СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЯЖЕСТИ ГИПОКСИИ НОВОРОЖДЕННЫХ Российский патент 2014 года по МПК G01N33/52 

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и неонатологии, и может быть использовано в качестве одного из диагностических критериев определения степени выраженности гипоксии новорожденных.

Потребность в диагностике и прогнозировании развития последствий перинатальных поражений ЦНС и поиск различных возможностей коррекции дезадаптации у новорожденных детей при течении и проведении лечения данных патологических состояний является актуальной и пока еще полностью нерешенной задачей. Использование способа позволяет с высокой точностью и специфичностью оценить степень тяжести гипоксии в периоде новорожденности, что позволит прогнозировать состояние ребенка в раннем возрасте и даст возможность проводить коррекцию данных состояний.

Известен способ оценки степени тяжести состояния новорожденных детей путем комплексного анализа результатов клинического обследования и способа оценки степени тяжести состояния доношенных новорожденных детей по данным кислотных и осмотических эритрограмм с определением показателей Gmax и G120, выраженных в процентах, при этом, в случае если Gmax больше 96,6% и G120 меньше или равно 1%, делают заключение о легкой степени нарушений состояния новорожденных; если Gmax лежит в диапазоне от 80,25 до 96,59%; G120 от 1,1 до 2,12% делают заключение о умеренной степени нарушений состояния новорожденных; если Gmax менее 80,2% и G120 более 2,1%, делают заключение о тяжелой степени нарушений состояния новорожденных детей, требующей повышенного внимания, назначения и проведения необходимых лечебных манипуляций (RU 2396564, МПК G01N 33/49, опубл. 10.08.2010 г.).

Однако при применении данного способа имеется ряд недостатков, которые состоят в том, что он применим только для доношенных новорожденных и не позволяет оценить состояние и выраженность гипоксии у недоношенных детей. Кроме того, способ достаточно трудоемкий и требует определенных затрат времени (кровь приходится трижды центрифугировать в течение 10-15 минут), а состояние новорожденного ребенка, которое необходимо расценить, требует срочной терапии и порой решения вопроса о транспортировке и госпитализации в отделение реанимации и интенсивной терапии новорожденных. Еще одним из недостатков является отсутствие возможности оценки степени выраженности гипоксии с учетом структурно-функциональных свойств гемоглобина новорожденного. Кроме того, забор крови из вен головы новорожденного является высоко инвазивной процедурой для ребенка.

Технический результат заключается в определении степени выраженности гипоксии новорожденных с высокой точностью.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки степени тяжести гипоксии у новорожденных исследуют кровь. Исследования выполняют методом РАМАН-спектроскопии с записью кривых РАМАН-спектра гемоглобина новорожденного, по которым определяют структурно-функциональные свойства гемоглобина. При этом, если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах составляет от 0,589 до 0,680, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,446 до 0,645, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,598 до 0,786, сродство гемоглобина к лигандам от 0,661 до 1,099; колебания метиновых мостиков от 1,518 до 1,652, то делают заключение о первой степени церебральной ишемии у новорожденного. Если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,620 до 0,743, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,346 до 0,565, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,627 до 0,789, сродство гемоглобина к лигандам от 0,659 до 0,998, колебания метиновых мостиков от 1,553 до 1,874, то делают заключение о второй степени церебральной ишемии у новорожденного. Если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,643 до 0,982, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,351 до 0,545, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,711 до 0,816, сродство гемоглобина к лигандам от 0,614 до 0,894; колебания метиновых мостиков от 1,689 до 1,903, то делают заключение о третьей степени церебральной ишемии у новорожденного, требующей постоянного наблюдения и назначения необходимой терапии.

Способ осуществляется следующим образом. Делается забор крови у ребенка, причем достаточно 0,1-0,2 мл крови. Делается обычный мазок крови на предметное стекло. Затем с помощью аппарата проводится РАМАН-спектроскопия с записью кривых РАМАН-спектра гемоглобина новорожденного (Фиг.1, на которой изображены кривые РАМАН-спектра гемоглобина новорожденных при церебральных ишемиях: а - здоровый новорожденный, б - церебральная ишемия I степени, в - церебральная ишемия II степени, г - церебральная ишемия III степени). После этого производится расчет следующих показателей (1. Stein P., I.M. Burke, and T.G. Spiro. Structural interpretation of heme protein resonance Raman frequencies. Preliminary normal coordinate analysis results. J. Amer. Chem. Soc. - 1975. - 97. - P. 2304-2305. 2. Kitagawa Т., Y. Kyogoku, and T. Iizuka. Nature of the iron ligand bond in ferrous low spin hemoproteins studied by resonance Raman scattering. J. Amer. Chem. Soc. - 1976. - 98. - P. 5169-5173. 3. Choi S., T.G. Spiro, K.C. Langry, K.M. Smith, D.L. Budd, and G.N. La Mar. Structural correlations and vinyl influences in resonance Raman spectra of protoheme complexes and proteins. J. Amer. Chem. Soc. - 1982. - 104. - P. 4345-4351. 4. Wood B.R., P. Caspers, G.J. Puppels, S. Pandiancherri, and D. Mc-Naughton. Resonance Raman spectroscopy of red blood cells using near-infrared laser excitation. Anal. Bioanal. Chem. 2007. 387. - P. 1691-1703):

1. относительное количество оксигемоглобина в крови или суспензии эритроцитов рассчитывают по соотношению абсолютных интенсивностей соответственно полосам спектра гемоглобина I₁₃₇₅/(I₁₃₅₅+I₁₃₇₅);

2. относительная способность всего гемоглобина в пробе связывать лиганды определяется по отношению интенсивностей I₁₃₅₅/I₁₅₅₀;

3. относительная способность гемоглобина выделять лиганды устанавливается по отношению интенсивностей I₁₃₇₅/I₁₅₈₀;

4. сродство гемоглобина к лигандам (кислороду) рассчитывают по отношению (I₁₃₅₅/I₁₅₅₀)/(I₁₃₇₅/I₁₅₈₀);

5. колебания метиновых мостиков гемоглобина определяют по отношению I₁₃₇₅/I₁₁₇₂.

В проведенном исследовании новорожденным детям (n=78) с церебральными ишемиями была проведена РАМАН-спектроскопия гемоглобина. Группу контроля составили здоровые дети.

При анализе РАМАН-спектроскопии у этой группы новорожденных, перенесших перинатальное поражение ЦНС ишемически-гипоксического генеза, выявлено, что количество оксигемоглобина в крови растет с увеличением тяжести заболевания (табл.1, фиг.1, фиг.2, на которой изображена РАМАН-спектроскопия гемоглобина новорожденных при церебральных ишемиях (а - здоровый новорожденный, б - церебральная ишемия I степени, в - церебральная ишемия II степени, г - церебральная ишемия III степени)).

Показатель, отражающий способность гемоглобина связывать лиганды и, в первую очередь, кислород у новорожденных с перинатальными поражениями ЦНС ишемически-гипоксического генеза уменьшается с увеличением степени тяжести данной патологии. Показатель относительной способности гемоглобина выделять лиганды у новорожденных при гипоксически-ишемическом поражении ЦНС растет по мере возрастания тяжести церебральной ишемии. Показатель сродства гемоглобина к лигандам (кислороду) у новорожденных с церебральными ишемиями меньше по сравнению с данным показателем у здоровых новорожденных, причем он уменьшается по мере увеличения тяжести, перенесенной церебральной ишемии.

Показатель, отражающий конформационные изменения пирролов, у детей с церебральной ишемией растет по мере утяжеления патологии (табл. 1).

При точной верификации исследованных показателей доказано, что:

при церебральной ишемии I степени

- относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах от 0,589 до 0,680;

- способность гемоглобина связывать лиганды от 0,446 до 0,645;

- относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,598 до 0,786;

- сродство гемоглобина к лигандам от 0,661 до 1,099;

- колебания метиловых мостиков, отражающие конформационные изменения пирролов, от 1,518 до 1,652.

При церебральной ишемии II степени

- относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах от 0,620 до 0,743;

- способность гемоглобина связывать лиганды от 0,346 до 0,565;

- относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,627 до 0,789;

- сродство гемоглобина к лигандам от 0,659 до 0,998;

- колебания метиновых мостиков, отражающие конформационные изменения пирролов, от 1,553 до 1,874.

При церебральной ишемии III степени

- относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах от 0,643 до 0,982;

- способность гемоглобина связывать лиганды от 0,351 до 0,545;

- относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,711 до 0,816;

- сродство гемоглобина к лигандам от 0,614 до 0,894;

- колебания метиновых мостиков, отражающие конформационные изменения пирролов, от 1,689 до 1,903.

Таким образом, исследования показали, что РАМАН-спектроскопия высоко информативно оценивает степень выраженности гипоксии новорожденного, определяя структурно-функциональные свойства гемоглобина новорожденного, а предложенный способ с помощью РАМАН-спектроскопии гемоглобина новорожденных, которая характеризует его структурно-функциональные свойства, дает возможность на молекулярном уровне оценить тяжесть перенесенной гипоксии в периоде новорожденности.

Таблица 1 РАМАН-спектроскопия гемоглобина новорожденных при ишемически-гипоксических поражениях ЦНС Показатель Здоровые новорожденные (норма) Новорожденные с гипоксией ЦИ I степени ЦИ II степени ЦИ III степени Относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах I₁₃₇₅/(I₁₃₅₅+I₁₃₇₅) от 0,523
до 0,580 от 0,589
до 0,680 от 0,620
до 0,743 от 0,643
до 0,982 Относительная способность гемоглобина связывать лиганды I₁₃₅₅/I₁₅₅₀ от 0,423
до 0,440 от 0,446
до 0,645 от 0,346
до 0,565 от 0,351
до 0,545 Относительная способность гемоглобина выделять лиганды I₁₃₇₅/I₁₅₈₀ от 0,578
до 0,590 от 0,598
до 0,786 от 0,627
до 0,789 от 0,711
до 0,816 Сродство гемоглобина к лигандам (O₂) (I₁₃₅₅/I₁₅₅₀)/(I₁₃₇₅/I₁₅₈₀) от 0,623
до 0,660 от 0,661
до 1,099 от 0,659
до 0,998 от 0,614
до 0,894 Колебания метиловых мостиков гемоглобина I₁₃₇₅/I₁₁₇₂ от 1,340
до 1,510 от 1,518
до 1,652 от 1,553
до 1,874 от 1,689
до 1,903 Примечание: жирный шрифт достоверность различия по отношению к норме при p<0,05

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и неонатологии, и может быть использовано в качестве одного из диагностических критериев определения степени выраженности гипоксии новорожденных. Сущность способа: выполняют исследование крови методом РАМАН-спектроскопии с записью кривых РАМАН-спектра гемоглобина новорожденного, по которым определяют структурно-функциональные свойства гемоглобина. При этом, если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах составляет от 0,589 до 0,680, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,446 до 0,645, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,598 до 0,786, сродство гемоглобина к лигандам от 0,661 до 1,099, колебания метиновых мостиков от 1,518 до 1,652, то делают заключение о первой степени церебральной ишемии у новорожденного; если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,620 до 0,743, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,346 до 0,565, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,627 до 0,789, сродство гемоглобина к лигандам от 0,659 до 0,998, колебания метиновых мостиков от 1,553 до 1,874, то делают заключение о второй степени церебральной ишемии у новорожденного; если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,643 до 0,982, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,351 до 0,545, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,711 до 0,816, сродство гемоглобина к лигандам от 0,614 до 0,894, колебания метиновых мостиков от 1,689 до 1,903, то делают заключение о третьей степени церебральной ишемии у новорожденного. Изобретение обеспечивает высокую точность определения степени выраженности гипоксии новорожденных. 1 табл., 2 ил.

Способ оценки тяжести гипоксии новорожденных путем исследования крови с последующим постоянным наблюдением и назначением необходимой терапии, отличающийся тем, что исследования выполняют методом РАМАН-спектроскопии с записью кривых РАМАН-спектра гемоглобина новорожденного, по которым определяют структурно-функциональные свойства гемоглобина, при этом, если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах составляет от 0,589 до 0,680, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,446 до 0,645, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,598 до 0,786, сродство гемоглобина к лигандам от 0,661 до 1,099, колебания метиновых мостиков от 1,518 до 1,652, то делают заключение о первой степени церебральной ишемии у новорожденного; если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,620 до 0,743, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,346 до 0,565, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,627 до 0,789, сродство гемоглобина к лигандам от 0,659 до 0,998, колебания метиновых мостиков от 1,553 до 1,874, то делают заключение о второй степени церебральной ишемии у новорожденного; если относительное количество оксигемоглобина в эритроцитах лежит в диапазоне от 0,643 до 0,982, относительная способность гемоглобина связывать лиганды от 0,351 до 0,545, относительная способность гемоглобина выделять лиганды от 0,711 до 0,816, сродство гемоглобина к лигандам от 0,614 до 0,894, колебания метиновых мостиков от 1,689 до 1,903, то делают заключение о третьей степени церебральной ишемии у новорожденного.