Crimean-Congo hemorrhagic fever in the North Caucasian Federal District: overview of the epidemiological situation and improvement of morbidity forecasting method

Full Text

Введение

Природный очаг Крымской геморрагической лихорадки (КГЛ) на юге Европейской части Российской Федерации активизировался в 1999 г., и в настоящее время его лоймопотенциал остается высоким [1, 2, 3, 8, 9, 12, 15, 20, 21, 22]. На территории Северо-Кавказского федерального округа (СКФО) было зарегистрировано 38% от общего числа случаев этой особо опасной инфекции в стране [22]. Наибольшее число больных КГЛ всего южного региона было выявлено в Ставропольском крае (833), также заболевшие почти ежегодно регистрировались в Республике Дагестан. Циркуляция вируса Крымской-Конго геморрагической лихорадки (ККГЛ) на сегодняшний день установлена во всех субъектах СКФО (кроме Республики Северная Осетия — Алания) [3, 8]. Сохранению высокой активности эпизоотического процесса КГЛ во многом способствуют благоприятные климатические условия, поддерживающие высокую численность клещей Hyalomma marginatum (основного переносчика и резервуара возбудителя этой инфекции) и их прокормителей [1, 2, 3, 16, 17, 18, 20]. Существующий высокий риск ухудшения эпидемической обстановки по КГЛ наряду со сложностью обеспечения научно-обоснованного планирования профилактических (в том числе акарицидных) мероприятий требуют проведения детального анализа эпидемиологических сведений и оптимизации методов составления прогноза заболеваемости, чему и посвящена настоящая статья [19].

Цель исследования — провести анализ эпидемиологической ситуации по КГЛ в субъектах СКФО (за период с 2005 по 2021 г.) и предложить новый подход к совершенствованию эпидемиологического прогнозирования КГЛ на основе использования разрабатываемой «прогностической» модели.

Материалы и методы

Эпидемиологический анализ проведен на основе сведений из разработанных в формате проекта баз данных по заболеваемости КГЛ в Ставропольском крае и Республике Дагестан. Также были использованы материалы карт эпидемиологического обследования очага инфекционного заболевания (ф. № 357/у), предоставленных управлениями Роспотребнадзора в субъектах СКФО. «Прогностическая» модель заболеваемости разработана на основе теоремы Байеса и последовательного статистического анализа Вальда. Расчет информативности показателей проводился по методу Кульбака [4, 5, 7]. Значения климатических факторов для составления прогноза взяты из базы данных ОИ ЦКП «ИКИ-мониторинг» Института космических исследований РАН.

Результаты

По сравнению со снижением заболеваемости КГЛ в 2020 г., связанным, вероятнее всего, с введением ограничительных мер по недопущению распространения COVID-19, число выявленных случаев в текущем году возросло в 3 раза [10] (рис. 1). Заболевшие были зарегистрированы в трех субъектах региона.

 

Рисунок 1. Число выявленных случаев заболевания КГЛ в Северо-Кавказском федеральном округе с 2005 по 2021 г.

Figure 1. 2005–2021 CCHF prevalence in the North Caucasian Federal District

 

Всего с 2005 по 2021 г. на территории СКФО было выявлено 682 больных КГЛ, из них 92,2% — в Ставропольском крае. Множественные случаи заболевания в данном субъекте регистрировались ежегодно, летальность составила 1,4% (рис. 2).

 

Рисунок 2. Динамика заболеваемости КГЛ в Ставропольском крае с 2005 по 2021 г.

Figure 2. The dynamics of 2005–2021 CCHF incidence rate in the Stavropol Territory

 

Проявления эпидемического процесса отмечались на территории 25 из 26 административных районов. Однако больше половины заболевших (59,3%) были выявлены в северных и восточных округах края (Апанасенковском, Арзгирском, Ипатовском, Красногвардейском, Нефтекумском и Туркменском), характеризующихся наиболее высокой активностью эпизоотического процесса КГЛ [14, 21, 22].

В Республике Дагестан в течение исследуемого периода регистрировалась преимущественно спорадическая заболеваемость (рис. 3).

 

Рисунок 3. Динамика заболеваемости КГЛ в Республике Дагестан с 2005 по 2021 г.

Figure 3. The dynamics of 2005–2021 CCHF incidence rate in the Republic of Dagestan

 

Было выявлено 46 случаев КГЛ (3 — с летальным исходом). Рост числа больных отмечался в 2019 г. (13) и 2021 г. (7), превысив среднемноголетние показатели в 6,2 и 2,5 раза соответственно (рис. 2). Два случая являлись завозными: в 2013 г. из Ростовской области (где, по месту постоянного проживания, и произошло инфицирование заболевшей) и в 2019 г. из Азербайджана. Больные регистрировались на территории 16 административных районов (большинство в Кизлярском районе и г. Махачкале — по 12 человек).

На территории Кабардино-Балкарской Республики случай заболевания местного жителя (летальный) был выявлен в 2016 г. в Зольском районе. В 2021 г. диагноз был лабораторно подтвержден у прибывшего в республику с клиническими симптомами заболевания жителя Карачаево-Черкесской Республики (КЧР).

В КЧР было зарегистрировано три завозных случая инфекции (из Ставропольского края) — в Малокарачаевском (2007–2008 гг.) и Карачаевском (2015 г.) районах.

В Республике Ингушетия двое больных (с летальным исходом заболевания) были выявлены в 2007–2008 гг. — на территории г. Сунжа и Малгобекского района соответственно.

Результаты анализа возрастного состава заболевших свидетельствуют о вовлечении в эпидемический процесс лиц всех возрастных групп (с преобладанием взрослого трудоспособного населения — 81,4%). Дети (до 14 лет) в Ставропольском крае составили 2,1%, в Республике Дагестан — 10,9% (в том числе ребенок раннего возраста — 2,5 лет).

По данным эпидемиологического анамнеза, реализация трансмиссивного механизма передачи вируса ККГЛ во всех субъектах СКФО преимущественно происходила во время ухода за сельскохозяйственными животными — на личном подворье или в связи с профессиональной деятельностью (43 и 16,4% соответственно). Контакт с клещом также отмечался при выполнении полевых работ (22%), во время отдыха или работы в природном биотопе (14,1%). Заражение четырех больных произошло во время убоя скота и разделки туш при контакте с кровью и тканями животных. Кроме того, было зафиксировано четыре случая внутрибольничного гемоконтактного инфицирования медицинского персонала. В Ставропольском крае в 2008 г. произошло заражение хирурга и анестезиолога при оказании медицинской помощи пациенту с выраженным геморрагическим синдромом, в 2016 г. — медицинской сестры в результате укола кисти руки иглой от катетера после внутривенной инъекции. В Республике Дагестан в 2021 г. зарегистрирован случай заболевания у медицинской сестры после контакта с кровью больного КГЛ (во время установки системы для внутривенного введения лекарственных препаратов) без повреждения ее кожных покровов.

Проведенный анализ сроков обращения больных КГЛ за медицинской помощью показал, что более половины пациентов (62,5%) обращались в медицинские учреждения в первые трое суток от появления первых симптомов заболевания (из них 92,3% — в первые сутки). Этот факт свидетельствует о достаточной настороженности населения в отношении КГЛ. Но только для 49% из общего числа заболевших при первичном обращении за медицинской помощью был поставлен верный предварительный диагноз. Среди неверных предварительных диагнозов, с которыми пациенты поступали в стационар, преобладали «ОРВИ» (28,6%), «ОРВИ. Токсико-аллергическая реакция на укус клеща» (13%) и «Острая кишечная инфекция» (4,5%). Также в единичных случаях были поставлены предварительные диагнозы «Острый аппендицит», «Острый пиелонефрит», «Угрожающий аборт», «Ушиб голени», «Корь» и «Дисциркуляторная энцефалопатия». Таким образом, своевременное выявление больных с подозрением на КГЛ (на основании эпидемиологических данных и клинических проявлений) по-прежнему представляет определенные трудности для медицинских работников первичного звена здравоохранения во всех субъектах региона.

Результаты анализа клинических данных свидетельствуют, что на протяжении всего исследуемого периода в большинстве случаев отмечалось среднетяжелое течение КГЛ (79%) без геморрагического синдрома, тяжелые формы составили 16,9%. Вместе с тем на протяжении последних пяти лет геморрагические проявления наблюдались почти у половины заболевших (в 2017–2018 гг. — у 50%, в 2019 г. — у 41,2%, в 2020 г. — у 88,9%, в 2021 г. — у 33,3%). Значимых отличий по частоте преобладания различных клинических форм КГЛ в Ставропольском крае и Республике Дагестан не было обнаружено.

Учитывая сохранение напряженной эпидемиологической ситуации по КГЛ на территории СКФО, разработка и совершенствование методов эпидемиологического прогнозирования как основы для последующего научно-обоснованного планирования профилактических мероприятий является важной задачей. Ранее авторами статьи была предложена риск-ориентированная методика прогнозирования заболеваемости КГЛ (на примере Ставропольского края) [6, 13, 14]. Для составления прогноза использовались числовые значения основных факторов, влияющих на эпидемический и эпизоотический процессы этой инфекции, — биотических, природно-климатических и социальных [6, 8, 13, 14, 16, 18, 23, 24, 25, 26]. Точность методики при апробации на ретроспективных данных за 2013–2017 гг. и проверке в 2018 г. составила от 90,6 до 81,2% [13, 14]. Для совершенствования данного метода прогнозирования и повышения точности получаемых результатов нами разрабатывается «прогностическая» модель динамики заболеваемости КГЛ. Предлагаемый новый подход к прогнозированию принципиально отличается:

• заменой «абсолютных» значений числа больных на относительные показатели заболеваемости;
• добавлением «временного аспекта» – анализ климатических факторов по каждому административному району с определением их информативности проведен не за предшествующий эпидемический сезон, а за длительный период (15 лет).

Кроме того, был расширен перечень используемых гидрометеорологических и экологических данных. Помимо среднемесячных значений температуры воздуха (°С), относительной влажности воздуха (%), количества выпавших осадков (мм), высоты снежного покрова (см) и скорости ветра (м/с) мы добавили новые факторы, также оказывающие (согласно литературным источникам) значительное влияние на жизнедеятельность клещей H. marginatum [6, 8, 13, 14, 16, 18, 23, 24, 25, 26]:

• максимальную и минимальную температуру воздуха (°С);
• температуру почвы на глубине 10 и 40 см (°С);
• влажность почвы на глубине 10 и 40 см (%);
• глубину снега (см);
• долю площади, покрытой снегом (см);
• атмосферное давление (мбар);
• нормализованный вегетационный индекс (NDVI, отн. ед.).

Расчеты проводили в ранее разработанной программе по аналогичному алгоритму [6, 13, 14]. В качестве пороговых величин использовали число 0,000009 (соответствовало отсутствию больных — меньше относительного показателя заболеваемости 1 случай на 100 тыс. населения) и автоматически рассчитанных значений медианы (0,9), среднего (3,5) и третьего квартиля (4,7).

Результаты апробации модели для составления прогноза по каждому административному району Ставропольского края на 2021 г. представлены в табл.

 

Таблица. Результаты апробации «прогностической» модели динамики заболеваемости КГЛ на 2021 г. (на примере Ставропольского края)

Table. Results of testing the “prognostic” model for 2021 CCHF morbidity dynamics (on the example of the Stavropol Territory)

№ No.	Административный район Administrative region	Результат прогноза Forecast result	Фактическая заболеваемость (на 100 тыс. населения) Actual morbidity (per 100 000 population)	Трактовка результата Result interpretation
1	Александровский Alexandrovsky	≤ 0,000009	0	Верный Correct
2	Андроповский Andropovsky	≤ 0,000009	0	Верный Correct
3	Апанасенковский Apanasenkovsky	> > 4,7	10,1	Верный Correct
4	Арзгирский Arzgirsky	> 4,7	8,3	Верный Correct
5	Благодарненский Blagodarnensky	> 4,7	5,2	Верный Correct
6	Буденновский Budennovsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
7	Георгиевский Georgievsky	> 0,9	0	Ложноположительный False positive
8	Грачевский Grachevsky	≤ 0,000009	2,7	Ложноотрицательный False negative
9	Изобильненский Izobilnensky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
10	Ипатовский Ipatovsky	> 4,7	5,4	Верный Correct
11	Кировский Kirovsky	≤ 0,000009	0	Верный Correct
12	Кочубеевский Kochubeevsky	≤ 0,000009	0	Верный Correct
13	Красногвардейский Krasnogvardeisky	> 4,7	5,4	Верный Correct
14	Курский Kursky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
15	Левокумский Levokumsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
16	Минераловодский Mineralovodsky	≤ 0,000009	0	Верный Correct
17	Нефтекумский Neftekumsky	> 4,7	1,6	Завышенный Overstated
18	Новоалександровский Novoaleksandrovsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
19	Новоселицкий Novoselitsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
20	Петровский Petrovsky	> 4,7	1,4	Завышенный Overstated
21	Предгорный Predgorny	≤ 0,000009	0	Верный Correct
22	Советский Sovietsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
23	Степновский Stepnovsky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
24	Труновский Trunovsky	> 4,7	3,4	Завышенный Overstated
25	Туркменский Turkmensky	> 4,7	0	Ложноположительный False positive
26	Шпаковский Shpakovsky	≤ 0,000009	1,3	Ложноотрицательный False negative

 

Полное точное совпадение результатов прогноза с фактическими данными получено для 11 районов (42,3%). Ложноположительные (38,5%) и завышенные (11,5%) результаты на данном этапе исследования значительно не снижают прогностическую ценность модели, поскольку зачастую отражают регистрацию произошедшего случая инфицирования по месту проживания больного в другом административном районе, гиподиагностику легких форм КГЛ в медицинских учреждениях или высокую результативность проведенных перед началом эпидемического сезона противоклещевых мероприятий в отдельных муниципальных округах [6, 13, 14, 21, 22]. Низкое количество «ложноотрицательных» результатов (2 (7,7%); эти случаи заболевания в 2021 г. могли быть завозными с территории других районов или «непрогнозируемыми», поскольку в Грачевском и Шпаковском районах в прошлые годы могли иметь место недиагностированные случаи КГЛ без проявлений геморрагического синдрома) также свидетельствует в пользу надежности разрабатываемой модели и перспективности продолжения ее дальнейшего совершенствования.

Заключение

Таким образом, КГЛ на сегодняшний день по-прежнему представляет серьезную угрозу для здоровья населения СКФО. Высокая частота случаев заражения при уходе за сельскохозяйственными животными и выполнении полевых работ может косвенно свидетельствовать о недостаточной эффективности проводимых акарицидных и противоклещевых обработок скота, пастбищ и природных биотопов. Низкий процент верных предварительных диагнозов наряду с высокой частотой геморрагических форм у заболевших КГЛ в течении последних пяти лет и выявлением внутрибольничных случаев заражения медицинских работников подтверждают необходимость повышения уровня настороженности медицинского персонала в отношении этой особо опасной инфекции. Ежегодная регистрация больных в Ставропольском крае и Республике Дагестан с вовлечением в эпидемический процесс детей, а также возникновение спорадических (в том числе завозных) случаев в других республиках требуют уделять особое внимание проведению профилактических мероприятий и обеспечению повышенной готовности медицинского персонала и лечебных учреждений для своевременного оказания квалифицированной помощи больным КГЛ в каждом субъекте региона. Успешному решению указанных задач во многом будет способствовать оптимизация методик составления эпидемиологического прогноза, в том числе с использованием разрабатываемой авторами «прогностической» модели. Результаты, полученные при апробации модели в 2021 г. (на примере Ставропольского края), свидетельствуют о целесообразности и перспективности продолжения данного исследования.

About the authors

Daria A. Prislegina

Stavropol Plague Control Research Institute; Central Research Institute of Epidemiology

Email: daria775@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9522-129X

PhD (Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Epidemiology, Member of the Temporary Research Team for the Implementation of the Grant of the Russian Science Foundation

Russian Federation, 355035, Stavropol, Sovetskaya str., 13–15; Moscow

O. V. Maletskaya

Stavropol Plague Control Research Institute

Email: stavnipchi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3003-4952

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director for Scientific and Anti-Epidemic Work

Russian Federation, 355035, Stavropol, Sovetskaya str., 13–15

V. M. Dubyanskiy

Stavropol Plague Control Research Institute; Central Research Institute of Epidemiology

Email: stavnipchi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3817-2513

PhD, MD (Biology), Head of the Department of Epizootological Monitoring and Prognostication, Member of the Temporary Research Team for the Implementation of the Grant of the Russian Science Foundation

Russian Federation, 355035, Stavropol, Sovetskaya str., 13–15; Moscow

A. E. Platonov

Central Research Institute of Epidemiology

Author for correspondence.
Email: crie@pcr.ru
ORCID iD: 0000-0001-7450-0081

PhD, MD (Biology), Professor, Head Researcher, Laboratory of Zoonoses

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files