., ФЧст.

Для группы мальчиков и девочек с нейродермитом, а также для детей с экземой имеются свои эмпирически определенные коэффициенты регрессии по каждому иммунологическому показателю, представленные в табл. 1, 2, с ошибкой прогноза (среднеквадратичным отклонением), указанной в соответствующих единицах в последней колонке каждой строки.

У большинства обследуемых детей результаты прогноза отличаются от истинных показателей не более чем на 25%, что позволяет оценивать как среднее значение каждого иммунологического показателя, так и тенденцию его отклонения от нормы (повышен, понижен).

Пример оценки иммунного статуса на основе разработанного метода.

Больная 12 лет. Диагноз: атопический дерматит (нейродермит) в стадии обострения.

Результаты общего анализа крови: L. — 5,6·10⁹/л, п. - 0%, с.- 51%, э. - 11%, л.—26%, м. - 12%, б. — 0%. На основе указанной выше формулы регрессии и приведенных в таблице коэффициентов регрессии производим расчет показателей иммунного статуса.

СОЗ+-Т-лимфоциты=35,225849+1,633830-12+0333070∙5,6+2,480680∙0-0,159690∙51- 0,732790∙11+0,233590∙26+0,58050∙12+7,150080-0 = 53,2. СЕ)4+-Т-лимфоциты=42,737701-0,037020∙12 - -0,706540∙5,6+1,252510∙0+0,085890∙51 - 0,961190∙11 - 0,082740∙26 + 4,262780  0 = 42,5. СО8+-Т-лимфоциты=-62,538952-0,284500∙12+2,635790∙5,6 - 0,080440∙0+ 0,69200∙51+0,920980∙11+0,881120∙25+0,09417∙12—0,52059∙0 = 17,3. ИРИ=21,680679+0,038620∙12-0,533490∙5,6-0,033740∙0-0,161870∙51-0,286650∙11-0,19820∙26-0,008090∙12+0,065570∙0 = 2,9.

Таблица 1. Коэффициенты регрессии (округленные до десятых долей) для группы мальчиков с нейродермитом

Показатели	С0	Возраст, С,	L., С2	n., С,	с., С4	э., С,	л., С6	м., С7	б., С8	Среднеквадр. отклонение
CD3	-362,8	-4,7	-6,5	3,2	5,1	5,1	5,0	6,2	23,1	10,4
CD4	-95,8	-1,8	-2,9	-1,5	1,8	2,1	1,8	0,7	4,2	4,8
CD8	96,9	-2,6	-1,3	10,3	-0,5	0,2	-0,4	0,6	10,3	9,0
ИРИ	155,5	0,2	-0,3	0,4	-1,5	-1,5	-1,5	-1,7	-3,6	1,4
CD19	-239,0	0,1	0,5	2 0	2 8	2 6	2,2	3,2	5,1	7,1
Е-РОК	623,1	-2,1	-0,5	11,0	-5,9	-5,2	-5,0	-4,8	1,2	11,3
Е-РОКабс.	9,8	-0,0	0,0	-0,4	-0,1	-0,1	-0,1	-0,1	0,1	38
ЕАС-РОК	16,4	-1,4	-0,4	4,0	0,3	0,4	0,2	-0,2	0,3	8,3
ЕАС-Рабс.	-28,6	-0,4	-0,2	0,5	0,3	0,3	0,3	0,4	1,0	1,0
1g А	104,4	-0,2	-0,2	-0,8	-1,0	-0,9	-1,0	-1,1	-0,6	11,1
1g G	272,5	-0,4	-0,9	-4,3	-2,5	-2,5	-2,4	-2,6	-3,1	2,9
Ig М	14,6	0,1	0,1	0,2	-0,1	-0,1	-0,1	-0,2	-1,1	78
Ig E	2018,2	-9,7	-60,1	-199,9	-12,5	-7,2	-7,0	-12,1	435,6	288
ЦИК	0,4	-0,0	0,0	-0,0	-0,0	-0,0	-0,0	-0,0	0,0	007
СН50	694,8	0,9	-3,0	-9,9	-6,2	-6,5	-6,5	-6,8	-6,7	18,9
НСТсп.	-557.0	-1,7	-0,1	3,2	5,9	5,9	6,1	5,2	10,5	8,5
НСТст.	-1038,8	-1,4	-1,0	9,9	10,8	10,7	11,6	10,1	15,9	15,4
ФИлат.	541,1	1,4	-2,5	-6,2	-5,0	-5,5	-5,1	-4,9	-13,8	10,7
ФЧлат.	13,9	-0,0	-0,0	-1,2	-0,1	0,0	-0,1	-0,2	-0,1	1,5
ФИст.	227,0	-1,2	-3,2	-15,6	-1.1	-1,8	-0,1	-1,8	16,0	16,8
ФЧст.	-4,0	-0,3	0,7	1,6	0,5	0,3	0,5	0,9	1,7	1,7
CD56	0,2	-0,5	0,8	-0,5	0,1	-0,1	0,3	-0,5	0,0	9,9

Таблица 2. Коэффициенты регрессии (округленные до десятых долей) для группы девочек с нейродермитом

Показатели	С0	Возраст, с,	L., С2	п., С3	с., С4		э., С5	л., с6	м., С7	б., С8	Среднеквадр. отклонение
CD3	35,2	1,6	0,3	2,5	-0,1		-0,7	0,2	0,6	7,1	8,9
CD4	42,7	0,0	-0,7	1,2	0,1		-1,0	-0,1	1,0	4,3	6,3
CD8	-62,5	-0,3	2,6	0,1	0,7		0,9	0,9	0,1	-0,5	7,1
ИРИ	21,7	0,0	-0,5	-0,0	-0,2		-0,3	-0,2	-0,0	0,1	.94
CD19	-13,1	-1,0	-1,1	0,3	-0,6		0,9	0,4	0,3	1,2	4,4
Е-РОК	-4,4	-0,2	-0,2	-1,1	0,2		0,6	1,0	1,2	-5,6	12,2
Е-РОКабс.	-0,2	-0,1	0,0	0,0	0,0		0,0	0,0	0,0	-0,1	39
ЕАС-РОК	-50,1	1,3	-0,4	-0,0	0,7		-0,1	0,8	0,0	5,5	5,6
ЕАС-Рабс.	-0,4	0,0	-0,1	-0,0	0,0		0,0	0,0	-0,0	0,0	.31
Ig А	-5,2	0,2	0,4	-0,3	0,0		-0,0	0,1	-0,1	-0,0	1,1
Ig G	18,4	0,9	-0,2	-1,6	-0,2		-0,4	0,1	-0,5	-0,5	2,7
Ig M	8,0	0,0	-0,2	0,3	-0,1		0,1	-0,1	-0,1	0,3	.52
Ig E	1730,3	53,5	80,1	-98,0	-21,2		-56,1	-8,6	-35,6	-101,2	302
ЦИК	0,0	0,0	0,0	0,0	-0,0		-0,0	-0,0	-0,0	0,0	.02
СН50	60,1	-1,6	1,9	4,7	-0,1		-0,7	-0,2	0,8	12,9	9,4
НСТсп.	10,1	-1,7	2,6	5,3	0,1		0,2	-0,1	0,2	7,1	8,3
НСТст.	-68,5	-4,1	8,9	10,0	1,2		1,0	0,8	1,8	0,9	16,1
ФИлат.	-5,6	-4,4	3,6	3,4	1,0		0,8	0,3	0,9	1,4	13,0
ФЧлат.	-0,1	-0,3	-0,3	0,2	0,1		0,2	0,1	0,1	-0,1	2,9
ФИст.	18,7	-0,4	1,6	9,2	0,3		-2,2	1,0	-0,7	18,7	19,8
ФЧст.	35,8	-0,3	-1,1	1,5	-0,2		0,3	-0,2	-0,1	2,1	3,2
CD56	143,8	-3,6	4,8	1,2	-0,9		-2,1	-1,4	-0,5	-2,1	7,6

Формула регрессии: показатель — Со+С1ст.∙возр.+С2∙L.+C3∙п.+С4∙с.+С5∙э.+С6∙л.+С7∙м.+С8∙б. Ошибка прогноза (среднеквадратичное отклонение) в соответствующих единицах указана в последней колонке таблицы.

Так проводится расчет всех 22 показателей иммунограммы.

В результате расчета показатели иммунного статуса у больной имели следующий вид: CD3+- Т-лимфоциты — 53,2% (понижены), CD4+-Т-лимфоциты —42,5%, СD8+-Т-лимфоциты — 17,3%, ИРИ — 2,9 (повышен), СD56+-Т-лим- фоциты—13,18%, Е-РОК — 53,0% (понижены), Тa6с.—0,890∙109/л (понижены), СD19+-В-лимфоциты - 22,9%, ЕАС-РОК - 25,4%, IgA -0,8 г/л (понижен), IgG — 11,0 г/л, IgM — 2,0 г/л, IgE — 476,28 К.Ед. (повышен), ЦИК — 0,026 ед. опт. пл., СН50 — 44,0% (снижен), НСТсп. — 13% (повышен), НСТст —47%, ФИлат.—42,5%, ФЧлат.—4,2; ФИст — 29,9%, ФЧст — 8,0.

Окно дисплея

Инструкция к пользованию программой: 1) укажите пол ребенка и форму аллергодерматоза; 2) установив курсор мыши в соответствующее окно, введите с клавиатуры значения возраста и показателей гемограммы; 3) нажмите кнопку ОК (в ячейках справа появятся значения показателей иммуного статуса: значения ниже нормы выделены зеленым цветом, выше нормы — красным; 4) для следующего прогноза нажмите кнопку “Следующий”.

Таким образом, у больной с нейродермитом выявлены изменения клеточного звена иммунитета (снижение общего количества Т-лимфоцитов, дисбаланс иммунорегуляторных клеток с повышением ИРИ), а также гуморального звена (дисглобулинемия — снижение IgA, повышение IgE), активация НСТ_сп-теста и снижение комплемента. Данный метод требует сложных вычислений, поэтому для практического применения нами разработана программа оценки иммунного статуса у детей с кожными формами аллергии по данным гемограммы для ЭВМ. Программа предельно упрощает трудоемкий процесс прогнозирования, который сводится к введению в компьютер возраста больного и данных общего анализа крови (см.рис.). На основе разработанного ориентировочного метода оценки за короткий промежуток кремени рассчитывают данные иммунного статуса у конкретного больного атопическим дерматитом.

Разработанная программа комплексной оценки иммунного статуса детей с атопическим дерматитом не требует от пользователя специальных знаний программирования. Она проста в работе и может широко применяться в любом медицинском учреждении, оснащенном персональными компьютерами. Перспективно ее использование в компьютерных сетях детских поликлиник и стационаров.