Nepřihlášený uživatel
přihlásit se / registrovat

Gastroenterologie
a hepatologie

Gastroenterology and Hepatology

Čes a Slov Gastroent a Hepatol 2006; 60(2): 77-82.

Srovnání různých screeningových programů kolorektálního karcinomu v české populaci Markovovým počítačovým modelem = The comparison of different screening programs of colorectal carcinoma in Czech population by Markov computer model

Pavel Wohl1, Michal Bednařík2, Petr Wohl1, Petra Halakucová, Milan Červenka2, Julius Špičák1

+ Pracoviště

SOUHRN

Wohl Pavel, Bednařík M, Wohl Petr, Halakucová P, Červenka M, Špičák J. Srovnání různých screeningových programů kolorektálního karcinomu v české populaci Markovovým počítačovým modelem

Úvod: Česká republika zaujímá první místo ve výskytu kolorektálního karcinomu na světě. Proto je nezbytně nutné detailněji posoudit různé screeningové programy z hlediska vlivu na mortalitu a z hlediska ekonomického.

Metodika: Pro sledování problematiky kolorektálního karcinomu screeningovými programy byl vytvořen počítavý model podle Markova, který hodnotí jejich vliv na mortalitu a finanční náklady s nimi spojené. Metody screeningu v našem modelu jsou jedna koloskopie »za život«, dvě koloskopie (v 50 a v 60 letech) a test na okultní krvácení.

Výsledky: Model je aplikován na populaci o 100 000 obyvatelích, která bude zahrnuta do screenignových programů v 50 letech a sledována do 85 let. Pokud by nebyl aplikován žádný program, zemřelo by na kolorektální karcinom podle modelu 100 % (11 337) obyvatel. Při jedné koloskopii za život (v 50 letech) by došlo ke snížení mortality na 66 % (7335), při dvou koloskopiích za život (první v 50 letech a druhá v 60 letech) by byl nejvyšší pokles mortality, a to až na 57 % (6521) obyvatel. Při aplikaci programu testu na okultní krvácení je mortalita 73 % (8273). Nejvyšší počet polypektomií je u dvou koloskopií za život. Ekonomicky nejnáročnější je program dvou koloskopií za život, ale nejvíce sníží mortalitu. Nejméně nákladná je jedna koloskopie za život.

Závěr: V našem flexibilním modelu pro zhodnocení dopadu různých screningových programů na uvažovanou populaci nejvíce sníží mortalitu varianta se dvěma koloskopiemi po deseti letech, která je ovšem méně ekonomicky výhodná než jedna koloskopie za život či test na okultní krvácení. Podle našeho počítačového modelu se koloskopie jeví jako vhodnější metoda k záchytu kolorektálního karcinomu oproti testu na okultní krvácení.

Klíčová slova: kolorektální karcinom - screening - Markovův model - polypektomie - koloskopie

SUMMARY

Wohl Pavel, Bednařík M, Wohl Petr, Halakucová P, Červenka M, Špičák J. The comparison od different screening programs of colorectal carcinoma in Czech population by Markov computer model

Introduction: Czech republic has been taken a first place in colorectal cancer incidence in the whole world. It seems necessary to asses in details different screening programs aaccording to their influence on mortality and also its economy questions.

Method: For assesment of different colorectal cancer screening programs a Markov's computer model was constructed. This model asesses their influence on mortality and joined financial expenses.The methods of screening in our model are: "one colonoscopy during the life" , and two colonoscopies (in 50 and 60 years of life) and fecal occult test.

Results: This model was considered to 100 000 persons population would beinvolved into screening programs started in 50 years of age and followed-up to 85 years of age. If no program was not used then, according to that model, 100% (11 337 persons) would died. If one colonoscopy during the life (in 50 years of age) is done, then mortality would decreased to 66% (7335 persons), if two colonoscopies in the whole life would be done (the first in 50 and second in 60 years of age) than the highest decrease of mortality would be supposed to 57% (6521 persons). The highest number of polypectomies appeared in two colonoscopies during the life. Economically most expensive is the program of two colonoscopies during the life but the mortality rate decrease is highest. The least expensive is the only one colonoscopy during the life.

Conclusion: In our flexible model for assesment of different screening programs for the discussed population the model of two colonoscopies after ten years is most effective to mortality rate but economically less favourable than one colonoscopy in the life or occult blood testing. According to our computer model a colonoscopy looks more advantageous method for colorectal cancer detection than occult blood testing.

Key words: colorectal cancer - screening - Markov's model - polypectomy - colonoscopy

Úvod

CSGH 2/2006

V posledních desetiletích je patrný výrazný nárůst výskytu kolorektálního karcinomu (KRCA), přičemž Česká republika zaujímá první místo na světě. Incidence KRCA v roce 1994 dosáhla 75 obyvatel na 100 000 obyvatel a mortalita 55 na 100 000 obyvatel(1). KRCA je tak jedním z nejzávažnějších zdravotnických problémů. Snížení výskytu KRCA lze hypoteticky dosáhnout změnami diety, chemoprevencí a screeningovými programy. V současnosti existuje několik možností depistáže KRCA: test na okultní krvácení (TOK), sigmoideoskopie, koloskopie, kombinace endoskopických metod s TOK, virtuální kolografie a DNA metody (tab. 1.).

Screeningové metody jsou dostupné již řadu let, avšak velkým problémem zůstává jejich systematické uplatnění v celopopulačních programech. Přitom KRCA poskytuje vhodnou příležitost pro screeningové programy s cílem časné detekce a prevence tumorů v časném stadiu u asymptomatických jedinců s průměrným i vyšším rizikem.

Skutečnou efektivitu screeningových programů z hlediska koloskopie není snadné hodnotit, protože v současné době je málo velkých kontrolovaných a randomizovaných studií. Výtěžnost těchto programů je však možné hodnotit a modelovat pouze podle přirozeného vývoje KRCA.

Nedílnou součástí hodnocení screeningových metod je posouzení finančních nákladů. Jednou z možností, jak ekonomicky zhodnotit screeningové programy, je právě použití Markovova počítačového modelu (MPM), který vychází z předpokladu, že popisovaný systém je možné modelovat pomocí Markovova řetězce (pravděpodobnostní matice přechodů neměnná v čase). Jedná se o model teoretický.

Uvedený model lze aplikovat na každou populaci. V našem případě simuluje přirozený vývoj KRCA pro populaci s průměrným rizikem jeho vzniku na podkladě vývojové sekvence » adenom → karcinom «.

MPM byl opakovaně použit k hodnocení screeningových strategií(2-6). V našem MPM pro různé screeningové programy bylo stěžejní posoudit možný přínos a vytvořit podklady k možnosti zahájení koloskopie jako možné primární screeningové metody, jelikož má nejvyšší specificitu a senzitivitu k detekci kolorektálních polypů a karcinomů.

Metodika

Model byl aplikován na vzorek populace České republiky ve věku 50 let, který čítá 100 000 obyvatel (Český statistický úřad České republiky, 2004). Z metodického pohledu a možností počítačového modelu lze libovolně nastavit a upravovat různé proměnné, tzn. i věk, jehož horní hranici ve vztahu ke screeningu byla určena modelově.

V našem modelovém případě byly jako metody screeningu srovnány jedna koloskopie během celého života v 50 letech, dvě koloskopie po 10 letech (v 50 a v 60 letech) a TOK. Pro sledování vývoje KRCA u české populace s ohledem na použité screeningové metody a finanční náklady, které sebou tyto metody přinášejí, byl vytvořen MPM v jazyce C++. Tento implicitně vytvořený model předpokládá, že sledovanou populaci tvoří 100 000 obyvatel (možné podle potřeby měnit) a že screeningový program začíná ve věku 50 let. Vývoj KRCA je modelován v jednoročních periodách. Nejdříve je každému člověku náhodně přiřazena charakteristika (náhodná proměnná) podle pravděpodobností distribuce počátečního stavu. Těmito charakteristikami jsou: zdravý stav, nízkorizikový polyp, vysokorizikový polyp, Dukesova klasifikace KRCA (TNM) a smrt. Po časových krocích jsou jednotlivým jedincům přiřazeny charakteristiky pomocí pravděpodobnostní matice přechodů. Tento způsob umožňuje snadněji modelovat složitější screeningové metody, než je tomu v případě výpočtů založených přímo na maticovém počtu. Program bere v úvahu diagnostickou citlivost na detekci polypů a karcinomů u koloskopie a TOK. Tímto způsobem je možné sledovat zdravotní vývoj dané populace určeného věku. Ve zmiňovaném modelu jsou zahrnuty dvě varianty použitých screeningových metod. První z variant předpokládá, že pacienti jsou vyloučeni ze screeningového programu v případě, že jsou shledáni zdravými, kdežto druhá z variant umožňuje opět aplikovat screeningový program pro vyloučené pacienty ve zvoleném věku. V obou variantách se předpokládá, že pacienti jsou vyloučeni ze screeningového programu v případě, že u nich byl diagnostikován KRCA. Dále se u obou variant uvažuje, že pacienti po polypektomii podstoupí opět koloskopii po pěti letech.

Náklady na koloskopii, polypektomii, TOK, počet pacientů, pravděpodobnostní distribuce počátečních stavů a pravděpodobnostní matice přechodů jsou zahrnuty do programu implicitně, avšak flexibilita programu umožňuje tyto vstupní parametry aktuálně měnit. Všechny použité konfigurace je možné ukládat pro pozdější porovnání. Program pro populaci daného věku poskytuje informaci o počtu zemřelých pacientů, počtu diagnostických metod a polypektomií. Navíc poskytuje údaj o nákladech spojených se zvolenou screeningovou metodou. Program rovněž nabízí statistiky jednotlivých charakteristik pro všechny sledované roky u uvažované populace.

Výsledky

Daná populace byla zahrnuta do výše uvedených screeningových programů v 50 letech a bude sledována do 85 let věku. V případě, že by nebyl aplikován žádný program, byla mortalita na KRCA podle použitého modelu 100 % (11 337) obyvatel. Při jedné koloskopii za život (v 50 letech) dojde ke snížení mortality na 66 % (7335), při dvou koloskopiích za život (první v 50 letech a druhá v 60 letech) by byl nejvyšší pokles mortality, a to až na 57 % (6521). U TOK by byla mortalita 73 % (8273). Nejvyšší počet polypektomií byl u dvou koloskopií za život. Program dvou koloskopií za život je podle modelu ekonomicky nejnáročnější, ale nejvíce sníží mortalitu. Nejméně ekonomicky náročný je program jedné koloskopie za život. V tab. 2. jsou uvedeny souhrnné výsledky screeningu podle našeho MPM.

Diskuse

CSGH 2/2006

Screening KRCA prokazatelně snižuje incidenci a mortalitu kolorektálních adenomů a karcinomů. V současně době je intenzivně diskutována otázka, který ze screeningových programů má nejvyšší výtěžnost z hlediska snížení mortality a z hlediska ekonomických nákladů. Jednoznačné doporučení není zatím stanoveno.

Dosavadní zkušenosti prokázaly dobré výsledky s TOK, jehož specificita je relativně vysoká, nevýhodou je však relativně nízká senzitivita. Při pozitivním TOK lze následným diagnostickým programem (koloskopie) zjistit u 10-20 % pacientů KRCA a u 15-30 % pacientů střevní polypy(7). Nevýhodou TOK je skutečnost, že se musí v pravidelných intervalech opakovat po mnoho let. Úspěšnost screeningového programu na bázi TOK plně závisí na dobré spolupráci na všech úrovních zdravotní péče. V ČR je v současnosti zaveden a realizován právě tento program(1,7).

Jak bylo uvedeno výše, při screeningu se významně uplatňují i endoskopické metody, a to buď v kombinaci s TOK nebo samostatně. Flexibilní sigmoideoskopie zobrazuje pouze levou část tračníku, její senzitivita se udává kolem 33 % pro KRCA a 64 % pro adenomy(8). Použití této screeningové metody vede k poklesu mortality až o 52 %. V kombinaci s TOK se výtěžnost zvyšuje na 55-70 % a dochází k poklesu mortality až o 66 %(9,10). Nevýhodou sigmoideoskopie je skutečnost, že pravá část tračníku zůstává nevyšetřena, by» se zde mohou vyskytovat polypy nebo i karcinomy.

Nejsenzitivnější metodou vyšetření tlustého střeva je koloskopie. První zprávy o možném koloskopickém screeningu pocházejí z konce 80. let(12). V důsledku koloskopického vyšetření může dojít ke snížení incidence karcinomů až o 77 % a tím ke snížení mortality až o 80 %, což je oproti jiným screeningovým programům nejvíce. Nevýhodou koloskopie je nedostatečná sí» a kapacita endoskopických pracoviš» a dále její invazivita a cena. Výtěžnost koloskopie a ekonomické náklady screeningového programu založeném na koloskopii závisejí na ceně koloskopie. Výskyt komplikací se uvádí 0,04-0,1 %, přičemž 0,4 % připadá na perforace, 1,2 % na krvácení; mortalita je 0,06 %(13,14). Koloskopie nabývá na významu i proto, že v recentních studiích je popsán nárůst polypů i karcinomů v pravostranném tračníku(11). Ve dvou velkých randomizovaných studií, které zkoumaly koloskopicky výskyt KRCA podle proximální a distální lokalizace, byly zjištěny až u jedné poloviny pokročilé kolorektální malignity a premalignity v pravostranném kolon(6,15). V národní databázi USA byl zaznamenán zvyšující se trend přesunu tumorů více proximálně - pouze 41 % nádorů je lokalizováno distálně od lienální flexury(16).

Dosud bylo publikováno jen málo randomizovaných a kontrolovaných studií, které by zkoumaly účinnost koloskopie jako primárního screeningového vyšetření u asymptomatických jedinců. Realizace těchto studii je z metodologického pohledu nesmírně obtížná. Přesto se účinnost koloskopického programu zkoumá například v Německu, Itálii a v USA. Jedna z prvních velkých randomizovaných studií, která se týkala primárně koloskopického screeningu německého národního programu KRCA, byla prezentována na DDW 2005 v Chicagu. Karcinom byl zjištěn u 0,7 % jedinců z 50 462 jedinců. Výskyt adenomů byl v 15,8 % případů a hyperplastické polypy byly zjištěny u 8,5 %. Procento komplikací bylo nízké (0,02 %)(14). Výsledky této studie, která jako první hodnotí koloskopii jako primární screeningovou metodu, jsou ve shodě s výsledky našeho počítačového modelu. Úvahy o screeningové koloskopii po 10 letech jsou opřeny o závěry randomizované studie s 154 asymptomatickými nemocnými s průměrným rizikem, u kterých byl výskyt kolorektálních neoplazií po 5 letech méně než 1 procento(17). Růst adenomu a jeho malignizace, tedy přirozený vývoj kolorektálních neoplazií, je popisován v rozmezí od 5 do 10 let(18). Důležitým faktem je, že přibližně 6 % polypů je při koloskopii přehlédnuto(19).

Důležitým předpokladem efektivity screeningových programů je dobrá účast (compliance) na populačním screeningu, která je důležitá i z pohledu ekonomických nákladů. Podle českého národního programu, s přibližně 100 000 vyšetřeními TOK a následnou koloskopií u jedinců s pozitivním TOK, byla compliance 83,1 %, což je nejvyšší i z celosvětové hlediska(7). Vzhledem k těmto skutečnostem by mohl být primární koloskopický screening zahájen právě v populaci s tak vysokou compliance.

Aplikace Markovova modelu pro zhodnocení screeningových programů byla dostatečně doložena(2-6). V naší práci byl MPM použit na koloskopický screening a TOK, a to z pohledu vlivu na mortalitu a ekonomické náklady. MPM je teoretický model a s tím mohou být spojeny limity hodnocení jeho výsledků. Například tím není hodnocen karcinom vzniklý de novo a jiné rizikové skupiny (familiární polypóza, hereditární nepolypózní kolorektální karcinom aj.). Vznik KRCA de novo je charakterický rychlým růstem s vyšším maligním potenciálem(20). U familiární polypózy je zase stoprocentní riziko vzniku KRCA. Dosud není zcela jasné, jak tyto skutečnosti mohou ovlivnit výsledky a efektivitu screeningových programů.

Vijan et al. uvádějí, že dvě koloskopie za život jsou vhodnou metodou screeningu, která podle Markovova modelu je zároveň ekonomicky výhodná a nejvíce snižuje mortalitu. Podle našeho modelu jsou dvě koloskopie ekonomicky méně výhodné, ale také nejvíce snižují mortalitu. V modelu Vijana při compliance s koloskopickým vyšetřením, která je menší než 75 %, je vhodnější metodou screeningu KRCA spíše flexibilní sigmoideoskopie s testem na okultní krvácení(2). V práci Sonnenberga je jedna koloskopie »za život« provedená v 65 letech efektivní metodou screeningu v případě, že by cena koloskopie byla vysoká nebo by byla nízká compliance dané populace. Dvě koloskopie (v 50 a 60 letech) sníží nejvíce mortalitu a jsou méně ekonomicky výhodné, což je stejné jako v naší práci(5). Haug et al. považují koloskopii za vhodnou screenigovou metodu k časné detekci (KRCA), nicméně kladou důraz na novější screeningové testy ze stolice (4). Podobně Park et al. považují dvě koloskopie po 10 letech za ekonomicky efektivnější oproti koloskopii po 3 či 5 letech. Vliv na mortalitu však nebyl stanoven(21). V práci Ladabauma je srovnávána pomocí Markovova modelu screenigová koloskopie a virtuální koloskopie. Pokud jsou obě vyšetřovací modality srovnatelné z pohledu senzitivity, pak je preferována koloskopie nad virtuální koloskopií, jestliže nebude cena virtuální koloskopie nižší než běžná koloskopie(22). Virtuální koloskopie nedetekuje léze menší než 6-10 mm a je zatížena falešně pozitivními výsledky. Výhodou je její bezpečnost(23). V jiné práci však koloskopie po 10 letech není více efektivní oproti TOK s flexibilní sigmoideoskopií. Jedna koloskopie »za život« v 55 letech redukuje mortalitu na polovinu stejně jako dvě koloskopie během 10 let(3).

Lze tedy konstatovat, že koloskopický screening nejvíce snižuje mortalitu, zároveň je však technicky i ekonomicky náročný. Problematické jsou zejména možné komplikace primárně screeningové metody u zcela asymptomatických nemocných, jejichž výskyt je sice nízký, ale je nezanedbatelný při populačním screeningu. Pozitivní TOK s následnou koloskopií je stále vhodnou metodou depistáže KRCA z hlediska rozsáhlého populačního screeningu. V budoucnu jsou naděje vkládány do virtuální kolografie a testů ze stolice, u kterých se předpokládá zvýšení senzitivity a specificity.

Závěr

Problém stanovení optimální screeningové strategie není dosud jednoznačně vyřešen, ale alarmující vzestup KRCA vede k intenzivním úvahám o detailnějších zobrazovacích metodách tlustého střeva. Podle různých počítačových modelů vede koloskopie nejvíce ke snížení mortality na KRCA, ekonomicky je však méně výhodná. Možné komplikace a cena koloskopie jsou zřejmě jednou z největších překážek rozsáhlého populačního screeningu, i když v některých zemích je již aplikován, a to se slibnými předběžnými výsledky. Jako vhodná alternativní metoda se jeví virtuální kolografie, je ale zatím nejdražší.

V našem flexibilním modelu pro zhodnocení dopadu různých screningových programů na uvažovanou populaci nejvíce sníží mortalitu varianta dvou koloskopií aplikovanými po deseti letech, avšak ta je nejméně ekonomicky výhodná oproti variantě jedné koloskopie a testu na okultní krvácení. Podle našeho počítačového modelu se koloskopie jeví jako vhodná metoda k záchytu kolorektálního karcinomu oproti testu na okultní krvácení.

Literatura

1. Zavoral M, Závada F, Frič P. Český národní program sekundární prevence kolorektálního karcinomu. Čes a Slov Gastroenterologie a Hepatol 2005; 59(1): 7-10.

2. Vijan S, Hwang EW, Hofer TP, et al. Which colon cancer screening test? A comparison of costs, effectiveness, and compliance. Am J Med 2001; 111(8): 593-601.

3. Frasier LA, Colditz GA, Fuchs CHS, et al. Cost-effectiveness of screening for colorectal cancer in general pupulation. JAMA 2000; 284: 1954-1961.

4. Haug U, Brenner H. A simulation model for colorectal cancer screening: potential of stool tests with various performance characteristics compared with screening colonoscopy. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 2005; 14: 422-815.

5. Lieberman DA, Weiss DG, Bond JH, et al. Use of coloscopy to screen asymptomatic adults for colorectal cancer. Veterans Affairs Cooperative Study Group. N Engl J Med 2000; 343: 162-168.

6. Sonnenberg A, Delco F. Cost-effectivness of single coloscopy in screening for colorectal cancer. Arch Intern Med 2002; 28: 163-168.

7. Frič P, Zavoral M, Dvořáková H, et al. An adapted program of colorectal cancer screening - 7 years experience and cost - benefit analysis. Hepatogastroenterology 1994; 41: 413-416.

8. Young GP. Clinical methods for early detection. Basis use and evaluation. Philadephia: W. B. Saunders 1996: 241-270.

9. Neugut AJ, Pita S. Role of sigmoideoscopy in screening for colorectal carcinoma. A critical review. Gastroenterology 1987; 95: 492- 499.

10. Jablonská M. Kolorektální karcinom - časná diagnostika a prevence. Praha: Grada Publishing 2000: 375-381.

11. McCallion K, Mitchell RMS, Wilson RH, et al. Flexibile sigmoideoscopy and the changing distribution of colorectal cancer: implications for screening. Gut 2001; 48: 522-525.

12. Neugut AI, Forde KA. Screening colonoscopy : has the time come. Am J Gastroenterol 1988; 83: 295-297.

13. Waye JD, Kahn O, Auerbach ME. Complications of colonoscopy and flexible sigmoidescopy. Gastrointest Endosc Clin N Am 1996; 6: 343-377.

14. Sieg A, Bock H. Screening colonoscopy in Germany two years after introduction of the new national CRC-screening program. Chicago: DDW 2005: ID W991.

15. Imepriale TF, Wagner DR, Lin CY, et al. Risk of advanced proximal neoplazma in asymptomatic adults according to the distal colorectal findings. N Engl J Med 2000; 343: 169-174.

16. Boyle P, Zaridze DG, Smans M. Descriptive epidemiology of colorectal cancer. Int J Cancer 1985; 36(1): 9-18.

17. Rex DK, Cummings OW, Helper DJ, et al. Five years incidence of adenoma negative colosconospy in asymptomatic average-risk persons. Gastroenterology 1996; 111: 1178-1181.

18. Jablonská M. Kolorektální polypy. In: Jablonská M. Kolorektální karcinom - časná diagnostika a prevence. Praha: Grada Publishing 2000: 130-145.

19. Rex DK, Cutler CS, Lemmel Rahmani EY, et al. Colonoscopic miss Mates of adenomas determined by back-to-back colonocopies. Gastroenterology 1997; 112: 24-28.

20. Kudo S. Endoscopic mucosal resection of flat and depresed types of early colorectal cancer. Endoscopy 1993; 25: 455-461.

21. Park SM, Yun YH, Kwon S. Feasible economic strategies to improve screening compliance for colorectal cancer in Korea. World J Gastroenterol 2005; 21(11): 1587-1593.

22. Ladabaum U, Song K, Fendrick AM. Colorectal neoplasia screening with virtual colonoscopy: when, at what cost, and with what national impact? Clin Gastroenterol Hepatol 2004; 2(7): 554-563.

23. Hurlstone DP, Karajech MA, Shorthouse AJ. Screening for colorectal cancer: implications for UK and European initiatives. Tech Coloproctol 2004; 8: 139-145.

Podpořeno grantem IGA MZ ČR 7878/3

Pro přístup k článku se, prosím, registrujte.

Výhody pro předplatitele

Výhody pro přihlášené

Kreditovaný autodidaktický test