Способ прогнозирования анемии беременных с COVID-19 пневмонией Российский патент 2022 года по МПК G01N33/72 A61B5/1455 

Изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству, а также к области научных исследований – патологической физиологии, и предназначено для прогнозирования риска развития анемии у беременных женщин с COVID-19 пневмонией.

Коронавирусная инфекция COVID-19, вызванная SARS-CoV-2, в настоящее время является всемирной проблемой здравоохранения. Особую группу населения, требующую повышенного внимания, составляют беременные вследствие того, что пневмония занимает третье место в структуре непрямых причин материнской смертности. В зоне повышенного риска инфицирования оказались беременные женщины, иммунная система которых изменена. Иммуносупрессия и другие физиологические изменения во время беременности способствуют высокой восприимчивости организма женщины к патогенам, вызывающим острую респираторную вирусную инфекцию и пневмонию, что может потребовать госпитализации в отделение интенсивной терапии и проведения респираторной кислородной поддержки. При этом состояние беременности ограничивает применение некоторых методов инструментальной диагностики и антикоронавирусной терапии [2, 6, 10].

Неблагоприятные последствия SARS-CoV-2 в период гестации напрямую связаны со сроком беременности, в котором произошло инфицирование. В первом триместре, возможно ее прерывание, неразвивающая беременность, врожденные аномалии ввиду как повреждающего действия SARS-CoV-2, так и действие препаратов, используемых для лечения COVID-19. Во втором триместре опасность подстерегает фетоплацентарный комплекс ввиду повреждения плаценты. А третий триместр опасен преждевременным разрывом плодных оболочек, преждевременными родами, острой гипоксией плода, ввиду микроциркуляторных изменений в плаценте [1, 7].

С другой стороны, по мнению исследователей, беременность обостряет характерное для COVID-19 острое воспаление, повышая риск «цитокинового шторма», который, в свою очередь, увеличивает риск потери беременности и способствует формированию полиогранной патологии у беременной и плода. В частности, деструкция эритроцитов вследствие острого воспаления приводит к гипоксии и бесконтрольному перераспределению железа между тканями. В результате создаются условия одновременно как для формирования гемосидероза легких и других тканей, так и усиления потерь железа организмом, которые усугубляют железодефицитную анемию (ЖДА) у беременных женщин [9].

Инфекция COVID-19 ассоциирована с выраженной гипоксией. В то же время у беременных могут иметься нарушения обмена кислорода даже при отсутствии вирусной пневмонии [9]. Во-первых, соматофизиологическое расположение матки у беременной и ограничения движения диафрагмы при дыхании создают условия для гиповентиляции легких. Во-вторых, снижение числа и качества эритроцитов ускоряет развитие кислородной недостаточности [4]. В частности, у женщин во время беременности зачастую повышены значения СОЭ (более 20 мм/час), что соответствует снижению количества функциональных эритроцитов, осуществляющих газообмен [13]. Снижению числа и качества эритроцитов способствуют дефициты фолатов и других витаминов группы В [8]. В третьих, у беременных (особенно к моменту родов) истощается депо железа и формируется ЖДА [9].

В настоящее время для диагностики анемии у беременных используются общепринятые гематологические показатели, в основе которых лежат характеристики эритроцитов (концентрация гемоглобина, гематокрит, средний объем эритроцита, концентрация эритроцитов по размеру).

Концентрация гемоглобина является одним из наиболее важных факторов, определяющих кислородную емкость крови. Низкий уровень гемоглобина у пациентов с COVID-19, особенно в группах риска может указывать на то, что пациенты могут страдать от сниженной способности гемоглобина поддерживать повышенную потребность периферических тканей в кислороде из-за гиперметаболических состояний во время инфекции [16].

Несколько исследований были посвящены роли инфекции SARS-CoV-2 в нарушении функции эритроцитов и гемоглобина. Так, зарубежные исследователи сообщили об анемии у 61% пациентов, в основном легкой степени тяжести, вызванной воспалением, с более низким гемоглобином и количества эритроцитов у женщин [14]. На концентрацию гемоглобина влияли широта распределения эритроцитов, возраст, активность фермента лактатдегидрогеназы и отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода во вдыхаемом воздухе [15].

Большую роль в обеспечении транспорта газов в тканях играют не только переносчики кислорода (эритроциты и уровень гемоглобина), но и функциональная состоятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также уровень биохимических реакций. Например, у пациентов с хронической анемией развиваются компенсаторные механизмы в виде увеличения сердечного выброса, сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, в результате чего увеличивается отдача кислорода в тканях. Как следствие такой повышенной отдачи кислорода периферическим тканям его напряжение в венозной крови (сатурация – SvО2) может существенно снижаться, что косвенным образом будет указывать на кислородное голодание тканей (на уровне микроциркуляции) [11], тем самым на развитие гипоксии и в последующем анемии.

Следует указать на то, что наиболее информативным и специфическим показателем, характеризующим состояние кислородтранспортных функций организма, является динамика насыщения кислородом артериальной крови (сатурация – SpO₂), в том числе у беременных женщин. SpO₂ определяют как процентное содержание оксигемоглобина по отношению к сумме не только оксигемоглобина, но и восстановленного гемоглобина (дезоксигемоглобина) [11, 13].

Таким образом, показатель насыщения артериальной крови кислородом (сатурация) наряду с общим гемоглобином может использоваться в качестве первичной диагностической процедуры для оценки развития анемии у беременных женщин.

Учитывая вышеупомянутое, отечественными и зарубежными учеными ведется активный поиск адекватных и доступных в рутинной акушерской практике алгоритмов и программ по прогнозированию анемии у беременных женщин, что позволит проводить своевременную профилактику развития данной патологии.

В изученной научно-медицинской и патентной литературе не обнаружено способа индивидуального прогнозирования риска развития анемии у беременных женщин с COVID-19 пневмонией. Аналогами данного изобретения являются описанные в литературе методы лабораторного исследования, имеющие своей целью прогнозирование анемии у беременных женщин.

Из существующего уровня техники известен способ прогноза анемии у беременных [3], сущность которого заключается в том, что в забранной периферической крови определяют количество эритроцитов, содержащих не более 5 гранул формазана в одном эритроците по результатам цитохимического определения активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. При увеличении их количества до 25-40% прогнозируют развитие анемии.

Недостатком способа является необходимость обязательного определения активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, чем в заявляемом способе, что делает процедуру более дорогостоящей.

Известен способ прогноза развития анемии у беременных женщин [5], сущность которого состоит в установлении зависимости концентрации сывороточного ферритина от концентрации гемоглобина в разные сроки беременности. У беременных в I триместре нормальная концентрация сывороточного ферритина должна превышать 63,0 нг/мл, во II триместре – 43,0 нг/мл, а в III триместре – 12,0 нг/ мл. Снижение концентрации сывороточного ферритина нижеуказанных значений означает снижение концентрации гемоглобина.

Основные недостатки данного способа: не учитывается интеграция исследуемых показателей с инфекционной патологией, вызванной SARS-CoV-2, необходимо определять уровень сывороточного ферритина.

За прототип мы взяли способ, предложенный Т.В. Саприной и соавт. (2018) [12], который на первом этапе позволяет с помощью традиционных гематологических маркеров (гемоглобин, количество эритроцитов, гематокрит) устанавливать наличие анемии. На следующем этапе пациенткам с анемией проводится исследование уровня интерлейкина-6, при значении которого 1,75 пг/мл и выше пациентка относится к группе высокого риска анемии хронических заболеваний и проводится исследование концентрации гепсидина. При значении гепсидина 10,45 нг/мл и более диагностируется анемия хронических заболеваний, а при снижении его значения ниже 7,0 нг/мл – ЖДА.

Основные недостатки метода-прототипа:

1) необходимость определения кроме специфических гематологических маркеров анемического синдрома (гемоглобин, количество эритроцитов, гематокрит) уровня интерлейкина-6 и гепсидина;

2) отсутствие интеграции специфических гематологических маркеров анемического синдрома с инфекционной патологией, вызванной SARS-CoV-2;

3) не учитывается показатель насыщения артериальной крови кислородом (сатурация) в качестве информативного и специфического показателя, характеризующего состояние кислородтранспортной функции крови.

Указанные факторы могут быть устранены в заявленном способе.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является повышение точности прогнозирования анемии беременных с COVID-19 пневмонией.

Заявляемый технический результат достигается тем, что у беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре, в периферической крови определяют концентрацию общего гемоглобина в г/л (Hb) методом фотометрии на гематологическом анализаторе «Medonic M» (Швейцария), показатель сатурации кислорода периферической крови в % (SpO₂) определяют неинвазивным методом с использованием портативного пульсоксиметра «Armed» YX301.

Полученные значения используют для вычисления прогностического индекса (ПИ), по формуле, разработанной с помощью дискриминантного анализа:

ПИ= -140,961 + (8,916×Hb) - (8,747×SpO₂),

где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой (21,614).

При ПИ равном или меньше граничного значения, прогнозируют риск развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. При ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие риска развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре.

Новизна заявляемого способа заключается в определении с учетом значений общего гемоглобина и показателя сатурации кислорода в периферической крови у беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре, прогностического индекса ПИ, по отношению которого к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют риск развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре.

Ранее совокупность указанных признаков в прогнозировании анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре, не использовалась.

Способ содержит следующие приемы:

1) у беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре в периферической крови, взятой из утром натощак, определяют концентрацию общего гемоглобина в г/л методом фотометрии на гематологическом анализаторе «Medonic M» (Швейцария);

2) проводят оценку показателя сатурации кислорода артериальной крови в % неинвазивным методом с использованием портативного пульсоксиметра «Armed» YX301;

с помощью дискриминантного уравнения определяют прогностический индекс ПИ= -140,961+ (8,916×Hb) - (8,747×SpO₂),

где ПИ – дискриминантная функция, граничное значение которой составляет 21,614;

3) определяют прогноз развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре: при ПИ равном или меньше граничного значения, прогнозируют риск развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. При ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие риска развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре.

Точность прогноза составляет 100%.

Пример конкретного применения способа

Пациентка, 28 лет, поступила в пульмонологическое отделение Амурской областной клинической больницы (г. Благовещенск) с диагнозом: беременность 34 недели. Короновирусная инфекция, вызванная SARS-CoV-2, подтверждена лабораторно.

Пациентка предъявляла жалобы на насморк, заложенность носа, сухой кашель, першение в горле, повышение температуры до 37,5 °С.

При поступлении состояние пациентки расценено как средней степени тяжести.

Проведены обследования. Выполнено КТ органов грудной клетки – объем выявленного поражения легочной паренхимы 8%, мониторинг витальных функций SpO₂ – 99%, ЧД – 25 в минуту, ЧСС – 79, АД – 125/80, температура тела – 37,8 °С. Гематологические показатели: Hb – 123 г/л, общее количество Er – 4,0×10¹²/ л. На основе чего был выставлен диагноз: левосторонняя нижнедолевая пневмония, легкой степени тяжести. КТ-1 (8%).

По заявленному способу прогностический индекс, рассчитанный по формуле ПИ=-140,961+(8,916×Hb)-(8,747×SpO₂), составил – (89), что свидетельствовало об отсутствии риска развития анемии. Фактические данные соответствовали прогнозу по заявляемому способу.

Данный способ прошел клиническую апробацию. С его помощью проведено прогнозирование угрозы развития анемии у 54 беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. Правильный прогноз определялся в 100% случаев, что подтверждает высокую эффективность заявляемого способа.

Таким образом, снижение концентрации общего гемоглобина и низкая сатурация кислорода в артериальной крови может являться прогностическим маркером развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией.

Список использованной литературы

1. Беременность и COVID-19: актуальные вопросы (обзор литературы) / Л.В.Адамян и др. // Проблемы репродукции. 2021. Т. 27, №3. С. 70-77.

2. Новая коронавирусная инфекция COVID-19 у беременных Сибири и Дальнего Востока / Н.В.Артымук и др. // Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2020. №2. С. 41-48.

3. Способ прогноза анемии у беременных: пат. №2530586 С1 RU / Э.Н. Баркова, Н.В. Петриченко, Н.С. Сазонова; патентообладатель ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения России; заяв. 23.07.2013; опубл. 10.10.2014. Бюл. 28.

4. Белокриницкая Т.Е., Шапошников К.Г. Грипп и беременность. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 144 с.

5. Бобров С.А., Репина М.А., Клиценко О.А. Сывороточный ферритин как фактор прогноза развития железодефицитной анемии у беременных женщин // Журнал акушерства и женских болезней. 2011. №3. С. 49-55.

6. Внебольничные пневмонии у беременных: дифференциальная диагностика, особенности лечения, акушерская тактика в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции COVID-19. МКБ-10 (J13–J16 и J18; U07.1, U07.2) / под ред. В.Ф. Беженаря, И.Е. Зазерской. СПб.: ЭкоВектор, 2020. 672 с. DOI: https://doi.org/10.17816/JOWDS20202.

7. Оценка течения беременности, родов и состояния плода у женщин с COVID-19 / В.А.Вуколова и др. // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2020. №6. С. 56-62.

8. Громова О.А., Торшин И.Ю. Микронутриенты и репродуктивное здоровье. Руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. 144 с.

9. COVID-19 и железодефицитная анемия: взаимосвязи и патогенеза и терапии / О.А.Громова и др. // Акушерство и гинекология. 2020. Т. 14, №5. С. 644-655.

10. Возможные последствия для здоровья новорожденных от матерей, болевших COVID-19 во время беременности / Т.Г. Денисова и др. // Acta Medicina Eurasica. 2021. №3. С. 35-47.

11. Оценка газотранспортной функции крови у пациентов с анемией на фоне трансфузий донорских эритроцитов / Н.А.Романенко и др. // Трансфузиология. 2017. Т.18, №4. С. 30-41.

12. Способ дифференциальной диагностики анемического синдрома у беременных с нарушением углеводного обмена: пат. №2676538 С1 RU / Т.В. Саприна и др.; патентообладатель ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России; заяв. 10.08.2018; опубл. 28.11.2018. Бюл. 34.

13. Сисла Б. Руководство по лабораторной гематологии. Пер. с анг. под общ. ред. А.И. Воробьева. М.: Практическая медицина, 2011. 352 с.

14. Internal Medicine Covid-19 Collaborators. Anemia in patients with Covid-19: pathogenesis and clinical significance / G.Bergamaschi et al. // Clin. Exp. Med. 2021; 21(2): 239-246. doi: 10.1007/s10238-020-00679-4

15. Complete Blood Count Peculiarities in Pregnant SARS-CoV-2-Infected Patients at Term: A Cohort Study / R.Covali et al. // Diagnostics (Basel). 2021; 12(1):8 0. doi: 10.3390/diagnostics12010080.

Anemia and iron metabolism in COVID-19: a systematic review and meta-analysis / P.E. Taneri et al. // Eur. J. Epidemiol. 2020; 35(8): 763-773. doi: 10.1007/s10654-020-00678-5.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и патологической физиологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. В периферической крови женщин методом фотометрии на гематологическом анализаторе «Medonic M», Швейцария, определяют концентрацию общего гемоглобина, г/л (Hb), а также показатель сатурации кислорода в артериальной крови, % (SpO₂), неинвазивным методом с использованием портативного пульсоксиметра «Armed» YX301. Прогнозируют риск развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре с помощью уравнения: ПИ = -140,961 + (8,916 × Hb) - (8,747 × SpO₂), где ПИ – прогностический индекс дискриминантной функции, граничное значение которой составляет 21,614. При ПИ, равном или меньше граничного значения, прогнозируют риск развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. При ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие риска развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре. Способ обеспечивает возможность повышения точности прогнозирования анемии у беременных с COVID-19 пневмонией за счет определения концентрации общего гемоглобина и показателя сатурации кислорода в артериальной крови пациентки, являющихся прогностическими маркерами развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией. 1 пр.

Способ прогнозирования риска развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре, отличающийся тем, что в периферической крови женщин методом фотометрии на гематологическом анализаторе «Medonic M», Швейцария, определяют концентрацию общего гемоглобина, г/л (Hb), а также показатель сатурации кислорода в артериальной крови, % (SpO₂), неинвазивным методом с использованием портативного пульсоксиметра «Armed» YX301, затем прогнозируют риск развития анемии у беременных с COVID-19 пневмонией в третьем триместре с помощью уравнения:

ПИ = -140,961 + (8,916 × Hb) - (8,747 × SpO₂),

где ПИ – прогностический индекс дискриминантной функции, граничное значение которой составляет 21,614; при ПИ, равном или меньше граничного значения, прогнозируют риск развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре, при ПИ больше граничного значения прогнозируют отсутствие риска развития анемии беременных женщин с COVID-19 пневмонией в третьем триместре.