Даніель Крафт – що на нас чекає в майбутньому медицини?
Демонстрація принципу самозбору вірусів
Модифікуючи межу між життям і смертю
Lance Becker: Modifying the Boundary between Life and Death from Singularity Institute on Vimeo.
Життя на нашій шкірі
Еволюція людського біорізноманіття: людська імунна система
Основне завдання лікаря – приймати розумні рішення, не зважаючи на неповну клінічну інформацію та непевність щодо клінічних результатів. Зазвичай даних, які отримують з історії клінічних обстежень досить для того, щоб керувати лікуванням, та іноді потрібно більше інформації. В таких випадках лікарі звертаються по допомогу до діагностичних тестів.
При правильному користуванні, діагностичні тести можуть дійсно допомогти лікарю. Тести можуть бути корисними для скрінингу, тобто, для того, щоб виявляти фактори ризику хвороби, а також для виявлення прихованих хвороб в пацієнтів без ознак захворювання. Ідентифікація факторів ризику може дозволити раннє втручання, в той час як раннє виявлення прихованих хвороб може зменшити силу хвороби, а відповідно і смертність завдяки ранньому лікуванню. Оптимальні тести відповідають критеріям, наведеним в таблиці 1.
Характеристики населення:
| 1. Достатньо висока частота захворювання. | |
| 2. Ймовірність того, що людина буде проводити наступні тести і лікування. |
Характеристики хвороби:
| 1. Суттєва смертність і небезпека каліцтва. | |
| 2. Наявні ефективні і доступні методи лікування. | |
| 3. Можливість виявлення в безсимптомному періоді. | |
| 4. Поліпшені результати при ранньому лікуванні. |
Характеристики тестів:
| 1. Добра чутливість і специфічність. | |
| 2. Низька вартість і ризик. | |
| 3. Можливі і доступні тести для підтвердження. |
Тести також можуть бути корисними для діагнозування пацієнтів з симптомами. Деякі тести допомагають в ранньому діагнозі після початку симтомів і ознак; інші допомагають при диференціальному діагнозі при багатьох можливих хворобах; ще інші допомагають визначити стадію чи форму хвороби.
Зрештою, тести допомагають у роботі з пацієнтами. Вони можуть допомогти:
| 1. Визначити небезпеку хвороби. | |
| 2. Дати прогноз хвороби. | |
| 3. Моніторити прогресування хвороби (прогрес, стабільність, завершення). | |
| 4. Виявляти рецидиви хвороби. | |
| 5. Допомогти вибрати ліки і керувати лікуванням. |
При замовленні діагностичних тестів, варто зважити як на потенційні переваги, так і на ціну та недоліки:
| 1. Деякі тести можуть спричинити каліцтво або смерть – наприклад, церебральна ангіограма призводить до інсульту в 1% усіх випадків. | |
| 2. Дискомфорт, який асоціюється з такими тестами, як сігмоідоскопія чи барієва клізма можуть завадити пацієнтам їх пройти. | |
| 3. Результати діагностичних тестів часто впливають на подальше лікування. Наприклад, результатом тесту може бути продовження тестування або частіші наступні огляди. Наприклад, пацієнт, в калі якого виявлено кров, змушений буде заплатити як нервами, так і грошима за сігмоідоскопію, клізми барію чи колоноскопію. | |
| 4. Тест з хибним позитивним результатом, може привести до неоправданого наступного тестування. Класифікація здорового пацієнта як хворого базуючись на хибнопозитивному тесті може попсувати пацієнтові нерви , а також не виключає ризиків непотрібного лікування. | |
| 5. Діагностичний або скрінінговий тест може знайти хвороби які в іншому випадку залишилися б не виявленими і ніяким чином не вплинули б на пацієнта. Наприклад, рак простати на ранніх стадіях, який виявлено тестом ПСА в 84-річного пацієнта з відомою застійною серцевою недостатністю ймовірніше за все не турбуватиме його і не буде вимагати лікування. | |
| 6. Індивідуальні тести, такі як МРТ голови можуть коштувати 1000 гривень і більше, і загалом діагностичні тести можуть складати від 1/5 до 1/2 вартості лікування. |
Важливі фактори, які впливають як на пацієнта, так і на біозразок. Баозразок є наздвичайно важливим елементом для того, щоб правильно проводити лабораторні дослідження
Для деяких тестів важлива підготовка пацієнта – наприклад, тести на глюкозу і тригліцериди вимагають голодування для найточніших результатів; коли вимірюються рівні альдостерону і реніну дуже важливо звертати увагу на позу і вживання натрію; коли визначаються рівні кінази креатину, необхідно уникати фізичних перенавантажень, оскільки висока фізична активність може приводити до хибних позитивних результатів; вживання деяких вин впливає на результати аналізів на кальцитонін, тощо.
Важливо приділити серйозну увагу ідентифікації пацієнтів і маркуванню біозразків. В деяких випадках дуже важливо знати, коли було забрано біозразок. Наприклад, неможливо інтерпретувати рівні аміноглюкози без того, щоб знати, чи йдеться про рівні до введення ліків, чи після. Рівні ліків не можна інтерпретувати, якщо забір біозразка було проведено під час фази розповсюдження (наприклад, рівні дігоксину визначені протягом перших 6 год з часу орального прийому ліків). Речовини, у яких присутні циркадні варіації (наприклад, кортизол), можна інтерпретувати тільки знаючи час дня, коли було забрано біозразок.
Під час забору біозразка ватро також дотримуватися інших принципів. Не можна забирати кров під катетром, оскільки в такому випадку кров може бути контерміновано рідиною з катетра. Занадто довге використання жгута збільшує гемоконцентрацію, що приводить до збільшення концентрації речовин, які переносяться білками крові, наприклад, кальцію. Лізис клітин під час забору зразка крові приведе до того, що тести неправильно покажуть збільшення концентрації в крові речовин, які містяться всередині клітини (наприклад, калію і лактатдегідрогенази). Деякі зразки можуть вимагати спеціального поводження або зберігання (наприклад, зразки крові для визначення рівнів газу). Затримка постачання бізразків до лабораторії може приводити до продовження клітинного метаболізму, і, відповідно, помилковим результатам для деяких досліджень (наприклад, низького рівня глюкози). Широко відомо, що при затримці визначення рівня тестостерону на 1 день, його рівень в крові змінюється на 30% порівняно з рівнем при заборі крові.
Таблиця 2 перелічує загальні характеристики корисних діагностичних тестів. Більшість принципів, які описано нижче, можуть бути застосовані не тільки до лабораторних і радіологічних тестів, але також до елементів історії і фізичного обстеження.
| 1. Методику тестів було описано детально, в результаті чого її можна акуратно і надійно повторювати. | |
| 2. Було визначено точність тестів. | |
| 3. Було точно визначено значення норм. | |
| 4. Чутливість і спечифічність були надійно визначені у порівнянні з «золотим стандартом». У визначенні брали участь різні пацієнти, включаючи тих, які мають різні розлади, які часто важко відрізнити, а також тих, які мають потрібний розлад в різних формах – від легкої до дуже важкої, а також хворобу, лікування якої проводиться і не проводиться. Вибір пацієнтів був адекватно описаний, і, таким чином, результати будуть правильно інтерпретовані. | |
| 5. Тест показує додаткові корисні результати у комбінації з іншими тестами, які вже проводяться. |
Достовірність тесту – це його відповідність справжньому значенню. Недостовірний тест відрізняється від справжнього значення навіть, якщо його результати можуть бути повторюваними (див малюнок нижче). В клінічній лабораторії, точність тестів максималізується за допомогою калібрації лаборіторного обладнання з референтними матеріалами і за допомогою участі у зовнішніх програмах контролю якості.
Малюнок 1. Достовірність і точність тесту і відношення його результатів до справжнього значення показника. Центр кілець репрезентує точне значення речовини, рівні якої визначаються. На малюнку А показується тест, який є точним, але недостовірним; коли вимірювання повторювати, тест видає дуже подібні результати, кожен з яких далекий від справжнього значення. Малюнок B показує результати тесту, який є неточним і недостовірним. Він повертає різні значення, кожне з яких відрізняється від точного значення унікальним чином. Малюнок С показує результати ідеального Тесту, які є як точними, так і достовірними.
Точність тесту вказує на міру повторюваності, якщо його повторювати на одному і тому ж зразку. Неточний тест при повторних замірах дає значення, які сильно відрізняються одне від одного (малюнок 1b). Точність діагностичних тестів, яка вимірюється в лабораторіях з допомогою контрольних матеріалів, має бути достатньо доброю для того, щоб відрізняти клінічно важливі зміни в статусі пацієнта від аналітичної змінності тесту. Наприклад, ручний обрахунок кількості білих клітин крові не є достатньо точним для виявлення важливих змін у співвідношенні типів клітин, оскільки він обраховується на основі суб’єктивної оцінки малого зразка (100 клітин). Повторення вимірів різними лаборантами на одному і тому ж зразку може видавати значення, які сильно відрізняються одне від одного. Автоматичні виміри більш точні, оскільки вони проводяться машинами, які використовують об’єктивні фізичні характеристики для того, щоб класифікувати значно більший зразок (10 000 клітин)
Норми залежать від методів і лабораторій. На практиці вони часто репрезентують результати тестів, які можна знайти в 95% малої кількості людей, що вважаються здоровими; відповідно, 5% здорових пацієнтів отримають позитивні (абнормальні) значення тесту (малюнок 2). В результаті, результати, які є злегка абнормальними, необхідно інтерпретувати скептично – вони можуть бути як по-справжньому абнормальними, так і помилково абнормальними. Також лікарю слід мати на увазі, що чим більше тестів проводить пацієнт, тим більша ймовірність того, що деякі з них дадуть помилково абнормальні значення. Для здорової людини, якій провели 20 незалежних тестів, існує 64% шанс того, що один з них буде знаходитися поза межами норми (Таблиця 3). Відповідно, значення всередині норми може не виключати наявності хвороби, оскільки норми не визначають розподіл значень для пацієнтів з хворобою.
| Кількість тестів | Ймовірність, що один чи більше результатів буде абнормальним |
| 1 | 5% |
| 6 | 26% |
| 12 | 46% |
| 20 | 64% |
Малюнок 2. Норми значення зазвичай визначені як 2 стандартні відхилення від середнього значення результату тесту (тут показані як 2 і -2) у малій групі здорових добровольців. Майте на увазі, що у цьому прикладі результати тестів розподілені нормально; багато біологічних речовин матимуть розподіли, які виглядатимуть по-іншому. Наприклад, при експоненційному розподілі, який у природі зустрічається частіше ніж нормальний, результати поза нормою зустрічатимуться частіше
Норми для одних і тих ж показників можуть відрізнятися, якщо вони зроблені в різних лабораторіях. Це пов’язано з тим, що у різних лабораторіях аналізи виконуються на різній апаратурі з використанням різних рекативів, кожен з яких має індивідуальну чутливість до речовини, яка визначається. Тому, при видачі аналізів обов’язково необхідно включати норми, які зазначені виробником реактивів або визначені самою лабораторією для локального населення.
При порівнянні результатів аналізів, які виконані різними методиками, рекомендуємо використовувати формулу:
Де Р – нормалізоване значення результату, а – значення аналізу, нз – значення нижньої межі норми, вз – значення верхньої межі норми. В результаті, якщо отримане Р буде в діапазоні між 0 і 1, то аналіз показує нормальні значення, в іншому разі – значення абнормальні.
На результати лабораторних тестів можуть впливати зовнішні фактори, такі як вживання ліків, а також внутрішні фактори, такі як абнормальні фізичні стани.
Зовнішні впливи можуть вплинути на результати тестування як in vitro, так і in vivo. In vivo, алкоголь збільшує hamma-глютаміл транспептидазу, а діуретики можуть впливати на рівні натрію і кальцію. Куріння сигарет може збільшити рівні гепатичних ензимів, і, таким чином, зменшити рівні таких речовин, як теофілін, які метаболізуються в печінці. In vitro цефалоспорини можуть змінити рівні креатину в плазмі крові через взаємодію зі звичайними лабораторними методами.
Внутрішні фактори впливу є результатом абнормальних психологічних станів,що впливають на результати вимірювань. Наприклад, пацієнти зі звичайною ліпемією можуть мати надзвичайно низькі рівні натрію в сироватці крові, якщо у методології досліджень присутній крок, де сироватку розводять перед тим, як проводяться вимірювання. Через можливість впливу на результати тесту, лікарям варто недовірливо ставитися до неочікуваних результатів тестів і мати на увазі, що не тільки хвороба може спричиняти абнормальні результати тестів. Також не можна забувати про лабораторні помилки.
Лікарям варто користуватися такими мірами ефективності аналізів, як чутливість і специфічність для того, щоб оцінити якість тесту для певної хвороби. Чутливість тесту – це ймовірність того, що у позитивного пацієнта буде позитивний тест. Якщо у всіх пацієнтів з певною хворобою тест дає позитивний результат (тобто, жодна людина з хворобою не має негативного результату), чутливість тесту – 100%. Тест з високою чутливістью корисний для того, щоби виключати діагноз, оскільки він буде повертати мало результатів, які є помилково негативними. Наприклад, ля того, щоб виключити інфекцію СНІД, лікар може використовувати високочутливий тест, як тест на антитіла ВІЛ.
Специфічність тестів – це ймовірність того, що здоровий пацієнт отримає негативні результати тесту. Якщо усі пацієнти, які не мають певної хвороби, отримують негативні тести (тобто, жоден здоровий пацієнт не має позитивного тесту), специфічність тесту 100%. Високоспецифічні тести корисні для підтвердження діагнозу, оскільки цей тест поверне дуже мало результатів, які помилково позитивні. Наприклад, для того, щоби дати діагноз подагричного артриту, лікар може вибрати високоспецифічний тест, такий як присутність негативно двопроменепереломляючих кристалів в формі голки в лейкоцитах при оцінці рідини з кінцівки за допомогою мікроскопу.
Для того, щоби визначити чутливість і специфічність тесту для певної хвороби, його необхідно порівняти з “золотим стандартом”- процедурою, яка визначає справжній стан пацієнта. Наприклад, чутливість і специфічність сканування вентиляції/перфузії для пульмонарного емболізму визначаються за допомогою порівняння з золотим стандартом, яким є пульмонарна артеріографія. Застосування золотого стандарту до пацієнтів з позитивним результатом визначає специфічність тесту. Не застосування тесту-золотого стандарту для підтвердження негативних результатів може привести до переоцінки чутливості, оскільки не буде виявлено неправильних негативів. Тим не менше, для багатьох хвороб (наприклад, панкреатиту), такого золотого стандарту або не існує, або його застосування є дорогим чи складним. Тому в деяких випадках дуже важко отримати достовірну оцінку специфічності і чутливості тесту.
На специфічність і чутливість тесту також може впливати група людей, на основі якої визначалися ці значення для тесту. Наприклад, багато діагностичних тестів спершу оцінюються за допомогою пацієнтів, у яких важка форма хвороби і контрольної групи, яка складається з молодих і здорових людей. Якщо це порівняти з усім населенням, у цій групі буде більше людей, які є правдиво позитивними (оскільки у пацієнтів пізніша форма хвороби), і більше результатів будуть правдиво негативними (оскільки контрольна група здорова). Тому, чутливість і специфічність тесту будуть вищими, ніж цього можна очікувати при його застосуванні до середньостатистичного пацієнта, оскільки між розвиненою хворобою і здоровим станом існує величезна кількість проміжних етапів. Лікарям варто мати це на увазі при врахуванні опублікованих результатів тестів у своїй практиці.
Специфічність і чутливість тесту залежать від порогу, поза яким його результати інтерпретуються як абнормальні (малюнок 3). Якщо цей поріг опустити, чутливість тесту зростає за рахунок його специфічності і навпаки.
На малюнку 4 показано, як чутливість і специфічність тесту розраховуються з використанням результатів тестів пацієнтів, яких перед цим було класифіковано як здорових чи хворих з допомогою золотого стандарту.
Малюнок 3. Гіпотетичний розподіл результатів тестів для здорових і хворих людей. Позиція “порогу” між “нормальними” і “абнормальними” (або “негативними” і “позитивними”) результатами аналізів визначає чутливість і специфічність тесту. Якщо точка “A” – це поріг, тест матиме 100% чутливість, але низьку специфічність. Якщо поріг – це “C”, то специфічність тесту буде 100%, але його чутливість буде невисокою. Для більшості тестів поріг визначається референтним проміжком, тобто, проміжком, довжиною 2 стандартні відхилення від середньої точки (точка “B”). В деяких випадках, поріг змінюють для того, щоби поліпшити чутливість або специфічність.
Малюнок 4. Розрахунок чутливості, специфічності і ймовірності хвороби після позитивного результату аналізу (ймовірність після тесту). (ПП – правильний позитивний результат, НП – неправильний позитивний результат, НН – неправильний негативний результат, ПН – правильний негативний результат)
Ефективність 2 різних тестів можна порівняти, малюючи чутливість (1 мінус специфічність) кожного тесту з різними точками відрізання. В результаті ми отримуємо криву, яка часто чітко може показати, який тест кращий. Кращий тест завжди буде мати криву, яка лежить над і зліва гіршої кривої, і кращий тест матиме більшу площу під кривою. Наприклад, на малюнку 5 зображено такі криві для простатично-специфічного антигену (ПСА) і простатичної лужної фосфотази (ПЛФ) для діагностики раку простати. Тест ПСА кращий, оскільки він має кращу чутливість і специфічність для усіх точок відрізу.
Малюнок 5. Криві для простатичного специфічного антигену (ПСА) і простатичної ліжної фосфотази (ПЛФ). Для усіх точок відсіку ПСА має вищу чутливість і специфічність, тому він є кращим тестом базуючись на цих характеристиках його ефективності.
Важливість тесту в конкретній клінічній ситуації залежить не тільки від його чутливості та специфічності, але і від ймовірності того, що пацієнт хворий ще до того, як відомо результат тесту (ймовірність до тесту). Результати цінного тесту суттєво змінять ймовірність того, що пацієнт має певну хворобу (ймовірність після тесту). Малюнок 4 показує як можна обрахувати ймовірність після тесту знаючи його чутливість і специфічність, а також оцінку ймовірності хвороби до тесту (або поширеність хвороби).
Ймовірність хвороби до тесту має величезний вплив на ймовірність хвороби після тесту. Як показано в таблиці 4, якщо тест з чутливістю і специфічністю 90%, ймовірність після тесту може змінюватися від 1% до 99%, залежно від ймовірності захворювання до тесту. Більше того, коли ймовірність хвороби перед тестом падає, ймовірність того, що хтось з позитивним тестом має це захворювання падає також, а можливість отримання неправильного позитивного результату росте.
Ймовірність до тесту | Ймовірність після тесту |
1% | 8% |
50% | 90% |
99% | 99.9% |
Наприклад, лікар хоче вирахувати ймовірність раку простати використовуючи тест ПСА з використанням значення для порогу 4 нг/мл. Використовуючи дані, які показано на малюнку 5, чутливість є 90% а специфічність 60%. Лікар визначає ймовірність хвороби перед тестом використовуючи усі наявні ознаки хвороби і визначає ймовірність після тесту користуючись підходом, який показано на малюнку 5. Ймовірність того, що здоровий 50-річний мужчина має рак простати дорівнює розповсюдженості раку простати у цій віковій групі (ймовірність = 10%), і ймовірність після тесту – це тільки 20%, тобто, навіть з позитивними результатами тесту ймовірність того, що в пацієнта немає раку простати – 80% (малюнок 6А). Якщо лікар знайде вузол простати при ректальному обстеженні, ймовірність раку простати перед тестом збільшується до 50%, і ймовірність з використанням того ж самого тесту складе 69% (малюнок 6В). І, нарешті, якщо лікар визначає ймовірність перед тестом як 98%, базуючись на вузлі простати, болі в кістках, літичних збитках і рентгенівських знімках, ймовірність хвороби після тесту ПСА дорівнює 99% (малюнок 6С). Цей приклад ілюструє що ймовірність перед тестом має величезний ефект на ймовірність після тесту, і що чим менше впевненості в діагнозі ми маємо, тим більше інформації надає тест.
Простішим способом обрахувати ймовірність після тесту хвороби – це скористатися підходом ймовірність-шанси. Чутливість і специфічність тут об’єднуються у одне значення, яке називається ймовірнісним співвідношенням (ЙС):
Кожен тест має 2 ймрвірнісних значення, які відповідають позитивному тесту (ЙС+) і негативному тесту (ЙС-):
Таблиці ймовірностей можна знайти у деяких книжках, журналах і статтях, а також комп’ютерних програмах (див Таблицю 5 для прикладів). Ймовірнісні співвідношення можуть бути використаними для того, щоб швидко оцінювати користь від конкретного діагностичного тесту в конкретній ситуації. Найпростіше для розрахунку ймовірностей – скористатися номограмоюю (малюнок 7). Лікар кладе лінійку на точки, які репрезентують точки, що показують ймовірності до тесту і ймовірнісне співвідношення і читає ймовірність після тесту там, де лінійка перетинає лінію ймовірності після тесту.
Тест | Хвороба | ЙС+ | ЙC- |
Амілаза (↑) | Панкреатит | 9.1 | 0.2 |
Anti-dsDNA (↑) | Люпус (SLE) | 37 | 0.28 |
Антинуклеарні антитіло | Люпус (SLE) | 4.5 | 0.13 |
Раковоембріональний антиген | Рак товстої кишки | 1.6 | 0.87 |
Креатин кіназа –MB | Міокардіальна інфекція | 32 | 0.05 |
Езофагогастродуоденоскопія (+) | Кровотеча верхнього травного тракту | 18 | 0.11 |
Швидкість осідання еритроцитів | Скроневий артрит | 3.3 | 0.01 |
Ехокардіограм при вправах (нові абнормальності руху стінка) | Коронарна хвороба артерій | 6.2 | 0.23 |
Електрокардіограма при вправах (ST впадинка >1мм) | Коронарна хвороба артерій | 5.9 | 0.39 |
Феррин | Анемія з нестачею заліза | 85 | 0.15 |
Вільний Т4 (↑) | Гіпертіріодизм | 19 | 0.05 |
Вільний тироксин | Гіпертіріодизм | 6.8 | 0.06 |
Антитіло IgM гепатиту А | Гепатит А | 99 | 0.01 |
Гетерофіли (+) | Інфекційний мононуклеоз | 97 | 0.03 |
Метанефіли (↑) | Феохромоцитома | 11 | 0.23 |
Білок плевральної рідини >3г/дЛ | Ексудативне плевральне пролиття | 10 | 0.12 |
Сканування за допомогою технецію фосфату (високий фокальний підйом) | Міокардіальна інфекція | >360 | 0.64 |
Тестостерон (↓) | Еректильна дисфункція | 32 | 0.03 |
ТТГ (↑) | Гіпотіріодизм | 99 | 0.01 |
24-годинний вільний кортизол в сечі (↑) | ГІперкортизолізм | 10 | 0.07 |
Малюнок 7. Номограма для визначення ймовірності після тесту за допомогою ймовірності перед тестом і ймовінісних співвідношень. Для того, щоб визначити ймовірність після тесту, поставте лінійку між ймовірністю до тесту і ймовірнісним співвідношенням для конкретного тесту. Ймовірність після тесту буде там, де лінійка перетне лінію ймовірності після тесту.
Більш формальний метод для обрахунку ймовірності використовує ймовірнісне співвідношення таким чином:
Для того, щоб користуватися цією формулою, необхідно перевести ймовірність до шансів, де шанси – це ймовірність мати хворобу поділена на ймовірність її не мати. Наприклад, ймовірність 0.75 рівна шансам 3:1 (Малюнок 8).
Для того, щоб визначити потенційну користь від діагностичного тесту, лікар спершу визначає шанси до тесту, користуючись усією наявною клінічною інформацією, після чого множить їх на негативні і позитивні ймовірнісні співвідношення. В результаті ми отримуємо шанси після тесту, або шанси того, що пацієнт хворий, якщо тест позитивний або негативний. Для того, щоб отримати ймовірність після тесту, шанси переводяться у ймовірності (Малюнок 8).
Наприклад, якщо лікар вірить що в пацієнта є 60% шанс отримати інфаркт міокарда (шанси до тесту: 3:2) і креатин кіназа позитивна (ЙС+=32), тоді шанси отримати інфаркт міокарда:
Якщо ж цей тест виявиться негативний (ЙС- = .05), тоді шанси після тесту для інфаркту міокарда:
До цього часу ми обговорювали вплив тільки одного тесту на ймовірність хвороби, в той час як в більшості діагностичних процедур лікарі отримують інформацію в послідовній формі. Для того, щоб обрахувати шанси після проведення 3-ох тестів, лікар міг би оцінити шанси до тестів і скористатися ймовірнісними співвідношеннями для кожного тесту:
Тим не менше, коли він користується цим підходом, лікар має мати на увазі одне важливе припущення, яке він робить: вибрані тести мають бути незалежними одне від одного. Наприклад, з пошкодженнями клітин печінки, ензими аспаратаамінотрансфераза (AST) і аланінамінотрансфераза (ALT) можуть виділятися внаслідок одного і того ж процесу, і, таким чином, не бути незалежними одне від одного. Якщо користуватися тестами, які не є незалежними в цьому підході, результатом стане переоцінка ймовірності після тестів.
Тим не менше, користуючись цим підходом, він має мати на увазі одне важливе припущення: вибрані тести мають бути незалежними одне від одного. Наприклад, з пошкодженнями клітин печінки, ензими аспаратамінотрансфераза (AST) і аланінамінотрансфераза (ALT) можуть виділятися внаслідок одного і того ж процесу, і, таким чином, не бути незалежними одне від одного. Якщо користуватися тестами, які не є незалежними в цьому підході, результатом стане переоцінка ймовірності після тестів.
Вижливим аспектом прийому рішень в медицині є поріг, з якого починається лікування, тобто, стадія, на якій варто почати лікування. Малюнок 9 показує можливий спосіб ідентифікувати поріг для лікування, оцінюючи значення (функції) 4 можливих результатів рішення лікаря про лікування/не лікування.
Діагностичний тест корисний тільки якщо він змінить ймовірність хвороби поза порогом прийняття рішення. Наприклад, лікар може вирішити лікувати антибіотиками, якщо ймовірність стректококового фарингіту в пацієнта більша за 25% (малюнок 10А). Якщо, після розгляду клінічної історії і обстеження, лікар оцінює ймовірність до тесту зараження горла стрептококами у 15%, тоді тест, такий як культура горла (ЙС+=7) міг би бути корисним тільки, якщо результати позитивного тесту змінили б ймовірність після тесту до більш ніж 25%. Використання номограми, яку зображено на малюнку 7 показує, що ймовірність після тесту складе 55% (Малюнок 10В); тому замовлення цього тесту обгрунтоване, оскільки воно впливає лікування хворого. З іншого боку, якби обстеження і історія показали ймовірність фарингіту 60%, тест на культуру горла (ЙС- = 0.33) міг би застосовуватися тільки, якщо негативний тест знизив би ймовірність після тесту до 25%. Користуючись тією ж номограмою, ми бачимо, що ймовірність після тесту складала б 33% (Малюнок 10С). Тому, замовлення культури горла не було б виправданим.
Такий підхід до прийому рішень зараз використовується у клінічній літературі.
Мілюнок 10. Пороговий підхід до замовлення тесту. Якщо тест, який замовляється, ніяк не вплине на лікування пацієнта, його не треба замовляти.
Джерело: Poket guide to diagnostic tests, 3d edition, Diana Nikoll, Stephen J. McPhee, Michael Pignone and others, p1-16
]]>
Джерело : Exquisite Castaways
]]>
«Ми живемо в морі генів», говорить провідний автор дослідження Джеймс Фаулер, професор медичної генетики та політичних наук в Каліфорнійському університеті, Сан-Дієго. «Те, що відбувається з нами, може залежати не лише від наших генів, а й від генів наших друзів».
В дослідженні, яке було опубліковано в «Записках Національної академії наук», використовували дві великі бази даних: дані «Національного дослідження здоров’я підлітків» та дані «Серцевих досліджень Фремінгема». За даними дослідження, існує взаємозв’язок між двома певними генами та ймовірність осіб, з однаковим набором даних, бути друзями. Дослідники проконтролювали і інші фактори, наприклад, проживання в одному районі теж можна вважати зв’язком між друзями.
Перший ген, DRD2, бере участь у виробленні допаміну, і за словами дослідників, люди, з варіантом генів, схильного до алкоголізму, можуть стати друзями. Ті, в кого цей варіант перевищує 10%, можуть мати більше друзів. Так як більшість людей в базах даних не були старшими 14 років на той час, то це применшує правдивість дослідження, бо ці люди не могли зустрітися в барі.
Хоча DRD2 став предметом суперечок через його потенційний зв’язок з імпульсивністю та ризиком СДУГ, дані про алкоголізм репліцируються.
Асоціація має сенс, каже Фаулер, оскільки «я імпульсивна, то мої друзі можуть бути більш імпульсивні» – це правда. Існує і інший спосіб впливу такого гену на дружбу. Імпульсивних людей може оточувати один і той самий тип середовища, наприклад, парки розваг, де люди можуть знаходити собі друзів. Не дивно, що старшокласник, який пробиває пиво на стоянці, а вихідні проводить на гонках, не може подружитися з однолітком, який проводить свій вільний час граючи в шахи.
Разом з тим, автор зазначає, що зв’язок DRD2 з алкоголізмом не такий простий. «Можливий зворотній ефект. Нам відомо, що цей ген має зв’язок з алкоголізмом. Отже, якщо в вас є такий ген, ймовірно, що він є у ваших друзів. А ви не лише маєте підозру до такої поведінки, ви, швидше за все, оточені людьми такої поведінки».
Цікаво, що інший ген, який кодує білок, який в свою чергу впливає на метаболізм їжі та ліків, і який також пов’язаний з відкритістю до нового досвіду, має протилежну дію. Людям, з таким геном, подобаються люди, яким вони не подобаються. Тобто, якщо у вас такий варіант гену, вам важко подружитися з відкритими до дружби людьми.
«Це не той випадок, коли ви та ваші друзі з одного оточення», каже Фоулер. «Цим генам притаманно вибирати друзів будь-яких генотипів».
Хоча ідея генетичних факторів, що сприяють вибору друзів, може здаватися дивною, з еволюційної точки зору вона має сенс. Попередні дослідження показують, що люди, вибираючи інших для спілкування, звертають увагу на тих, чиї версії генів імунної системи дещо відрізняються від їхніх. Це допомогло б запобігти кровозмішенню та збільшити шанси не те, що потомки будуть мати імунну систему, краще оснащену проти боротьби з різними хворобами.
«Це може стати першим кроком на шляху до розуміння людської «хімії», тобто того, що ви відчуваєте до тих, чи інших людей (це почуття появляється відразу)», каже Фаулер, і зазначає, що це може впливати і на романтичні знайомства, і на дружбу. «Ми можемо обирати друзів не тільки через їхні соціальні ознаки, які ми свідомо помічаємо, а через біологічні, навіть генетичні ознаки, які ми помічаємо несвідомо». В свою чергу, наші друзі можуть впливати на наших потенційних партнерів.
Міша Енґріст, доцент Інституту генної науки та політики Дюка, який не був залучений до аналізу, каже, що дослідження «цікаве, але я б хотів побачити незалежну відповідь».
Він вважає, що для соціальної поведінки, фактична поведінка людини та її особистість завжди будуть важливішими за генетику. Він наголошує, що гени не керують поведінкою, як маріонетками. «Дехто каже «я суджу тебе за змістом твоїх клітин, а не за змістом твого характеру». А я вважаю, що людські істоти повинні ставитись до інших, як до живих істот, а не як до сховища генетичної інформації».
В попередніх дослідженнях Фоулерс з Ніколасом Крістакісом та колегами досліджували, як дружні відносини впливають на поведінку. Іноді це сильніше за гени. Наприклад, вони виявили, що люди, в яких були друзі з проблемами ожиріння, навіть якщо вони не жили близько одне від одного, самі набирали вагу. Ті хто мають товстих друзів, мають більше шансів потовстішати, ніж коли в них товсті брати чи сестри.
Але це не означає, що для дієти потрібно припинити стосунки з цими друзями. Усуваючи якісь частини соціальної мережі, ви лише погіршите ситуацію. «Ми повернулися назад і розглянули випадки, коли люди залишалися, або розлучалися з друзями. Люди, які перестали спілкуватися з друзями, частіше страждають ожирінням», каже Фаулер. Друзі та соціальна підтримка знімають стрес, коли їх немає, люди кидаються на їжу або інші нездорові джерела задоволення.
«Важливо повністю зрозуміти не тільки те, що відбувається з вами на біологічному рівні, як в індивіда, а й те, як змінюється ваша біологія від перебування в групі людей», каже він. «Йдеться не лише про природу та виховання, йдеться про те, що виховання – це частина природи».
Джерело: Friends with (Genetic) Benefits?
]]>Шведські хірурги проводять операцію на коліні, яка транслюється онлайн
Мікроскоп-мультитатч
Складаємо літачок за допомогою медичного робота
Манікюр за допомогою медичного робота
Цими днями на засіданні AAAS у Вашингтоні обговорювали анатомію мозку та гени. Користуючись позитронно-емісійною томографією та функціональною МРТ, Люк де Ніл, з Університету Торонто, детально вивчав мозок заїк. Він виявив, що частини мозку, пов’язані з вимовою, у заїк більш активні, ніж у не-заїк, а от частини залучені у сприйнятті звуків – навпаки, менш активні. Мозок у заїк і не-заїк теж виглядає по-різному. У заїк, приміром, сіра речовина більш ущільнена у місцях, що пов’язані з переробкою мови та вимовою. Такі відмінності у побудові мозку мають набагато глибші причини. І завжди існувала суперечка про те чи є вони вродженими, чи набутими.
Деніс Драйна з Американського національного інституту здоров’я заявив на засіданні, що постійне заїкання принаймні частково залежить від генів. В сім’ях, де хтось заїкається, можуть народитися діти-заїки. Результати досліджень на близнюках показують, що генетичний компонент сильніший за ризик остеопорозу та високого рівня холестерину. Принаймні два дослідження з прийомними дітьми показали, що діти, яких всиновили батьки-заїки, мають не більше шансів заїкатися, ніж ті, кого всиновили батьки не-заїки.
Щоб з’ясувати, які гени відповідають за заїкання, доктор Драйна оглянув 44 пакистанські сім’ї. Шлюби між двоюрідними братами та сестрами в Пакистані поширені, і це призводитьдо багатьох генетичних захворювань. Доктор Драйна вважає, що заїкання пов’язане з мутацією гена під назвою GNPTAB, і це припущення підтвердилося коли, ця мутація була виявлена у багатьох заїк з Пакистану та Індії, які не були вихідцями з однієї сім’ї. У січні доктор Драйна і його колеги опублікували статтю в журналі «Human Genetics», яка відстежує цю мутацію протягом 600 поколінь, до предків, які жили приблизно 14 000 років тому.
Подальші дослідження над представниками південної Азії, показали, що мутація двох інших генів, GNPTG та NAGPAS, можлива у осіб, що заїкаються, і у тих, що не заїкаються. Всі три гени кодують ферменти, які регулюють лізосоми, що відповідають за утилізацію відходів клітин. Дві з цих мутацій можуть викликати рідкісне захворювання mucolipidosis. При важких формах mucolipidosis, хвороба закінчується смертю через 10 років після народження. Навіть форми середньої важкості мають такі страшні симптоми як ненормальний розвиток скелету, а іноді, і розумова відсталість.
На щастя для заїк, ретельне дослідження мутацій не виявило симптомів mucolipidosis. Доктор Драйна підозрює, що обидва стани викликані неправильним фолдингом ензимів, але деталі їх різні. Він вважає, що у заїк певна група клітин мозку, які залучені у вимові, з невідомих причин є надзвичайно чутливими до фермантивних збоїв. Саме це припускає і доктор де Ніл, побачивши зображення на сканері в мозку.
Для подальшого дослідження доктор Драйна збирається зростити гени, що викликають заїкання, з ДНК мишей. Тут постає питання, як заїкаються миші. Людське вухо може цього не чути. Мишачий писк є надто високий, щоб людське вухо могло його чути. Але звукові детектори повинні його вловити. Якщо пощастить, скоро ми зможемо краще зрозуміти причини заїкання. Чи допоможе це знайти лікування краще ніж сік салату, чи вино, це вже інше питання.
Джерело: Speech therapy: Unravelling the mystery of faltering speech
]]>Самотні люди мають більше шансів захворіти недугами пов’язаними з хронічними запаленнями, такими як хвороби серця і деякі види раку. Згідно статті опублікованої минулого року медиками організації «Public library of science», рівень смертності від самотності приблизно такий самий як рівень смертності від куріння та алкоголізму. Вони розглянули та об’єднали результати 148 попередніх досліджень, в яких протягом 7,5 років брали участь 300 000 людей, та взяли до уваги такі фактори, як вік та попередні захворювання. І вони дійшли висновку, що товариські люди мають на 50% більше шансів на виживання, ніж самітники.
Стівен Коул з Каліфорнійського університету каже, що знає в чому причина. На нараді AAAS у Вашингтоні він розповів про свою роботу над вивченням експресії генів самотніх людей. Доктор Коул зібрав зразки лейкоцитів у самотніх та у компанійських людей. Потім проаналізував активність їхніх генів вимірюючи її кількістю виробленої речовини, що називається матрична рибонуклеїнова кислота. За вказівками генів, ця молекула вказує клітинам, який протеїн виробляти. Рівень матричної РНК з більшості генів в обох типів людей виявився однаковим. Однак, деякі гени в одиноких були менш активними, а деякі навпаки. Крім того, і активні і менш активні типи генів виходили з невеликого числа функціональних груп.
Загалом кажучи, менш активні гени у самотніх людей – це ті, що беруть участь у запобіганні вірусних інфекцій. Більш активні беруть участь у захисті проти бактерій. Доктор Коул вважає, що це пояснює не лише, чому самотні люди більше хворіють, а й чому, з точки зору еволюції, це відбувається. Проти запалень існує антибактеріальна реакція.
Важливою частиною головоломки є те, що віруси приходять від інших заражених людей і є зазвичай видо-специфічними. Бактерії, навпаки, часто ховаються в середовищі (наприклад правець), і можуть розвиватися у багатьох хазяїнів (як бубонна чума). Тому у компанійських людей більший ризик вірусних захворювань, але, як вважає доктор Коул, еволюція вже створила механізм (подробиці якого залишаються неясними), який провокує лейкоцити реагувати відповідним чином. І навпаки, у самотніх людей краще розвинений захист від бактеріальної інфекції, яка для них має відносно більший ризик.
Доктор Коул показав, що є механізм, за допомогою якого середовище (в цьому випадку соціальне середовище) передається в людське тіло та провокує його гени на відповідну реакцію. Справа не в тому, що самотні та товариські люди генетично відрізняються одні від одних. Це швидше їх гени керуються по-різному, залежно від того наскільки соціальною є людина. Д-р Коул вважає , що це регулювання є частиною ширшого механізму, який налаштовує людей залежно від обставин, в яких вони опинились. Коли самотність стає хронічною, механізм виходить з ладу, і запальні процеси також стають хронічними.
Якби не цивілізація, то хронічна самотність була б надзвичайно рідкісною (так як окремі особи уразливі для хижаків), і тоді еволюція просто проігнорувала б її. Тепер, як не парадоксально, серед популяції, яку витворила цивілізація, самотність – не рідкість, а разом з тим, виходить, що природний відбір, який не зважає на майбутнє, ще не знайшов часу справитися з цією проблемою.
Джерело: Healthy living – Mind and body
]]>Використовуючи не надто приємний спосіб лікування, він лікував її від розповсюдженої проблеми: бактерій Clostridium difficile, які часто зустрічаються у пацієнтів, що перебувають в лікарнях або домах перестарілих, їх важко вилікувати навіть антибіотиками. Але Бороді належить до тих науковців, які вважають, що цієї проблеми можна позбутися… фекаліями.
Дехто жартома називає це «пересадкакою». Інші ж мають досить наукові назви, наприклад «бактеріотерапія» або «стільцева інфузійна терапія». Сам процес полягає в заміні калу калом іншої людини, який в процесі дає людям «хороші» бактерії, яких вони потребують.
Вдячна пацієнтка Бороді, Коралі Мадл, місяцями страждала від хронічної діареї, і дуже часто почувала себе незручно серед інших людей, вона навіть перестала їсти, щоб припинити цей потік.
Техніка, якою її лікували, успішно пройшла 90% випробовувань. Тепер науковці переносять її новий рівень, рівень контрольованих досліджень, щоб дізнатися, чи справді це прийнятний варіант, в випадках, коли антибіотики не діють.
Розповсюдження інфекції C. difficile у лікарнях набирає обертів у США, Європі та інших частинах світу, і нове дослідження може врятувати багато життів і заощадити кошти на лікування. «Визнання ефективності лікування зростає», каже Бороді.
Фу-фактори
Немає сумнівів в тому, що лікування здається непривабливим. Фекалії, в яких є важлива кишкова флора, переносяться від донора в пряму кишку інфікованого пацієнта, лікар слідкує за процедурою, щоб не допустити зараження іншими інфекціями. Ліки вводяться за допомогою коноскопа або клізми, в рот або в ніс.
«Раніше я ставився до цього несхвально і називав таких лікарів «Лікар, який примушує людей їсти лайно», каже Бороді, чиї наукові роботи містили такі розділи як «Сила флори» та «Ігри з людським тілом». Але насправді він дуже серйозно ставиться до цього. В одному з його опублікованих досліджень є інформація про те, що 60 з 67-90% пацієнтів з C. difficile, вилікувлись саме завдяки фекальній терапії.
Алекс Хорутс, гастроентеролог з Медичної школи Університету Мінесоти, США, погоджується, що наука не завжди має приємний запах. «Дані дуже переконливі», каже він у телефонному інтервю. «Не існує сумнівів, що ця система працює».
Хорутс опублікував дослідження у журналі «Клінічна гастроентерологія» у 2009, яке доводить, що одне вживання фекалій дає нові бактерії, які потрібні тілу, щоб боротися з C. difficile.
Він часто зустрічає пацієнтів, які починають курс лікування після лікування антибіотиками. Як тільки лікування припиняється, інфекція повертається. Пацієнти мають почути про новий спосіб лікування, навіть якщо він включає в себе фекалії.
«Пацієнти, яких я зустрічаю часто не мають вибору», каже він. «Деякі хворіють від шести місяців до двох років, вони в відчаї. Їх вже ніщо не лякає».
Головне – слідкувати за чистотою калу.
«Ми намагаємось зберегти його таким, яким він був у донора. Ми хочемо передати як можна більше, без змін».
Фекалії донора фільтрують, щоб відібрати великі частки, а потім «просто перемелюють», каже Хорутс, і додають соляний розчин, щоб розрідити його перед введенням.
Йому більше подобається вводити фекалії не через ніс, а через рот, оскільки це його людям закриває.
Клініка Бороді, Центр інфекційних хвороб шлунку у Новому Південному Уельсі, погоджується, що використання носового зонда, що проходить в шлунок через ніс та горло, не найпривабливіший метод, але це найнадійніший спосіб позбутися C. difficile раз і назавжди.
C. difficile поширюється
Хоча пересадка калу здається гидкою процедурою, попит на неї може швидко зрости, оскільки поширення C. difficile триває.
Всеєвропейські дослідження, опубліковані в журналі «The Lancet» в кінці минулого року, виявили, що захворюваність інфекціями Clostridiu difficile в обласних лікарнях зросла до 4,1 з 10000 ліжко-днів у 2008, з 2,45 з 10000 за 2005.
Інфекція може мати ряд наслідків: від важкої діареї до зараження крові, колітів та смерті.
Згідно з даними доповіді Асоціації фахівців з інфекційного контролю та епідеміології (APIC) за 2008 рік, кожного дня в американських лікарнях близько 7000 людей заражаються Clostridiu difficile, а 300 людей помирає.
Найуживанішим антибіотиком проти C. difficile є метронідазол, а деякі важчі форми захворювання лікують ванкоміцином, його використовують, коли інші антибіотики не можуть допомогти. Як і інші бактерії, C. difficile може розвинути імунітет до ванкоміцину, а це робить бактерії ще стійкішими і вилікувати їх надзвичайно важко або і неможливо.
Хорутс посилається на дані 1958 року, коли були опубліковані перші наукові дослідження про заміну калу. Вони свідчать про те, що смертність пацієнтів з діагнозом коліт C. difficile сягав 75%.
«У 2010, 52 роки по тому, з сучасною медичною допомогою та новими антибіотиками, смертність становить 50%», каже він. «То можна сказати, що традиційна медицина за останні кілька років не стала особливо успішною».
Лайно – це єдиний вихід
Тепер Хорутс побоюється, що, до поки медичні заклади не освоять цю техніку, «більшість людей, яким вони зможе допомогти, просто не зможуть нею скористатися». Бороді каже: «лайно – це єдиний вихід».
Наукова література понад півстоліття документує використання трансплантатів фекалій, та ця техніка залишається непопулярною у медицині. Деякі експерти стверджують, що відсутність надійних даних досліджень гальмує поширення техніки серед людей, так само, як і очевидна природна огида до фекалій як лікарського засобу.
Щоб вирішити цю проблему група спеціалістів з Нідерландів набирає близько 100 хворих та здорових людей для рандомізованих контрольованих досліджень, які важаються золотим стандартом у галузі науки, щоб випробувати ефективність методу.
Хоча дослідження ще проводиться, Ед Кюпер з Лейденського університетського медичного центру, який залучений в ньому, каже, що вже є перші ознаки того, що фекалії – ефективно лікують людей з рецидивуючою інфекцією C. difficile.
Побороти непривабливий імідж лікування набагато важче; але Хорутс та Кюпер кажуть, що науковці близькі до створення штучних фекалій, а це може допомогти.
Лайно, вирощене в лабораторії, стане новим «супер-пробіотиком», кажуть вони, набагато потужнішим за будь-який йогуртовий напій з супермаркету. І матиме якості калу донора.
«Було б добре, якби ідея з синтетичним калом спрацювала», каже Бороді. Але в нього є сумніви, і поки він не побачить добрих результатів від штучного калу, він використовуватиме людський. «Ми хотіли б позбутися лайна, та воно допомагає».
Джерело: Scientists fight bugs with poo
]]>