СПОСОБ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ТЯЖЕСТИ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ НЕЙРОИНФЕКЦИЯХ У ДЕТЕЙ Российский патент 2009 года по МПК G01N33/50 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-лабораторной диагностике тяжести интоксикации при генерализованных бактериальных нейроинфекциях (ГБН) у детей, и может быть использовано в общемедицинской практике у больных с бактериальными гнойными менингитами.

ГБН - острое инфекционное заболевание, протекающее с поражением центральной нервной системы, характеризующееся острым началом, осложненным течением, высокой частотой формирования резидуальных последствий. В патогенезе острых генерализованных нецроинфекций ведущее значение помимо воспалительных процессов в ретикулоэндотелиальной системе и головном мозге принадлежит процессам интоксикации, обусловленной массивной бактериальной инвазией.

Актуальность проблемы ГБИ у детей обусловлена тяжестью течения заболевания, высокой частотой осложненного течения (до 30%) и летальностью (до 15-18%), обусловленной выраженной интоксикацией, вплоть до инфекционно-токсического шока (ИТШ) и отека головного мозга (ОГМ). ГБН включают различные нозологические формы, отличающиеся по этиологии, тяжести течения и исходу нейроинфекционного процесса. Основной нозологической формой являются бактериальные гнойные менингиты, преимущественно менингококковой этиологии. Достаточно распространенной является менингококковая инфекция, протекающая с клиникой тяжелейшей интоксикации, вплоть до ИТШ. При этом воспалительный процесс в оболочках и ткани мозга может отсутствовать или быть слабо выражен.

Диагностика степени тяжести интоксикации является жизненно необходимой, так как в патогенезе генерализованных бактериальных нейроинфекций течение и исход заболевания зависит от эндо- и экзотоксикоза, обусловленного массивной бактериальной инвазией, который становится ведущим патогенетическим фактором и определяет развитие клинической картины.

Основными клиническими критериями тяжести интоксикации являются выраженность лихорадки, характеристика витальных показателей: частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхания (ЧД), артериальное давление (АД), бледность кожных покровов, головная боль, вялость, отсутствие аппетита. Данные характеристики не имеют балльного выражения и трактуются специалистами в широком диапазоне.

Известны способы диагностики тяжести интоксикации по расчету индексов интоксикации, основанному на исследовании лейкоцитарной формулы крови - лейкоцитарные индексы интоксикации (Медицинская лабораторная диагностика. Программы и алгоритмы. СПб. Медика. 2003, 531 с.). Недостатком данных методик являются ограниченная применяемость в различных возрастных группах, малая информативность, невозможность применения при осложненном течении заболевания (при лейкопении, выраженном ИТШ), что не обеспечивает точности диагностики при ГБН.

Известным биохимическим методом определения интоксикации является исследование молекул или пептидов средней массы, основанный на определении оптической плотности этих веществ при длине волны 254 нм, характерной для пептидных молекул (Владыка А.С., Левицкий Э.Р., Поддубный Л.П., Габриэлян Н.И. // Анестезиология и реаниматология. - 1987. - №2. - С.37-42). Однако использование этого показателя позволяет оценить увеличение только узкого круга патогенных веществ средней массы, не учитывая всего спектра изменений метаболического профиля и появления в плазме крови экзогенных патогенов микробного происхождения.

Наиболее близким к предлагаемому способу оценки тяжести интоксикации является метод, предложенный Малаховой М.Я. (Малахова М.Я. Метод регистрации эндогенной интоксикации / Пособие для врачей. - С-Петербург. - 1995. - 34 с.). Метод основан на исследовании спектральных характеристик веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) плазмы, эритроцитов крови и мочи. Автор предлагает проводить исследование оптической плотности при 18 длинах волн, суммировать полученные показатели и рассчитывать их соотношения, что позволяет комплексно оценить изменения метаболического статуса организма и определить стадии эндогенной интоксикации. Однако его использование требует достаточно большого объема крови, сбора мочи, что вызывает определенные трудности при обследовании детей, особенно до года. Кроме того, исследование занимает не менее трех часов, требует использования современной аппаратуры, компьютерной обработки полученных данных, что ограничивает его применение в экстренных случаях. Таким образом, прототипный способ не обладает достаточной экспрессностью и точностью, и не был использован при обследовании детей с ГБН.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в ускорении и увеличении точности диагностики и улучшении эффективности проводимого лечения за счет экспресс определения уровня экзогенных патогенов, фиксируемых в ультрафиолетовой области спектра.

Сущность изобретения заключается в достижении указанного технического результата в способе экспресс-диагностики тяжести интоксикации при генерализованных бактериальных нейроинфекциях у детей путем, предусматривающим проведение биохимического анализа плазмы крови, и согласно изобретению берут 2,5-3,0 мл гепаринизированной крови, осаждают высокомолекулярные компоненты плазмы, берут 0,25 мл супернатанта, добавляют 2,25 мл дистиллированной воды, измеряют оптическую плотность в ультрафиолетовой области спектра при трех длинах волн (234, 238 и 242 нм), суммируют результаты измерения и при значении 0,15-0,5 у.е. диагностируют среднюю степень тяжести интоксикации, 0,51-0,9 - тяжелую степень, свыше 0,91 у.е. - крайне тяжелую степень интоксикации.

Принципиально новым и существенным отличием от известного прототипного способа являются: 1) отказ от исследования ВНСММ эритроцитов крови и мочи; 2) снижение количества необходимого для исследования супернатанта до 0,25 мл, в отличие от 0,5 мл, предложенных в прототипном способе, 3) измерение оптической плотности центрифугата только при трех длинах волн, характерных, преимущественно для экзогенных патогенов, в отличие от 18, предложенных в прототипном способе. Совокупность предложенных изменений сокращает объем необходимой для исследования крови до 2,5-3 мл, сокращает время проведения анализа в 2-3 раза, что особенно важно при обследовании детей в остром периоде ГБН. Авторы, используя результаты измерения, именно этой части спектра, впервые доказали высокую информативность данного способа при определении тяжести интоксикации при ГБН у детей, что позволяет проводить экспресс мониторинг тяжести состояния и своевременно назначать адекватную дезинтоксикационную терапию.

Авторы впервые опытным путем на основании исследования спектральных характеристик крови у небольшой группы детей и их сопоставления с особенностями клинического течения и исходами ГБН позволили обнаружить наибольшую значимость и информативность увеличения оптической плотности в начальной части спектра, характерной для патогенов, преимущественно экзогенного происхождения. Это явилось основанием для включения полученных результатов в клиническую лабораторную диагностику. Авторы установили диапазоны, характерные для трех степеней тяжести интоксикации. Использование суммарного значения оптической плотности этих показателей, а именно при 3-х длинах волн 234, 238, 242 нм, не было очевидным, что позволило оформить полученные данные для заявки на изобретение. При обследовании здоровых детей показания оптической плотности при 234 и 238 нм были равны 0, а при 242 не превышали 0,05 ед., тогда как в начальной стадии ГБН они были увеличены и колебались в значительных пределах, достигая в сумме от 0,15 до 1-й и более условных единиц оптической плотности.

Проведенные авторами исследования и клинико-биохимические сопоставления позволили обнаружить в остром периоде ГБН 3 основных диапазона суммарных значений оптической плотности экзогенных патогенов, характерных для интоксикации различной степени тяжести и требующих дифференцированного подхода к дезинтоксикационной терапии. Данные являются новыми и в доступной нам литературе не встречались. При сопоставлении результатов прототипного способа и разработанного авторами установлена более высокая экспрессность и информативность, точность определения этих показателей для диагностики тяжести интоксикационного синдрома при ГБН у детей. В таблице 1 представлены данные исследования суммарного содержания экзогенных патогенов в сопоставлении с показателями ВНСММ плазмы и эритроцитов крови и их соотношения, полученными в близком соответствии с методом, использованным как прототипный.

Таблица 1 Показатели интоксикации у больных с генерализованными бактериальными нейроинфекциями. Группы n Сумма экзогенных патогенов (х ср.±m); диапазон ВНСММ плазмы (х ср.±m); диапазон ВНСММ эритроцитов (х ср.±m); диапазон ВНСММ пл /ВНСММ эр. (х ср.±m); диапазон 1 группа 24 0,32±0,03; 0,15-0,50 15,41±0,63 10.22-19,7 126,19±0,69 18,3-31,23 0,59±0,02 0,41-0,77 2 группа 13 0,70±0,02;^x 0,51-0,80 21,03±0,92 13,88-26,37 25,01±1,10 20,69-33,17 0,85±0,044 0,64-1,14 3 группа 13 1,28±0,07;^xx 1,02-1,65 31,42±3,15 15,34-61,96 27,76±1,93 17,57-41,56 1,16±0,11 0,61-1,96 ^x - достоверные отличия между показателями 1 и 2 группы (р<0,05) ^xx - достоверные отличия между показателями 2 и 3 группы (р<0,05)

Способ осуществляется следующим образом. При поступлении больного с подозрением на ГБН осуществляют забор 2,5-3 мл крови в пробирку с гепарином (концентрация гепарина 5000 ед/мл). Кровь центрифугируют в течение 10 минут при 1500 об/мин, отбирают 0,5 мл плазмы, добавляют к ней 0,25 мл 15% трихлоруксусной кислоты для осаждения высокомолекулярных компонентов, тщательно перемешивают стеклянной палочкой и спустя 5 минут центрифугируют при 3000 об/мин в течение 30 минут. По окончании центрифугирования отбирают 0,25 мл супернатанта, добавляют к нему 2,25 мл дистиллированной воды, перемешивают и измеряют оптическую плотность при трех длинах волн: 234, 238 и 242 нм против контрольного раствора. Контрольный раствор готовится также как опытная проба, однако вместо плазмы крови используют дистиллированную воду в объеме 0,5 мл. Для измерения оптической плотности может быть использован спектрофотометр любой марки. Результаты измерения суммируют и при значении 0,15-0,5 у.е. диагностируют среднюю степень тяжести интоксикации, 0,51-0, 9 - тяжелую степень, свыше 0,91 у.е. - крайне тяжелую степень интоксикации.

Нами обследовано 50 больных в возрасте от 4 месяцев до 16 лет с различными формами ГБН. Среди обследованных менингокковая этиология заболевания диагностирована у 35 детей, гемофильная - у 6, пневмококковая у 3-х, другая этиология - у 6 детей. Все больные поступали в клинику НИИДИ с симптомами интоксикации различной степени выраженности. По совокупности клинических признаков интоксикационного синдрома, его длительности, частоте и структуре осложнений выделено 3 группы больных: 1 - со среднетяжелой степенью интоксикации, 2 - c тяжелой степенью и 3 - с крайне тяжелой степенью интоксикации.

1-ую группу составили 24 ребенка. У всех детей заболевание протекало с невыраженными симптомами интоксикации, коротким периодом лихорадки и воспалительных изменений крови, отсутствием очаговых неврологических симптомов, без нарушения сознания, признаков ИТШ и ОГМ. У 1 больного отмечено присоединение кандидозной инфекции с поражением желудочно-кишечного тракта. Все больные выздоровели (табл.2, 3, 4).

2-ая группа включала 13 детей с ГБН. У всех больных этой группы заболевание протекало в тяжелой форме, с более длительными симптомами интоксикации, длительной гипертермией, воспалительными изменениями в крови, что потребовало более длительных сроков интенсивной терапии (табл.2-4). ИТШ 1, 2 степени зарегистрирован у 2 -ух больных (15,4%), ОГМ отмечен у 5 больных (38,5%). В структуре осложнений также диагностированы присоединение инфекции мочевыводящих путей - 1 больной (7,7%), и кандидозное поражение желудочно кишечного тракта - 2 пациента (15,4%). Лишь у трех больных заболевание протекало без каких-либо осложнений (23,1%).

3-я группа (13 детей) - характеризовалась очень тяжелым течением, все больные находились под наблюдением реаниматолога, заболевание протекало с длительной лихорадкой, выраженными неврологическими проявлениями, осложнялось высокой частотой ИТШ и ОГМ (табл.2-4). В структуре осложнений преобладал ОГМ (76,9%), ИТШ 2-3 степени диагностирован у 3-х больных (23,1%). У подавляющей части больных были выявлены резидуальные последствия перенесенной инфекции. Летальность в данной группе составила 23,1 процентов.

Таблица 2 Длительность и выраженность основных симптомов интоксикации в различных группах больных. Группы больных Длительность симптомов (в днях) Другие показатели в остром периоде Лихорадка ИТШ Нарушение сознания Лейкоцитоз ×10⁹/л Диапазон температуры тела 1 4,54±3,4 0 0 4,6±4,4 36,7°С-38,8°С 2 7,9±4,2 2±1 3,8±2,4 7,6±4,2 37,5°С-39,9°С 3 6,2±4,1 6±1 4,4±3,6 7,0±3,4 35,3°С-40,2°С

Таблица 3 Структура и частота встречаемости осложнений в группах больных с различной степенью тяжестью интоксикации Группы больных Частота встречаемости неосложненного течения (в %) Частота встречаемости осложнений (в %) ИТШ ОГМ Другие 1 95,8 0 0 4,2 2 2 15,4 38,5 23,1 3 0 23,1 76,9 0

Таблица 4 Исходы генерализованных бактериальных нейроинфекций у детей различных групп. Группы больных с различной тяжестью интоксикации Число больных с полным выздоровлением Число больных с резидуальными последствиями Летальный исход Абс. % абс. % абс. (%). 1 24 100 0 0 0 0 2 3 23,1 10 76,9% 0 0 3 0 0 10 76,9% 3 23,1%

Эффективность предлагаемого способа диагностики подтверждается следующими клиническими примерами.

Пример 1. Больная О-ва, 8 лет. История болезни №5815. Находилась в НИИДИ с диагнозом: гнойный менингит неуточненной этиологии, среднетяжелая форма.

При поступлении сознание ясное, кожные покровы нормальной окраски, чистые, ЧСС - 79 ударов в минуту, ЧД - 21 в минуту, температура тела 37,6°С. Выявлены положительные менингеальные симптомы без грубой очаговой симптоматики. Поступила на отделение нейроинфекций, минуя реанимационное отделение. В остром периоде заболевания проведено экспресс-определение степени тяжести интоксикации предлагаемым способом. У ребенка взяли 2,5-3,0 мл крови, осадили высокомолекулярные компоненты плазмы. Из центрифугата отобрали 0,25 мл супернатанта, добавили 2,25 мл дистиллированной воды и измерили оптическую плотность в ультрафиолетовой области спектра при трех длинах волн против контрольного образца. Результаты измерения составили: 234 нм - 0,04; 238 нм - 0,18; 242 нм - 0,26. Суммарная оптическая плотность экзогенных патогенов составило 0,48 у.е., что соответствовало интоксикации средней степени тяжести. В соответствии с установленной тяжестью интоксикации в ранние сроки проведена дезинтоксикационная терапия с использованием внутривенного введения глюкозо-солевых растворов.

Дальнейшее течение заболевания подтвердило достоверность и своевременность диагностики степени тяжести интоксикации. Длительность лихорадки составила лишь 3 суток, нормализация клинического анализа крови отмечена на 3-й сутки. Длительность пребывания в стационаре составила 13 койко-дней. Больная выписана с полным выздоровлением без резидуальных последствий. При наблюдении в катамнезе серьезной патологии не выявлено. Данный пример иллюстрирует совпадение тяжести интоксикации, диагностированной по предлагаемому способу, с клинической картиной заболевания, длительностью, характером течения и исходом.

Пример 2. Больная А-ва. 3 года 7 месяцев. История болезни №7310, диагноз - генерализованная форма менингокковой инфекции, менингококкцемия, гнойный менингит, ИТШ 1 степени, ОГМ 1 степени, инфекционно-аллергический артрит коленных суставов.

Заболела остро с повышения температуры до 39 градусов, многократной рвоты, одиночных элементов геморрагической сыпи. Госпитализирована в НИИДИ в первые сутки заболевания. При поступлении состояние тяжелое, сознание на уровне сопора. Отмечалась бледность кожных покровов, ЧСС - 135 ударов в минуту, ЧД - 30 в минуту, лихорадка до 39°С. Отмечались выраженные оболочечные симптомы, очаговая неврологическая симптоматика отсутствовала.

В крови - выраженный лейкоцитоз (до 16×10⁹/л). В остром периоде проведено исследование уровня экзогенных патогенов по предлагаемому способу. Показатели оптической плотности супернатанта составили: при длине волны 234 нм - 0,29; 238 нм - 0,23; 242 нм - 0,23, что в сумме равнялось 0,75 у.е., указывая на тяжелую степень интоксикации.

Несмотря на длительную инфузионную и антибактериальную терапию заболевание осложнилось артритом коленных суставов. Данный пример также иллюстрирует соответствие результатов, полученных с помощью предлагаемого экспресс-метода клинической картине генерализованной бактериальной нейроинфекции, особенностям ее течения.

Пример 3. Больная Б-ва., и/б №6459, 12 лет находилась в НИИДИ с диагнозом - гнойный менингит пневмококковой этиологии, тяжелое течение, ОГМ 1-2 ст.

Поступила на 6-е сутки заболевания, минуя приемный покой, на отделение реанимации. Состояние тяжелое, сознание отсутствует (кома - 2), отмечалась очаговая неврологическая симптоматика, лихорадка до 39,5°С.

В крови лейкопения до 4 х 10⁹/л, с нейтрофильным сдвигом влево, ЧСС - 30 (задано аппаратом ИВЛ). При поступлении проведено экспресс-определение тяжести интоксикации по предлагаемому способу. Показатели оптической плотности составили: 234 нм - 0,36, 238 нм - 0,37, 242 нм - 0,37, что в сумме равнялось 1,1 у.е. Это значение соответствовало крайнетяжелой степени интоксикации. Полученные результаты послужили основанием для проведения длительной, интенсивной инфузионной и антибактериальной терапии.

Длительность лихорадки составила 9 суток, воспалительные изменения в крови сохранялись до 7 дня лечения. Больная выписана на 20 сутки заболевания с резидуальными последствиями. При наблюдении в катамнезе отмечалось снижение слуха. Данный пример также иллюстрирует соответствие результата исследования тяжести интоксикации по предложенному способу особенностям клинического течения ГБН и исходу заболевания.

Пример 4. Больной С-ов, №истории болезни 648. Поступил в отделение реанимации НИИДИ с диагнозом гипертоксическая форма менингококковой инфекции, менингококкцемия, ИТШ 3. Из анамнеза установлено, что заболевание началось за 6 часов до поступления в клинику с подъема температуры до 39,5°С и появления обильной геморрагической сыпи по всему телу. При поступлении ребенок без сознания, АД 40/0 мм рт. ст., температура - 35,4°С, ЧСС - 210, ЧД - 41. В клиническом анализе крови отмечалась лейкопения. При поступлении взята кровь на определение степени тяжести интоксикации предлагаемым экспресс-методом. Полученные результаты составили: 234 нм - 0,47, 238 нм - 0,53, 242 нм - 0,65, что в сумме составило 1,65 у.е. Это соответствовало крайне тяжелой степени интоксикации. Несмотря на интенсивную инфузионную терапию, введение гормонов, вазопрессоров, ребенок умер через 1,5 часа после поступления в стационар. Данный пример доказывает полное соответствие результатов исследования тяжести интоксикации по предлагаемому способу, клинической картине заболевания и его исходу.

Пример 5. Больная Г-ва, 9 лет, и/б №842, находилась в НИИДИ с диагнозом: генерализованная бактериальная инфекция, гнойный менингит неуточненной этиологии, среднетяжелое течение, абсцесс правой лобной доли головного мозга. Поступила по переводу из другого стационара с жалобами на головную боль в течение месяца, боли в лице, повышение температуры до субфебрильных цифр.

При осмотре сознание ясное, кожа нормальной окраски, на коже туловища, лица необильная пятнистая сыпь, оболочечные симптомы выражены умеренно, температура - 36,9°С. Очаговая неврологическая симптоматика отсутствует. При люмбальной пункции - цитоз 6816/3, белок - 2,427 г/л, 85% нейтрофилов. В крови - умеренный лейкоцитоз - 11,7×10⁹/л, с нейтрофильным сдвигом влево. Несмотря на умеренные клинические и общелабораторные признаки интоксикации, исследование плазмы крови по предложенному методу выявило значительное увеличение суммарной оптической плотности экзогенных патогенов до 1,05 у.е. (234 нм - 0,42; 238 нм - 0,31; 242 нм - 0,32), что соответствовало крайне тяжелой степени интоксикации.

Несмотря на проведение инфузионной терапии, усиленной введением реамберина, на 5-е сутки состояние больной резко ухудшилось, появились судороги. При МРТ исследовании головного мозга выявлен абсцесс и пациентка переведена в нейрохирургический стационар. Впоследствии заболевание осложнилось смешанной гидроцефалией, потребовавшей проведения шунтирования желудочков мозга. Больная получила инвалидность первой группы.

Данный пример доказывает большую точность и объективность диагностики тяжести интоксикации предлагаемым способом по сравнению с общепринятыми методами.

Таким образом, приведенные примеры иллюстрируют возможность использования предлагаемого авторами экспресс-метода для объективной, быстрой и более точной диагностики тяжести интоксикации при ГБН у детей. Использование этого метода сокращает в 2-2,5 раза время, затрачиваемое на определение тяжести интоксикации, уменьшает необходимый для исследования объем крови. Применение этого способа позволяет в ранние сроки оценить тяжесть интоксикации и корректировать проведение терапии. Это, в свою очередь, способствует сокращению сроков пребывания больного в стационаре и улучшению результатов лечения. Данный способ может быть использован в широкой практике для объективной диагностики тяжести интоксикации при генерализованных бактериальных нейроинфекциях у детей.

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам лабораторной диагностики, и касается способа экспресс-диагностики тяжести интоксикации при генерализованных бактериальных нейроинфекциях у детей. Способ заключается в изучении показателей оптической плотности плазмы крови при трех длинах волн, и при значениях суммы этих показателей от 0,15 до 0,5 у.е. диагностируют среднюю степень тяжести интоксикации, от 0,51 до 0,9 - тяжелую степень, свыше 0,91 у.е. - крайне тяжелую степень интоксикации. Использование способа позволяет оценить степень тяжести интоксикации и назначить соответствующую терапию. 4 табл.

Способ экспресс-диагностики тяжести интоксикации при генерализованных бактериальных нейроинфекциях (ГБН) у детей путем биохимического анализа плазмы крови, отличающийся тем, что берут 2,5-3,0 мл крови, осаждают высокомолекулярные компоненты плазмы, берут 0,25 мл супернатанта, добавляют 2,25 мл дистиллированной воды, измеряют оптическую плотность в ультрафиолетовой области спектра при трех длинах волн - 234, 238 и 242 нм, суммируют результаты измерения и при значении 0,15-0,5 у.е. диагностируют среднюю степень тяжести интоксикации, 0,51-0,9 - тяжелую степень, свыше 0,91 у.е. - крайне тяжелую степень интоксикации.