[go: up one dir, main page]

RU2825066C1 - Method for predicting severity of covid-19 - Google Patents

Method for predicting severity of covid-19 Download PDF

Info

Publication number
RU2825066C1
RU2825066C1 RU2024102406A RU2024102406A RU2825066C1 RU 2825066 C1 RU2825066 C1 RU 2825066C1 RU 2024102406 A RU2024102406 A RU 2024102406A RU 2024102406 A RU2024102406 A RU 2024102406A RU 2825066 C1 RU2825066 C1 RU 2825066C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
severity
covid
spontaneous
αtnf
ifnγ
Prior art date
Application number
RU2024102406A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Андреевна Ащина
Надежда Ивановна Баранова
Александра Игоревна Болгова
Ольга Николаевна Лесина
Оксана Александровна Кулиева
Ольга Алексеевна Зыкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2825066C1 publication Critical patent/RU2825066C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to laboratory diagnostics, and can be used to predict the severity of COVID-19. Blood is sampled. Levels are determined: IL-4, pg/ml, IL-18, pg/ml, and αTNF, pg/ml, in the supernatant of spontaneous production of immune system cells, and the level of IFNγ, pg/ml, in supernatant of PHA-induced production of immune system cells. Severity of COVID-19 is predicted by formula: y=0.1534*x1–0.0005*x2–0.0005*x3+0.0005*x4+2.0257, where x1 is IL-4 spontaneous; x2is IFNγ induced; x3 is αTNF spontaneous; x4 is IL-18 spontaneous. If the value y is from 0 to 1.5, a mild degree of severity of the disease is predicted in the patient, if the value is from 1.5 to 2.5, a moderate degree of severity is predicted, and if the value is from 2.5 and more, a severe degree of severity is predicted.
EFFECT: method enables extending the tools for predicting the severity of COVID-19, which allows to divide patients into three groups: with mild, moderate and severe degrees of severity, due to determination of four parameters of cytokines before the beginning of therapy: IL-4 spontaneous, IFNγ induced, αTNF spontaneous, IL-18 spontaneous.
1 cl, 4 tbl, 3 ex

Description

В конце 2019 года в Ухане, возник коронавирус с тяжелым острым респираторным синдромом (SARS-CoV-2). С тех пор он быстро распространился по всему миру и стал проблемой общественного здравоохранения [Zhu N, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020;382:727–33]. COVID-19 может вызвать цитокиновый шторм в легочных тканях из-за гиперактивации иммунной системы и неконтролируемого высвобождения цитокинов и в конечном итоге может привести к острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС), полиорганной недостаточности и смерти [Ye Q, Wang B, Mao J. Cytokine storm in COVID-19 and treatment. J Infect. 2020;80:607–13; Ragab D, et al. The COVID-19 cytokine storm; what we know so far. Front Immunol. 2020;11:1446]. Документируется все больше доказательств возможной роли провоспалительных цитокинов в патогенезе COVID-19 и связанных с ним осложнений [Fara A, et al. Cytokine storm and COVID-19: a chronicle of pro-inflammatory cytokines. Open Biol. 2020;10(9):200160]. In late 2019, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) emerged in Wuhan. Since then, it has rapidly spread worldwide and become a public health concern [Zhu N, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020;382:727–33]. COVID-19 can trigger a cytokine storm in lung tissues due to hyperactivation of the immune system and uncontrolled release of cytokines, and may ultimately lead to acute respiratory distress syndrome (ARDS), multiple organ failure, and death [Ye Q, Wang B, Mao J. Cytokine storm in COVID-19 and treatment. J Infect. 2020;80:607–13; Ragab D, et al. The COVID-19 cytokine storm; what we know so far. Front Immunol. 2020;11:1446]. There is growing evidence documenting the possible role of proinflammatory cytokines in the pathogenesis of COVID-19 and its associated complications [Fara A, et al. Cytokine storm and COVID-19: a chronicle of pro-inflammatory cytokines. Open Biol. 2020;10(9):200160].

Данные научной литературы показали, что инфекция COVID-19 поражает Т-лимфоциты и снижает количество CD4+ и CD8+ Т-клеток и уровни гамма-интерферона (IFN-γ). Важно отметить, что снижение количества Т-клеток коррелирует с тяжестью COVID-19 у пострадавших пациентов. При этом заболевании реакция на Th2 усиливается и сопровождается сверхэкспрессией цитокинов, производных Th2, таких как IL-4, IL-5 и IL-13 [Mehta P, et al. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet. 2020;395(10229):1033–4]. Следует подчеркнуть, что эффективный иммунный ответ против инфекций, опосредованных вирусом, основан на активации цитотоксических Т-клеток для уничтожения клеток, инфицированных вирусом. В результате увеличение количества и функции Т-клеток является решающим моментом для успешного выздоровления пострадавших пациентов [Li CK, et al. T cell responses to whole SARS coronavirus in humans. J Immunol. 2008;181(8):5490–500]. На основе недавних исследований было показано, что уровень воспалительных цитокинов повышен при COVID-19 и IL-6, IL-2, IL-7, IL-10, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF), IFN- γ, индуцируемый белок (IP)-10, TNF-α, MCP-1, макрофагальный воспалительный белок (MIP)-1α играют решающую роль в патогенезе данного заболевания [Hirano T, Murakami M. COVID-19: a new virus, but a familiar receptor and cytokine release syndrome. Immunity. 2020;52(5):731–3].  Кроме того, была выявлена сильная линейная связь между тяжелым повреждением легких и уровнем 15 цитокинов, включая IFN-γ, IFN-α2, IL-1ra, IL-2, 4, 7, 10, 12, и 17, а также хемокины, такие как IP-10, макрофагальный колониестимулирующий фактор (M-CSF) и G-CSF. Уровни клеток Th1, Th2 и Th17 также были повышены [Liu Y, et al. Elevated plasma levels of selective cytokines in COVID-19 patients reflect viral load and lung injury. Natl Sci Rev. 2020;7(6):1003–11.].Scientific literature data have shown that COVID-19 infection affects T lymphocytes and reduces CD4 + and CD8 + T cell counts and gamma interferon (IFN-γ) levels. Importantly, the decrease in T cell counts correlates with the severity of COVID-19 in affected patients. In this disease, the Th2 response is enhanced and accompanied by overexpression of Th2- derived cytokines such as IL-4, IL-5, and IL-13 [Mehta P, et al. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet. 2020;395(10229):1033–4]. It should be emphasized that an effective immune response against virus-mediated infections relies on the activation of cytotoxic T cells to kill virus-infected cells. As a result, the increase in the number and function of T cells is crucial for the successful recovery of affected patients [Li CK, et al. T cell responses to whole SARS coronavirus in humans. J Immunol. 2008;181(8):5490–500]. Based on recent studies, it has been shown that the level of inflammatory cytokines is increased in COVID-19 and IL-6, IL-2, IL-7, IL-10, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), IFN- γ, inducible protein (IP)-10, TNF-α, MCP-1, macrophage inflammatory protein (MIP)-1α play a crucial role in the pathogenesis of this disease [Hirano T, Murakami M. COVID-19: a new virus, but a familiar receptor and cytokine release syndrome. Immunity. 2020;52(5):731–3]. In addition, a strong linear association was found between severe lung injury and the levels of 15 cytokines, including IFN-γ, IFN-α2, IL-1ra, IL-2, 4, 7, 10, 12, and 17, as well as chemokines such as IP-10, macrophage colony-stimulating factor (M-CSF), and G-CSF. The levels of Th1, Th2, and Th17 cells were also elevated [Liu Y, et al. Elevated plasma levels of selective cytokines in COVID-19 patients reflect viral load and lung injury. Natl Sci Rev. 2020;7(6):1003–11.].

Таким образом, обнаружение среди цитокинов потенциальных предикторов тяжести COVID-19 может быть использовано для более эффективной стратегии лечения пациентов.Thus, identifying potential predictors of COVID-19 severity among cytokines may be used for more effective treatment strategies for patients.

Проведенными исследованиями по научно-медицинской и патентной литературе найдены различные способы прогнозирования тяжести COVID-19.Conducted research on scientific, medical and patent literature has found various ways to predict the severity of COVID-19.

Наиболее близким является способ прогнозирования тяжести COVID-19 с определением цитокинов IL-8, IL-10, МСР-1, IFN-γ, фактора неоангиогенеза VEGF, относительного содержания CD3-8+, CD3+8+, CD19+-лимфоцитов, абсолютное содержание CD3-8+, CD3+25+ и CD3-16+56+-лимфоцитов в крови у пациентов [Способ прогнозирования тяжести COVID-19 (RU 2 779 454), опубликован 2022]. Вычисляют значения функций классификации степеней тяжести COVID-19. Определяют степень тяжести COVID-19, за которую принимают клиническую форму, соответствующую функции классификации с наибольшим значением. Способ обеспечивает повышение точности прогнозирования тяжести COVID-19 в первые 12 суток после появления его симптомов за счет определения у больного COVID - 19 уровней цитокинов, фактора роста эндотелия сосудов, иммунологических показателей крови и использования классификационных расчетных уравнений прогнозирования тяжести COVID-19 путем лабораторного исследования крови, отличающийся тем, что определяют количественное содержание цитокинов IL-8, IL-10, МСР-1, IFN-γ, фактора неоангиогенеза VEGF, относительное содержание CD3-8+, CD3+8+, CD19+-лимфоцитов, абсолютное содержание CD3-8+, CD3+25+ и CD3-16+56+-лимфоцитов, вычисляют значения функций классификации степеней тяжести COVID - 19 по математическим формулам для КF1 – значение функции классификации легкой формы COVID - 19, КF2 – значение функции классификации среднетяжелой формы COVID - 19 и КF3 – значение функции классификации тяжелой и крайне тяжелой форм COVID-19. Степень тяжести COVID - 19 прогнозируют по значению функции классификации с наибольшим значением.The closest method for predicting the severity of COVID-19 is the one that determines the cytokines IL-8, IL-10, MCP-1, IFN-γ, VEGF neoangiogenesis factor, the relative content of CD3-8+, CD3+8+, CD19+ lymphocytes, the absolute content of CD3-8+, CD3+25+ and CD3-16+56+ lymphocytes in the blood of patients [Method for Predicting the Severity of COVID-19 (RU 2 779 454), published 2022]. The values of the classification functions for the severity of COVID-19 are calculated. The severity of COVID-19 is determined, for which the clinical form corresponding to the classification function with the highest value is taken. The method improves the accuracy of predicting the severity of COVID-19 in the first 12 days after the onset of its symptoms by determining the levels of cytokines, vascular endothelial growth factor, immunological blood parameters in a COVID-19 patient and using classification calculation equations for predicting the severity of COVID-19 by laboratory blood testing, characterized in that the quantitative content of cytokines IL-8, IL-10, MCP-1, IFN-γ, neoangiogenesis factor VEGF, the relative content of CD3-8+, CD3+8+, CD19+ lymphocytes, the absolute content of CD3-8+, CD3+25+ and CD3-16+56+ lymphocytes are determined, the values of the classification functions of the severity of COVID-19 are calculated using mathematical formulas for KF1 - the value of the classification function of the mild form of COVID - 19, KF2 - the value of the classification function of the moderate form of COVID - 19 and KF3 - the value of the classification function of the severe and extremely severe forms of COVID-19. The severity of COVID-19 is predicted by the value of the classification function with the highest value.

Недостатком данного метода является сложные математические расчеты, в которых необходимо в формулы поставить много определяемых показателей, что усложняет принятие решений по лечению больных COVID - 19. Анализы на МСР-1, фактора неоангиогенеза VEGF являются редкими и дорогостоящими и могут отсутствовать в больнице. В целом данный способ является длительным и трудоемким процессом, а также экономически затратным.The disadvantage of this method is the complex mathematical calculations, which require many determined indicators to be entered into formulas, which complicates decision-making on the treatment of patients with COVID-19. Tests for MCP-1, the neoangiogenesis factor VEGF are rare and expensive and may not be available in the hospital. In general, this method is a long and labor-intensive process, as well as economically costly.

Известен способ прогнозирования тяжести COVID-19, включающий количественное определение ферритина в сыворотке крови, продолжительность заболевания, относительное содержание моноцитов и палочкоядерных нейтрофилов [Способ клинико-лабораторного прогнозирования тяжести COVID-19 (RU 2 754 776), опубликован 2021]. Способ обеспечивает возможность раннего прогнозирования степени тяжести COVID-19 за счет определения у больного COVID-19 клинико-лабораторных показателей крови, продолжительности заболевания и вычисления прогностического критерия степени тяжести заболевания с помощью математических формул для KF1 - значение функции классификации, соответствующее легкой степени COVID-19 и KF2 - значение функции классификации, соответствующее средней или тяжелой степени COVID-19. Степень тяжести COVID-19 прогнозируют по значению функции классификации с наибольшим значением.A method for predicting the severity of COVID-19 is known, including the quantitative determination of ferritin in the blood serum, the duration of the disease, the relative content of monocytes and band neutrophils [Method for clinical and laboratory prediction of the severity of COVID-19 (RU 2 754 776), published 2021]. The method enables early prediction of the severity of COVID-19 by determining the clinical and laboratory blood parameters of a COVID-19 patient, the duration of the disease and calculating the prognostic criterion for the severity of the disease using mathematical formulas for KF 1 - the value of the classification function corresponding to the mild degree of COVID-19 and KF 2 - the value of the classification function corresponding to the moderate or severe degree of COVID-19. The severity of COVID-19 is predicted based on the value of the classification function with the highest value.

Недостатком данного метода является прогнозирование исхода COVID-19 только на основании общеклинических методов без учета реакции со стороны иммунной системы и цитокиновой регуляции. Кроме того, способ не дает возможности дифференциального прогнозирования средней и тяжелой степени тяжести заболевания. The disadvantage of this method is that it predicts the outcome of COVID-19 only based on general clinical methods without taking into account the response of the immune system and cytokine regulation. In addition, the method does not provide the ability to differentially predict moderate and severe disease severity.

Известен способ экспресс-диагностики степени тяжести пневмонии при COVID-19 у больных с определением концентрации ферритина, прокальцитонина и С-реактивного белка в сыворотке крови [Способ экспресс-диагностики степени тяжести пневмонии при COVID-19 (RU 2 789 426), опубликован 2023]. Способ достигается тем, что при поступлении в стационар у пациентов с пневмонией при COVID-19 определяют концентрации ферритина, прокальцитонина и С-реактивного белка в сыворотке крови, дополнительно оценивают значения переменных, уровень ферритина до 200 нг/мл - 1 балл, уровень ферритина от 201 до 500 нг/мл - 2 балла, уровень ферритина от 501 до 1000 нг/мл - 3 балла, уровень ферритина выше 1001 нг/мл - 4 балла; уровень С-реактивного белка до 18000 нг/мл - 1 балл, уровень С-реактивного белка от 18001 до 35000 нг/мл - 2 балла, уровень С-реактивного белка от 35001 до 44000 нг/мл - 3 балла, уровень С-реактивного белка выше 44001 нг/мл - 4 балла; уровень прокальцитонина до 1,0 нг/мл - 1 балл, уровень прокальцитонина от 1,1 до 1,5 нг/мл - 2 балла, уровень прокальцитонина от 1,6 до 3,0 нг/мл - 3 балла, уровень прокальцитонина выше 3,1 нг/мл - 4 балла, и при получении суммы до 4 баллов, диагностируют пневмонию легкой степени тяжести, от 5 до 8 диагностируют пневмонию средней степени тяжести, от 9 и более баллов диагностируют тяжелую степень пневмонии.A method for rapid diagnostics of the severity of pneumonia in COVID-19 in patients is known by determining the concentration of ferritin, procalcitonin and C-reactive protein in the blood serum [Method for rapid diagnostics of the severity of pneumonia in COVID-19 (RU 2 789 426), published 2023]. The method is achieved in that upon admission to hospital, patients with pneumonia in COVID-19 are determined the concentrations of ferritin, procalcitonin and C-reactive protein in the blood serum, additionally assess the values of variables, the ferritin level up to 200 ng / ml - 1 point, ferritin level from 201 to 500 ng / ml - 2 points, ferritin level from 501 to 1000 ng / ml - 3 points, ferritin level above 1001 ng / ml - 4 points; C-reactive protein level up to 18,000 ng/ml - 1 point, C-reactive protein level from 18,001 to 35,000 ng/ml - 2 points, C-reactive protein level from 35,001 to 44,000 ng/ml - 3 points, C-reactive protein level above 44,001 ng/ml - 4 points; procalcitonin level up to 1.0 ng/ml - 1 point, procalcitonin level from 1.1 to 1.5 ng/ml - 2 points, procalcitonin level from 1.6 to 3.0 ng/ml - 3 points, procalcitonin level above 3.1 ng/ml - 4 points, and when receiving a sum of up to 4 points, mild pneumonia is diagnosed, from 5 to 8 moderate pneumonia is diagnosed, from 9 points or more severe pneumonia is diagnosed.

Недостатком данного метода является проведение диагностики без учета цитокинов при COVID-19. Кроме того, данный способ не имеет единой математической формулы.The disadvantage of this method is that it performs diagnostics without taking into account cytokines in COVID-19. In addition, this method does not have a single mathematical formula.

Задачей данного исследования является способ прогнозирования степени тяжести COVID-19 на основании изучения показателей цитокинов. Технический результат достигается путем исследования крови пациентов с определением уровней цитокинов: ИЛ-4, пг/мл, ИЛ-18, пг/мл, и αФНО, пг/мл, в супернатанте спонтанной продукции клеток иммунной системы, а уровня ИФНγ, пг/мл, в супернатанте ФГА-индуцированной продукции клеток иммунной системы. Полученные данные используют в разработанной математической модели для прогноза степеней тяжести COVID-19, которая включает четыре достоверных лабораторных показателя: ИЛ-4 спонтанного, пг/мл, ИФНγ индуцированного, пг/мл, αФНО спонтанного, пг/мл, ИЛ-18 спонтанного, пг/мл. При значении полученного результаты от 0 до 1,5 прогнозируют легкую степень тяжести заболевания у пациента, при значении от 1,5 до 2,5 – среднюю степень тяжести, при у от 2,5 и выше – тяжелую степень тяжести.The objective of this study is to provide a method for predicting the severity of COVID-19 based on the study of cytokine indicators. The technical result is achieved by examining the blood of patients to determine the levels of cytokines: IL-4, pg / ml, IL-18, pg / ml, and αTNF, pg / ml, in the supernatant of spontaneous production of immune system cells, and the level of IFNγ, pg / ml, in the supernatant of PGA-induced production of immune system cells. The obtained data are used in the developed mathematical model for predicting the severity of COVID-19, which includes four reliable laboratory indicators: spontaneous IL-4, pg / ml, induced IFNγ, pg / ml, spontaneous αTNF, pg / ml, spontaneous IL-18, pg / ml. If the obtained results are between 0 and 1.5, a mild degree of severity of the disease is predicted for the patient, if the values are between 1.5 and 2.5, a moderate degree of severity is predicted, and if the values are between 2.5 and above, a severe degree of severity is predicted.

Установлено, что указанные показатели цитокинов являются высоко значимыми критериями для прогнозирования степени тяжести COVID-19. Способ является простым, точным, недорогим методом диагностики. Построенная математическая модель с высокой степенью достоверности может осуществлять прогноз степени тяжести у пациентов COVID-19.It has been established that the specified cytokine indicators are highly significant criteria for predicting the severity of COVID-19. The method is a simple, accurate, inexpensive diagnostic method. The constructed mathematical model can predict the severity of COVID-19 in patients with a high degree of reliability.

Способ реализуется следующим образом. Забор крови в объёме 5 мл осуществляют у пациентов натощак из кубитальной вены в вакутейнеры с Li-гепарином («Vacuette»). Оценка цитокинового профиля включала определение уровней ИЛ-4, пг/мл, ИЛ-10, пг/мл, ИЛ-18, пг/мл, ИФНγ, пг/мл, αФНО пг/мл, в супернатанте спонтанной и ФГА-индуцированной продукции клеток иммунной системы методом твердофазного ИФА, что является более информативным, чем определение цитокинов в сыворотке крови. Для прогноза степени тяжести у больных COVID-19 полученные значения показателей ИЛ-4 спонтанного, пг/мл, ИФНγ индуцированного, пг/мл, αФНО спонтанного, пг/мл, ИЛ-18 спонтанного пг/мл, подставляют в математическую модель, которая имеет вид:The method is implemented as follows. Blood sampling in a volume of 5 ml is performed in patients on an empty stomach from the cubital vein into vacutainers with Li-heparin ("Vacuette"). Assessment of the cytokine profile included determination of the levels of IL-4, pg/ml, IL-10, pg/ml, IL-18, pg/ml, IFNγ, pg/ml, αTNF pg/ml, in the supernatant of spontaneous and PHA-induced production of immune system cells by the solid-phase ELISA method, which is more informative than determination of cytokines in blood serum. To predict the severity of COVID-19 in patients, the obtained values of spontaneous IL-4, pg/ml, induced IFNγ, pg/ml, spontaneous αTNF, pg/ml, spontaneous IL-18 pg/ml are substituted into a mathematical model, which has the form:

где х1 – ИЛ-4 спонтанный, х2 – ИФНγ индуцированный, х3 – αФНО спонтанный, х4 – ИЛ-18 спонтанный. where x 1 is spontaneous IL-4, x 2 is induced IFNγ, x 3 is spontaneous αTNF, x 4 is spontaneous IL-18.

При значении у от 0 до 1,5 прогнозируют легкую степень тяжести заболевания у пациента, при у от 1,5 до 2,5 – среднюю степень тяжести, при у от 2,5 и выше – тяжелую степень тяжести.If the value of y is from 0 to 1.5, a mild degree of severity of the disease is predicted for the patient, if y is from 1.5 to 2.5, a moderate degree of severity is predicted, and if y is from 2.5 and above, a severe degree of severity is predicted.

Для разработки заявленного способа был обследован 51 пациент с COVID – 19 на базе ГБУЗ «Пензенский областной клинический центр специализированных видов медицинской помощи». В дальнейшем были сформированы 3 группы больных: 18 больных COVID -19 с легкой степенью тяжестью, 19 больных – со средней степенью тяжести и 14 больных COVID-19 с тяжелой степенью заболевания.To develop the claimed method, 51 patients with COVID-19 were examined at the Penza Regional Clinical Center for Specialized Types of Medical Care. Subsequently, 3 groups of patients were formed: 18 patients with mild COVID-19, 19 patients with moderate severity, and 14 patients with severe COVID-19.

Методика постановки теста ex vivo для определения спонтанной и ФГА (фитогемагглютинин)-индуцированной продукции клеток иммунной системы осуществлялась по следующей схеме. Забор крови на исследование у пациентов осуществляли утром, натощак из кубитальной вены в объёме 5 мл в вакутейнеры с Li-гепарином. Кровь разбавляли до концентрации 1:4 стерильной средой 199 с солями Хенкса и глутамином производства «ПанЭко» (Россия), которая содержала 50 мкг/мл гентамицина. Далее для постановки спонтанной продукции клеток в пробирку добавляли 2 мл разбавленной крови (1:4). Для постановки индуцированной продукции клеток использовали ФГА. Данный митоген был выбран в качестве стимулятора клеток иммунной системы из-за избирательной способности активировать Т-клетки, которые продуцируют изучаемые нами цитокины. При постановке индуцированной продукции использовали ФГА производства «ПанЭко» (Россия), с концентрацией 5 мг, из которого готовили рабочий раствор путем разбавления его в 1 мл физиологического раствора 0,9% NaCl до концентрации 5 мг/мл. В пробирку добавляли 1 мл разбавленной крови (1:4) и 3 мкл ФГА с концентрацией 5 мг/мл. Далее проводилась инкубация в течение 24 часов при 37°С. Пробирки охлаждали, центрифугировали 10 минут при 1200g, супернатант отбирали и замораживали. Определение концентрации ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-18, ИФНγ, αФНО в супернатанте спонтанной и ФГА-индуцированной продукции клеток иммунной системы осуществлялось методом твердофазного ИФА наборами ЗАО «Вектор-Бест» (Россия). Концентрацию измеряли на иммуноферментном анализаторе «Star Fax» 3200 и выражали полученные величины в пг/мл.The ex vivo test procedure for determining spontaneous and PHA (phytohemagglutinin)-induced immune system cell production was performed according to the following scheme. Blood was collected from patients in the morning on an empty stomach from the cubital vein in a volume of 5 ml in vacutainers with Li-heparin. The blood was diluted to a concentration of 1:4 with sterile medium 199 with Hanks' salts and glutamine manufactured by PanEco (Russia), which contained 50 μg/ml gentamicin. Then, to perform spontaneous cell production, 2 ml of diluted blood (1:4) were added to the test tube. PHA was used to perform induced cell production. This mitogen was chosen as a stimulator of immune system cells due to its selective ability to activate T cells that produce the cytokines we are studying. When setting up induced production, PHA produced by PanEco (Russia) was used with a concentration of 5 mg, from which a working solution was prepared by diluting it in 1 ml of physiological solution of 0.9% NaCl to a concentration of 5 mg/ml. 1 ml of diluted blood (1:4) and 3 μl of PHA with a concentration of 5 mg/ml were added to the test tube. Then incubation was carried out for 24 hours at 37°C. The test tubes were cooled, centrifuged for 10 minutes at 1200g, the supernatant was collected and frozen. Determination of the concentration of IL-4, IL-10, IL-18, IFNγ, αTNF in the supernatant of spontaneous and PHA-induced production of immune system cells was carried out by the solid-phase ELISA method using kits from Vector-Best JSC (Russia). The concentration was measured on a Star Fax 3200 enzyme immunoassay analyzer and the obtained values were expressed as pg/ml.

Статистический анализ полученных результатов исследования проводился с помощью пакета прикладных программ «STATISTICA 6.0» (StatSoft Inc., США). Statistical analysis of the obtained research results was carried out using the software package “STATISTICA 6.0” (StatSoft Inc., USA).

Математическая модель, которая позволяет прогнозировать степень тяжести у больных COVID-19 была построена с помощью статистической обработки данных, в результате многофакторного анализа. Для решения поставленной задачи первым этапом многофакторного анализа стала оценка корреляционной связи независимых факторов-предикторов с развитием той или иной степени тяжести у больных COVID-19. Для построения модели степени тяжести заболевания параметр, обозначающий принадлежность пациента к той или иной группе, условно был закодирован: пациенты с легкой степенью тяжести получили код «1», средней - «2», тяжелой - «3».A mathematical model that allows predicting the severity of COVID-19 in patients was built using statistical data processing as a result of multivariate analysis. To solve the problem, the first stage of the multivariate analysis was to assess the correlation between independent predictor factors and the development of a particular severity in COVID-19 patients. To build a model of the severity of the disease, the parameter indicating the patient's belonging to a particular group was conditionally coded: patients with mild severity received the code "1", moderate - "2", severe - "3".

В таблице 1 приведены значимые результаты корреляционного анализа, позволяющего оценить взаимосвязь анализируемых параметров с кодом группы, а также между собой.Table 1 shows the significant results of the correlation analysis, which allows us to evaluate the relationship of the analyzed parameters with the group code, as well as with each other.

Таблица 1 – Результаты корреляционного анализа Table 1 – Results of correlation analysis

Ранговые корреляции Спирмена
ПД попарно удалены
Перечисленные корреляции значимы на уровне p <,05000
Spearman's rank correlations
PDs are removed in pairs
The listed correlations are significant at the p < .05000 level.
Пара переменныхA pair of variables Число наблюденийNumber of observations Спирмена - RSpearman - R t(N-2)t(N-2) p-уровеньp-level Тяжесть / ИЛ-18 спSeverity / IL-18 sp 5151 0,460.46 3,603.60 0,00070,0007 Тяжесть / ИЛ-18 индSeverity / IL-18 ind 5151 0,340.34 2,512.51 0,01550,0155 Тяжесть / αФНО индSeverity / αTNF ind 5151 -0,50-0.50 -4,04-4.04 0,00020.0002 Тяжесть / ИЛ-4 спSeverity / IL-4 sp 5151 0,680.68 6,576.57 0,00000,0000 Тяжесть / ИЛ-4 индSeverity / IL-4 ind 5151 -0,50-0.50 -4,09-4.09 0,00020.0002 Тяжесть / ИЛ-10 индSeverity / IL-10 ind 5151 -0,28-0.28 -2,01-2.01 0,04980.0498 Тяжесть / ИФНγ спSeverity / IFNγ sp 5151 -0,47-0.47 -3,67-3.67 0,00060,0006 Тяжесть / ИФНγ индSeverity / IFNγ ind 5151 -0,60-0.60 -5,30-5.30 0,00000,0000 ИЛ-18 сп / ИЛ-18 индIL-18 sp / IL-18 ind 5151 0,930.93 17,4917.49 0,00000,0000 ИЛ-18 сп / αФНО индIL-18 sp / αTNF ind 5151 -0,32-0.32 -2,37-2.37 0,02200,0220 ИЛ-18 сп / ИЛ-4 спIL-18 sp / IL-4 sp 5151 0,580.58 5,035.03 0,00000,0000 ИЛ-18 сп / ИНФγ спIL-18 sp / INFγ sp 5151 -0,33-0.33 -2,48-2.48 0,01680,0168 ИЛ-18 инд / ИЛ-4 спIL-18 ind / IL-4 sp 5151 0,440.44 3,463.46 0,00110,0011 ИЛ-18 инд / ИФНγ спIL-18 ind / IFNγ sp 5151 -0,40-0.40 -3,06-3.06 0,00360.0036 αФНО сп / αФНО индαTNF sp / αTNF ind 5151 0,330.33 2,482.48 0,01650,0165 αФНО сп / ИЛ-4 спαTNF sp / IL-4 sp 5151 0,280.28 2,042.04 0,04660,0466 αФНО сп / ИЛ-10 спαTNF sp / IL-10 sp 5151 0,660.66 6,116.11 0,00000,0000 αФНО сп / ИЛ-10 индαTNF sp / IL-10 ind 5151 0,390.39 2,942.94 0,00500,0050 αФНО инд / ИЛ-4 спαTNF ind / IL-4 sp 5151 -0,41-0.41 -3,14-3.14 0,00290.0029 αФНО инд / ИЛ-4 индαTNF ind / IL-4 ind 5151 0,370.37 2,772.77 0,00800,0080 αФНО инд / ИФНγ спαTNF ind / IFNγ sp 5151 0,620.62 5,555.55 0,00000,0000 αФНО инд / ИФНγ индαTNF ind / IFNγ ind 5151 0,700.70 6,896.89 0,00000,0000 ИЛ-4 сп / ИЛ-4 индIL-4 sp / IL-4 ind 5151 -0,41-0.41 -3,12-3.12 0,00300,0030 ИЛ-4 сп / ИЛ-10 спIL-4 sp / IL-10 sp 5151 0,490.49 3,913.91 0,00030,0003 ИЛ-4 сп / ИФНγ спIL-4 sp / IFNγ sp 5151 -0,37-0.37 -2,79-2.79 0,00760,0076 ИЛ-4 сп / ИФНγ индIL-4 sp / IFNγ ind 5151 -0,37-0.37 -2,81-2.81 0,00710.0071 ИЛ-4 инд / ИЛ-10 индIL-4 ind / IL-10 ind 5151 0,610.61 5,375.37 0,00000,0000 ИЛ-4 инд / ИФНγ спIL-4 ind / IFNγ sp 5151 0,380.38 2,862.86 0,00620.0062 ИЛ-4 инд / ИФНγ индIL-4 ind / IFNγ ind 5151 0,520.52 4,254.25 0,00000,0000 ИЛ-10 сп / ИЛ-10 индIL-10 sp / IL-10 ind 5151 0,450.45 3,543.54 0,00090,0009 ИЛ-10 инд / ИФНγ индIL-10 ind / IFNγ ind 5151 0,460.46 3,603.60 0,00070,0007 ИФНγ сп / ИФНγ индIFNγ sp / IFNγ ind 5151 0,440.44 3,443.44 0,00120,0012

В дальнейшем были вычленены показатели с высокой достоверностью, с которыми были проведены дальнейшие вычисления. Subsequently, indicators with high reliability were identified, with which further calculations were carried out.

Корреляционный анализ показал наличие достоверных связей между тяжестью заболевания и факторами: ИЛ-18 спонтанный – умеренная прямая (R=0,46; p=0,0007); ИЛ-18 индуцированный – умеренная прямая (R=0,34; p=0,0155); αФНО индуцированный – заметная обратная (R=-0,50; p=0,0002); ИЛ-4 спонтанный – высокая прямая (R=0,68;p=0,0000); ИЛ-4 индуцированный – заметная обратная (R=-0,50; p=0,0002); ИЛ-10 индуцированный – слабая обратная (R=-0,28 p=0,0498); ИФНγ спонтанный – умеренная обратная (R=-0,46; p=0,0006); ИФНγ индуцированный – заметная обратная (R=-0,60; p=0,0000). Correlation analysis showed the presence of reliable relationships between the severity of the disease and the factors: IL-18 spontaneous - moderate direct (R = 0.46; p = 0.0007); IL-18 induced - moderate direct (R = 0.34; p = 0.0155); αTNF induced - noticeable inverse (R = -0.50; p = 0.0002); IL-4 spontaneous - strong direct (R = 0.68; p = 0.0000); IL-4 induced - noticeable inverse (R = -0.50; p = 0.0002); IL-10 induced - weak inverse (R = -0.28 p = 0.0498); IFNγ spontaneous – moderate inverse (R=-0.46; p=0.0006); IFNγ induced – significant inverse (R=-0.60; p=0.0000).

Следующим этапом стало построение непосредственно модели для дифференциации больных по степеням тяжести методом пошагового регрессионного анализа. Коэффициенты модели (В) для факторов, включенных в модель, и их значимость даны в таблице 2.The next stage was the construction of a model for differentiating patients by severity using the stepwise regression analysis method. The model coefficients (B) for the factors included in the model and their significance are given in Table 2.

В таблице 2 также приводятся оценки качества модели:Table 2 also provides estimates of the model quality:

- коэффициент детерминации (R2=0,53), определяющий ее информационную значимость;- the coefficient of determination (R2=0.53), which determines its informational significance;

- значение F-критерия (F(4,46)=13,02 и уровень значимости модели (p<0,0000), определяющие статистическую значимость модели.- the value of the F-criterion (F(4.46)=13.02) and the significance level of the model (p<0.0000), determining the statistical significance of the model.

Таблица 2 – Результаты регрессионного анализаTable 2 – Results of regression analysis

Итоги Гребневой регрессии для зависимой переменной: Тяжесть
l=0,10 R=0,72874364 R2=0,53106730 Скоррект. R2=0,49029054
F (4, 46) = 13,024 p<0,00000
Станд. ошибка оценки: 0,56834
Results of Ridge Regression for Dependent Variable: Severity
l=0.10 R=0.72874364 R2=0.53106730 Adjusted R2=0.49029054
F(4, 46)=13.024 p<0.00000
Standard error of estimate: 0.56834
БЕТАBETA Стандартная ош. - БЕТАStandard error - BETA BB Ст.Ош. – BSt. Osh – B t(46)t(46) p-значениеp-value Св.членHoly Member 2,02572,0257 0,25530.2553 7,93567,9356 0,00000,0000 ИЛ-4 сп.IL-4 sp. 0,47700.4770 0,12980.1298 0,15340.1534 0,04180,0418 3,67453,6745 0,00060,0006 ИФНγ инд.IFNγ ind. -0,3124-0.3124 0,10800,1080 -0,0005-0.0005 0,00020.0002 -2,8940-2,8940 0,00580.0058 αФНО сп.αTNF sp. -0,1088-0.1088 0,09960.0996 -0,0005-0.0005 0,00040,0004 -1,0919-1,0919 0,28060.2806 ИЛ-18 сп.IL-18 sp. 0,03910.0391 0,12950.1295 0,00050,0005 0,00160,0016 0,30180.3018 0,76410.7641

Степень влияния независимых факторов на степень тяжести заболевания (таблица 3) рассчитывался, исходя из величины стандартизированных коэффициентов регрессии ВЕТА (по результатам регрессионного анализа) с помощью формулы:The degree of influence of independent factors on the severity of the disease (Table 3) was calculated based on the value of the standardized BETA regression coefficients (according to the results of the regression analysis) using the formula:

Таблица 3 – Степень влияния факторов на критерий рискаTable 3 – Degree of influence of factors on the risk criterion

ФакторFactor BETABETA Степень влияния , %Degree of influence, % ИЛ-4 спIL-4 sp 0,47700.4770 27,0227.02 ИФНγ индIFNγ ind -0,3124-0.3124 17,7017.70 αФНО спαTNF sp -0,1088-0.1088 6,166.16 ИЛ-18 спIL-18 sp 0,03910.0391 2,212.21

Таким образом, наибольшее влияние на прогноз степени тяжести заболевания оказывает значение ИЛ-4 спонтанного (27,02 %), меньше - значение ИФНγ индуцированного (17,70 %) и значительно меньший вклад вносят показатели αФНО спонтанный (6,16 %) и ИЛ-18 спонтанный (2,21 %), прочие показатели не вносили вклада в модель, в связи с этим были исключены. Thus, the greatest influence on the prognosis of the severity of the disease is exerted by the value of spontaneous IL-4 (27.02%), less by the value of induced IFNγ (17.70%), and a significantly smaller contribution is made by the indicators of spontaneous αTNF (6.16%) and spontaneous IL-18 (2.21%), other indicators did not contribute to the model, and therefore were excluded.

Модель для диагностики степени тяжести заболевания имеет вид:The model for diagnosing the severity of the disease is as follows:

, (2) , (2)

где х1 – ИЛ-4 спонтанный, х2 – ИФНγ индуцированный, х3 – αФНО спонтанный, х4 – ИЛ-18 спонтанный. where x 1 is spontaneous IL-4, x 2 is induced IFNγ, x 3 is spontaneous αTNF, x 4 is spontaneous IL-18.

При значении у от 0 до 1,5 прогнозируют легкую степень тяжести заболевания у пациента, при у от 1,5 до 2,5 – среднюю степень тяжести, при у от 2,5 и выше – тяжелую степень тяжести.If the value of y is from 0 to 1.5, a mild degree of severity of the disease is predicted for the patient, if y is from 1.5 to 2.5, a moderate degree of severity is predicted, and if y is from 2.5 and above, a severe degree of severity is predicted.

В таблице 4 приведены данные дисперсионного анализа полученной регрессионной модели и оценки ее информативности. Вклад факторов, включенных в модель (Регресс. = 16,83), составляет 53,11% от общей суммы квадратичных отклонений параметра у, а часть вклада (46,89%) вносят неучтенные (случайные) факторы (Остатки = 14,86), что свидетельствует о заметной информационной способности модели. По величине F-критерия, F = 13,02 с уровнем значимости p<0,00000 модель можно считать значимой и достоверной.Table 4 shows the data of the variance analysis of the obtained regression model and the assessment of its informativeness. The contribution of the factors included in the model (Regress. = 16.83) is 53.11% of the total sum of square deviations of the parameter y, and part of the contribution (46.89%) is made by unaccounted (random) factors (Residuals = 14.86), which indicates a noticeable information capacity of the model. According to the value of the F-criterion, F = 13.02 with a significance level of p<0.00000, the model can be considered significant and reliable.

Таблица 4 – Результаты дисперсионного анализаTable 4 – Results of the analysis of variance

   Сумма квадратовSum of squares Степень свободыDegree of freedom Среднее квадратичноеRoot Mean Square FF p-уровеньp-level Регресс.Regression. 16,8316.83 4,004.00 4,214.21 13,0213.02 0,00000,0000 ОстаткиRemains 14,8614.86 46,0046,00 0,320.32 ИтогоTotal 31,6931.69

Полученная модель дифференциации пациентов по прогнозируемой степени тяжести позволяет путем подстановки в указанную формулу значений показателей факторов получить критерий прогнозирования степени тяжести заболевания.The obtained model of differentiation of patients according to the predicted severity allows, by substituting the values of the factor indicators into the specified formula, to obtain a criterion for predicting the severity of the disease.

Модель дифференциации пациентов по степени тяжести заболевания имеет информационную значимость (коэффициент детерминации R2=0,5311 и статистическую ценность (F(4,46) = 13,02 p<0,0000).The model of differentiation of patients by the severity of the disease has informational significance (determination coefficient R2=0.5311 and statistical value (F(4.46) = 13.02 p<0.0000).

В данной модели p-значение меньше 0,00000, что существенно меньше обычного уровня значимости 0,05. Это указывает на то, что регрессионная модель в целом статистически значима.In this model, the p-value is less than 0.00000, which is significantly less than the usual significance level of 0.05. This indicates that the regression model as a whole is statistically significant.

Для подтверждения этой гипотезы мы провели обследование 51 пациента с различными степенями тяжести COVID-19 в ГБУЗ «Пензенский областной клинический центр специализированных видов медицинской помощи» (Россия). Правильный диагноз был установлен в 96 % случаев.To confirm this hypothesis, we examined 51 patients with varying degrees of severity of COVID-19 at the Penza Regional Clinical Center for Specialized Types of Medical Care (Russia). The correct diagnosis was established in 96% of cases.

Реализация предложенного способа доказывается следующими примерами.The implementation of the proposed method is proved by the following examples.

Пациент №1 (легкая степень тяжести COVID-19).Patient No. 1 (mild COVID-19).

Пациентка Т., 69 лет. Жалобы при поступлении: слабость, сухой надсадный кашель, снижение аппетита. Болеет 11 дней, когда появились вышеуказанные жалобы. Принимала парацетамол, ципрофлоксацин. Состояние легкой степени тяжести. Рост 164 см, вес 73 кг., ИМТ 27,14 кг/м 2. Кожный покров обычной окраски. Аускультация легких: дыхание ослабленное, хрипов нет, ЧДД 18 в мин, сатурация 98%. Тоны сердца: ясные, ритмичные, шумов и перебоев нет. АД 123/78 мм рт ст, ЧСС 75 уд/мин. Живот при пальпации мягкий, безболезненный. Печень, селезенка не увеличена. Мочеиспускание свободное, безболезненное. Менингеальных знаков нет. Неврологическая и очаговая симптоматика отсутствует. Сопутствующий диагноз: ИБС, гипертоническая болезнь 2 степени, риск 2 (эналаприл 5 мг).Patient T., 69 years old. Complaints upon admission: weakness, dry, hacking cough, loss of appetite. She had been ill for 11 days when the above complaints appeared. She took paracetamol and ciprofloxacin. Her condition is mild. Height 164 cm, weight 73 kg, BMI 27.14 kg/m2. Skin of normal color. Auscultation of the lungs: weakened breathing, no wheezing, respiratory rate 18 per minute, saturation 98%. Heart sounds: clear, rhythmic, no noise or interruptions. BP 123/78 mm Hg, HR 75 beats/min. The abdomen is soft and painless on palpation. The liver and spleen are not enlarged. Urination is free, painless. There are no meningeal signs. There are no neurological or focal symptoms. Concomitant diagnosis: coronary heart disease, stage 2 hypertension, risk 2 (enalapril 5 mg).

Компьютерная томография органов грудной клетки (КТ) – двусторонние интерстициальные изменения, объем поражения КТ-1 (12%). Общий анализ крови – нормальное количество лейкоцитов, тромбоцитопения (125*109л). Мазок из зева и носа методом ПЦР на Sars-CoV-2 – положительный.Chest computed tomography (CT) – bilateral interstitial changes, CT lesion volume-1 (12%). Complete blood count – normal leukocyte count, thrombocytopenia (125*10 9 l). Throat and nose swab by PCR for Sars-CoV-2 – positive.

Лечение. Режим домашний. Противовирусная терапия – фавипиравир по 1800 мг 2 раза в первый день, со второго дня – по 800 мг 2 раза в день. Антикоагулянтная терапия – ксарелто 20 мг 1 раз в день.Treatment. Home regimen. Antiviral therapy – favipiravir 1800 mg 2 times on the first day, from the second day – 800 mg 2 times a day. Anticoagulant therapy – xarelto 20 mg 1 time per day.

Основной диагноз: Коронавирусная инфекция, лабораторно подтвержденная методом ПЦР, легкое течение. Осложнение: двусторонняя полисегментарная пневмония (КТ-1) без дыхательной недостаточности. Сопутствующий диагноз: ИБС. Гипертоническая болезнь 2 степени, риск 2.Main diagnosis: Coronavirus infection, laboratory confirmed by PCR, mild course. Complication: bilateral polysegmental pneumonia (CT-1) without respiratory failure. Concomitant diagnosis: coronary heart disease. Hypertension stage 2, risk 2.

Проведено обследование пациентки Т. По предложенному способу, в результате которого были получены следующие показатели: ИЛ-4 спонтанный – 0 пг/мл, ИФНγ индуцированный – 1454,0 пг/мл, αФНО спонтанный – 2,1 пг/мл, ИЛ-18 спонтанный – 37,9 пг/мл. Patient T. was examined using the proposed method, which resulted in the following parameters: spontaneous IL-4 – 0 pg/ml, induced IFNγ – 1454.0 pg/ml, spontaneous αTNF – 2.1 pg/ml, spontaneous IL-18 – 37.9 pg/ml.

Так как значение у в диапазоне от 0 до 1,5, то наиболее вероятная степень тяжести «легкая», что и было подтверждено. Since the value of y is in the range from 0 to 1.5, the most probable severity is “mild”, which was confirmed.

Пациент №2 (средняя степень тяжести COVID-19).Patient No. 2 (moderate severity of COVID-19).

Пациентка Н., 59 лет. Жалобы при поступлении: слабость, сухость во рту, головные боли, нарушение сна, повышение температуры тела, потливость, разжиженный стул. Болеет более 20 дней, когда появились вышеуказанные жалобы. Принимала парацетамол, азитромицин, терафлю, положительного эффекта от лечения не было. Состояние средней степени тяжести. Рост 172 см, вес 67 кг., ИМТ 22,65 кг/м 2. Кожный покров бледной окраски. Аускультация легких: дыхание ослабленное, в нижних отделах, ЧДД 20 в мин, сатурация 94%. Тоны сердца: ясные, ритмичные, шумов и перебоев нет. АД 145/82 мм рт ст, ЧСС 82 уд/мин. Живот при пальпации мягкий, безболезненный. Печень, селезенка не увеличена. Мочеиспускание свободное, безболезненное. Менингеальных знаков нет. Неврологическая и очаговая симптоматика отсутствует. Сопутствующий диагноз: тиреоидит.Patient H., 59 years old. Complaints upon admission: weakness, dry mouth, headaches, sleep disturbances, fever, sweating, loose stools. She had been ill for more than 20 days when the above complaints appeared. She took paracetamol, azithromycin, theraflu, but there was no positive effect from the treatment. Her condition is of moderate severity. Height 172 cm, weight 67 kg, BMI 22.65 kg/m2. The skin is pale. Auscultation of the lungs: weakened breathing in the lower sections, respiratory rate 20 bpm, saturation 94%. Heart sounds: clear, rhythmic, no noise or interruptions. BP 145/82 mm Hg, HR 82 beats/min. The abdomen is soft and painless on palpation. The liver and spleen are not enlarged. Urination is free and painless. There are no meningeal signs. There are no neurological or focal symptoms. Associated diagnosis: thyroiditis.

Компьютерная томография органов грудной клетки (КТ) – двусторонние интерстициальные изменения, объем поражения КТ-2 (44%). Общий анализ крови – лейкопения (2,26*109л), тромбоцитопения (89*109л). Мазок из зева и носа методом ПЦР на Sars-CoV-2 – положительный.Chest computed tomography (CT) – bilateral interstitial changes, CT lesion volume 2 (44%). Complete blood count – leukopenia (2.26*10 9 l), thrombocytopenia (89*10 9 l). Throat and nose swab by PCR for Sars-CoV-2 – positive.

Лечение. Режим палатный. Противовирусная терапия — гидроксихлорохин 400 мг в первый день, далее 200 мг в сутки (100 мг 2 раза в день), в течении 6 дней. Антикоагулянтная терапия – эликвис 2,5 мг 2 раза в день.Treatment. Ward regimen. Antiviral therapy: hydroxychloroquine 400 mg on the first day, then 200 mg per day (100 mg 2 times a day) for 6 days. Anticoagulant therapy: Eliquis 2.5 mg 2 times a day.

Основной диагноз: Коронавирусная инфекция, лабораторно подтвержденная методом ПЦР, средней степени тяжести. Осложнение: двусторонняя полисегментарная пневмония (КТ-2) без дыхательной недостаточности. Сопутствующий диагноз: тиреоидит.Main diagnosis: Coronavirus infection, laboratory-confirmed by PCR, moderate severity. Complication: bilateral polysegmental pneumonia (CT-2) without respiratory failure. Concomitant diagnosis: thyroiditis.

Проведено обследование пациентки Н. по предложенному способу, в результате которого были получены следующие показатели: ИЛ-4 спонтанный – 0 пг/мл, ИФНγ индуцированный – 340,5 пг/мл, αФНО спонтанный – 5,3 пг/мл, ИЛ-18 спонтанный – 56,4 пг/мл. The patient N. was examined using the proposed method, as a result of which the following indicators were obtained: spontaneous IL-4 - 0 pg/ml, induced IFNγ - 340.5 pg/ml, spontaneous αTNF - 5.3 pg/ml, spontaneous IL-18 - 56.4 pg/ml.

Так как значение у в диапазоне от 1,5 до 2,5, то наиболее вероятная степень тяжести «средняя», что и было подтверждено. Since the value of y is in the range from 1.5 to 2.5, the most probable severity is “moderate”, which was confirmed.

Пациент №3 (тяжелая степень тяжести COVID-19).Patient No. 3 (severe COVID-19).

Пациентка Д., 59 лет. Жалобы при поступлении: повышение температуры тела, слабость, сухой кашель, одышку, боль в горле. Заболела 7 дней назад, когда повысилась температура до 38,5, появилась выраженная слабость, боль в горле. Лечилась аспирином, мукалтином. За медицинской помощью не обращалась. Температура тела также сохранялась на фебрильных цифрах, нарастала слабость и одышка. Состояние тяжелое. Рост 158 см, вес 78 кг., ИМТ 31,24 кг/м 2. Кожный покров бледной окраски. Аускультация легких: дыхание ослабленное, ЧДД 25 в мин, сатурация 75% без подачи увлажненного кислорода. Тоны сердца: ясные, ритмичные, шумов и перебоев нет. АД 90/50 мм рт ст, ЧСС 112 уд/мин. Живот при пальпации мягкий, безболезненный. Печень +2 см из-под края реберной дуги, селезенка не увеличена. Мочеиспускание свободное, безболезненное. Менингеальных знаков нет. Неврологическая и очаговая симптоматика отсутствует. Сопутствующий диагноз: сахарный диабет II типа, ИБС, гипертоническая болезнь 3 ст, риск 4. ХИМ 1 степени. Хронический пиелонефрит, нестойкая ремиссия.Patient D., 59 years old. Complaints upon admission: fever, weakness, dry cough, shortness of breath, sore throat. She fell ill 7 days ago, when her temperature rose to 38.5, severe weakness and sore throat appeared. She was treated with aspirin, mucaltin. She did not seek medical help. Body temperature also remained at febrile levels, weakness and shortness of breath increased. Her condition is serious. Height 158 cm, weight 78 kg, BMI 31.24 kg/m2. Skin is pale. Auscultation of the lungs: weakened breathing, respiratory rate 25 bpm, saturation 75% without administration of humidified oxygen. Heart sounds: clear, rhythmic, no noise or interruptions. BP 90/50 mm Hg, HR 112 beats/min. The abdomen is soft and painless on palpation. The liver is +2 cm from under the costal margin, the spleen is not enlarged. Urination is free and painless. There are no meningeal signs. There are no neurological or focal symptoms. Concomitant diagnosis: diabetes mellitus type II, ischemic heart disease, hypertension stage 3, risk 4. CCI stage 1. Chronic pyelonephritis, unstable remission.

Компьютерная томография органов грудной клетки (КТ) – двусторонние интерстициальные изменения, объем поражения КТ-3 (70%). Общий анализ крови – лейкоцитоз (16,65*109л), тромбоцитопения (22*109л). Мазок из зева и носа методом ПЦР на Sars-CoV-2 – положительный.Chest computed tomography (CT) – bilateral interstitial changes, CT lesion volume 3 (70%). Complete blood count – leukocytosis (16.65*10 9 l), thrombocytopenia (22*10 9 l). Throat and nose swab by PCR for Sars-CoV-2 – positive.

Лечение. Режим ОРИТ. Противовирусная терапия – ремдесивир по 200 мг в/в капельно в первый день, со второго дня по 100 мг 1 раз в день. Антикоагулянтная терапия – гепарин по 5000 ЕД 4 раза в день. Патогенетическая терапия – актемра 400 мг в/в капельно однократно. Антибактериальная терапия – цефтриаксон по 1 г 2 раза в день, левофлоксацин по 1 г 1 раз в день в/в капельно. Противовоспалительная терапия – метилпреднизолон 250 мг в/в капельно. Ингибиторы протонной помпы –омепразол 20 мг 1 раз в день.Treatment. Intensive care unit regimen. Antiviral therapy: remdesivir 200 mg intravenously by drip on the first day, 100 mg once a day from the second day. Anticoagulant therapy: heparin 5000 IU 4 times a day. Pathogenetic therapy: actemra 400 mg intravenously by drip once. Antibacterial therapy: ceftriaxone 1 g 2 times a day, levofloxacin 1 g once a day intravenously by drip. Anti-inflammatory therapy: methylprednisolone 250 mg intravenously by drip. Proton pump inhibitors: omeprazole 20 mg once a day.

Основной диагноз: Коронавирусная инфекция, лабораторно подтвержденная методом ПЦР, тяжелой степени тяжести. Осложнение: Двусторонняя полисегментарная пневмония (КТ-3), дыхательная недостаточность 2 степени. Сопутствующий диагноз: сахарный диабет II типа, ИБС, гипертоническая болезнь 3 ст, риск 4. ХИМ 1 степени. Хронический пиелонефрит, нестойкая ремиссия.Main diagnosis: Coronavirus infection, laboratory-confirmed by PCR, severe. Complication: Bilateral polysegmental pneumonia (CT-3), grade 2 respiratory failure. Concomitant diagnosis: type II diabetes mellitus, coronary heart disease, stage 3 hypertension, risk 4. Grade 1 CCI. Chronic pyelonephritis, unstable remission.

Проведено обследование пациентки Д. по предложенному способу, в результате которого были получены следующие показатели: ИЛ-4 спонтанный – 31,2 пг/мл, ИФНγ индуцированный – 0 пг/мл, αФНО спонтанный – 7,6 пг/мл, ИЛ-18 спонтанный – 262,9 пг/мл. Patient D. was examined using the proposed method, which resulted in the following indicators: spontaneous IL-4 – 31.2 pg/ml, induced IFNγ – 0 pg/ml, spontaneous αTNF – 7.6 pg/ml, spontaneous IL-18 – 262.9 pg/ml.

Так как значение у более 2,5, то наиболее вероятная степень тяжести «тяжелая», что и было подтверждено. Since the value is more than 2.5, the most likely severity is “severe”, which was confirmed.

Таким образом, предложенный способ объективен, достоверен и может быть использован для прогноза степени тяжести COVID - 19.Thus, the proposed method is objective, reliable and can be used to predict the severity of COVID-19.

При использовании предложенного метода диагностики удается достичь:Using the proposed diagnostic method it is possible to achieve:

-определения степени тяжести заболевания у пациентов при COVID - 19 при помощи математических вычислений даже тогда, когда диагностика другими инструментальными и лабораторными методами затруднительна;- determining the severity of the disease in patients with COVID-19 using mathematical calculations, even when diagnosis by other instrumental and laboratory methods is difficult;

-способ позволяет рационально выстроить маршрут больного по степени тяжести в реанимационные отделения для начала интенсивной терапии;- the method allows for rational planning of the patient’s route according to the severity of the condition to the intensive care unit to begin intensive therapy;

-уменьшения экономических затрат, исключая дорогостоящее компьютерное обследование в динамике, способствует своевременному корректировке лечебно-диагностические мероприятий.- reduction of economic costs, eliminating expensive computer examination in dynamics, facilitates timely adjustment of treatment and diagnostic measures.

-своевременное определение тяжести пациентов с COVID-19 будет способствовать повышению эффективности лечения.- timely determination of the severity of patients with COVID-19 will help improve the effectiveness of treatment.

Claims (7)

Способ прогнозирования степени тяжести COVID-19, включающий забор крови, характеризующийся тем, что определяют уровни: ИЛ-4, пг/мл, ИЛ-18, пг/мл, и αФНО, пг/мл, в супернатанте спонтанной продукции клеток иммунной системы, а уровень ИФНγ, пг/мл, в супернатанте ФГА-индуцированной продукции клеток иммунной системы, прогнозируют степень тяжести COVID-19 по формуле:A method for predicting the severity of COVID-19, including blood sampling, characterized by determining the levels of: IL-4, pg/ml, IL-18, pg/ml, and αTNF, pg/ml, in the supernatant of spontaneous production of immune system cells, and the level of IFNγ, pg/ml, in the supernatant of PHA-induced production of immune system cells, predicting the severity of COVID-19 using the formula: , , где х1 – ИЛ-4 спонтанный;where x 1 is spontaneous IL-4; х2 – ИФНγ индуцированный;x 2 – IFNγ induced; х3 – αФНО спонтанный;x 3 – αTNF spontaneous; х4 – ИЛ-18 спонтанный;x 4 – IL-18 spontaneous; и при значении у от 0 до 1,5 прогнозируют легкую степень тяжести заболевания у пациента, при у от 1,5 до 2,5 – среднюю степень тяжести, при у от 2,5 и выше – тяжелую степень тяжести.and if the value of y is from 0 to 1.5, a mild degree of severity of the disease in the patient is predicted, if y is from 1.5 to 2.5, a moderate degree of severity, and if y is from 2.5 and above, a severe degree of severity.
RU2024102406A 2024-01-31 Method for predicting severity of covid-19 RU2825066C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2825066C1 true RU2825066C1 (en) 2024-08-19

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021207858A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 London Health Sciences Centre Research Inc. Diagnosis and treatment of covid-19
RU2774143C1 (en) * 2022-02-22 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for laboratory diagnosis of covid-19 severity by determining the ratio of von willebrand factor and adamts-13 activity
WO2022223642A1 (en) * 2021-04-21 2022-10-27 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Methods for prognosis, stratification and monitoring of the severity of coronavirus disease
US20230273208A1 (en) * 2020-06-05 2023-08-31 Inotrem Soluble trem-1 as a marker of severity or complications for a subject suffering from a coronavirus infection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021207858A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 London Health Sciences Centre Research Inc. Diagnosis and treatment of covid-19
US20230273208A1 (en) * 2020-06-05 2023-08-31 Inotrem Soluble trem-1 as a marker of severity or complications for a subject suffering from a coronavirus infection
WO2022223642A1 (en) * 2021-04-21 2022-10-27 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Methods for prognosis, stratification and monitoring of the severity of coronavirus disease
RU2774143C1 (en) * 2022-02-22 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for laboratory diagnosis of covid-19 severity by determining the ratio of von willebrand factor and adamts-13 activity
RU2795093C1 (en) * 2022-06-10 2023-04-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Method for predicting the severity of pneumonia in covid-19
RU2818351C1 (en) * 2023-07-04 2024-05-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии" (ФГБНУ "НИИОПП") METHOD FOR DETERMINING COMPLEMENT-ACTIVATING FUNCTION OF SARS-CoV-2 ANTIBODIES FOR PREDICTING SEVERITY OF COVID-19

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТКАЧЕНКО О.Ю. и др. Прогностическая роль исследования цитокинов при COVID-19-ассоциированной пневмонии. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2021. 13 (1), стр.59-69. MATUSZEWSKI M. et al. Associations between Interleukin-4 and COVID-19 severity: A systematic review and meta-analysis. Journal of Health and Social Sciences. 2022, 7, p.381-396. SATIS H. et al. Prognostic value of interleukin-18 and its association with other inflammatory markers and disease severity in COVID-19. Cytokine. 2021, 137:155302. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Melbye et al. The diagnosis of adult pneumonia in general practice: the diagnostic value of history, physical examination and some blood tests
Monea et al. Saliva and serum levels of tnf-[alpha] and il-6 in a sample of romanian adult subjects with type 2 diabetes mellitus and periodontal disease
Chawes Low-grade disease activity in early life precedes childhood asthma and allergy
RU2825066C1 (en) Method for predicting severity of covid-19
Okutsu et al. Acute myocarditis with severe fever and thrombocytopenia syndrome
Kim et al. The roles of a Th2 cytokine and CC chemokine in children with stable asthma: potential implication in eosinophil degranulation
Nurhayatun et al. Neutrophil to lymphocyte ratio and Hs-CRP predict mortality in COVID-19 patients
RU2830374C1 (en) Method for predicting outcomes of covid-19
Sharma et al. Comprehensive case analysis of tuberculous meningitis in an immunocompetent patient: diagnostic challenges and therapeutic strategies
RU2790239C1 (en) Method for early differential diagnosis of viral and bacterial community-acquired pneumonia in children
Kelly et al. Admissions with chronic obstructive pulmonary disease after publication of national guidelines
RU2655829C1 (en) Method for predicting exacerbations of bronchial asthma for the near first year in patients with concominant obesity
RU2446400C1 (en) Method for prediction of aggravated bronchial asthma duration
KR101970007B1 (en) Method of measuring amount of ex vivo interferon-gamma for diagnosing, monitoring, or prognosing in autoimmune disease
Fleishman et al. Diffuse interstitial fibrosis of the lungs: successful treatment of a case, with adrenal steroids
RU2778779C1 (en) Method for diagnosing macrophage activation syndrome in a new coronavirus infection caused by the sars virus - cov-2
Ibrahem et al. Diabetes mellitus prevalence and burden among community acquired pneumonia patients
Amerio et al. Effects of Smoking on Macrophage Polarization in Peri‐Implantitis Lesions
ALadilee et al. Comparison And Correlation of Serum Parameters And Cytokines Among Vaccinated And Unvaccinated COVID-19 Patients In Iraq
RU2848885C1 (en) Method for predicting the development of inflammatory complications after total endoprosthetic replacement of large joints in primary osteoarthritis
RU2780748C1 (en) METHOD FOR PREDICTING THE LETHAL OUTCOME IN PATIENTS WITH SEVERE CoVID-19
Uppin Association between Serum and Salivary Uric Acid in Periodontitis Patients with and Without Metabolic Syndrome
JP7199656B2 (en) Method for evaluating attention-deficit/hyperactivity disorder or attention-deficit/hyperactivity disorder, method for assisting evaluation, and data acquisition method for evaluating attention-deficit/hyperactivity disorder or attention-deficit/hyperactivity disorder
SU1741077A1 (en) Method for determining functional activity of alveolar macrophages in tuberculosis patients
Jilani et al. Metastatic Cryptococcosis as a manifestation of immune reconstitution inflammatory syndrome in a patient with COVID-19 infection