Способ прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией Российский патент 2022 года по МПК G01N33/68 G01N33/49 

Изобретение относится к медицине, а именно к неонатологии и неврологии, и может быть использовано для прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией.

Актуальность определяется тем, что в структуре перинатальной заболеваемости одно из важных мест по частоте и значимости для дальнейшей жизни человека занимают перинатальные поражения центральной нервной системы (ЦНС), составляющие до 80 % всех заболеваний нервной системы в детском возрасте. Среди перинатальных поражений ЦНС церебральная ишемия (код P91.0 по Международной статистической классификации болезней и проблем, связанных со здоровьем, десятого пересмотра) встречается до 50 % случаев [Неврологические проявления церебральной ишемии у детей первого года жизни / И.Е. Смирнов, А.А. Степанов, Л.Д. Шакина и др. // Российский педиатрический журнал. – 2016. – Т. 19, № 5. – С. 274–282].

По данным литературы у 25% новорожденных, перенесших церебральную ишемию в перинатальном периоде, формируются устойчивые расстройства в виде задержки умственного и двигательного развития, детского церебрального паралича, эпилепсии и других состояний с последующей инвалидностью с детства. Тяжесть последствий перинатальных поражений ЦНС зависит от выраженности церебральной ишемии в неонатальном периоде [Клиточенко Г.В., Малюжинская Н.В. Этиология, патогенез и диагностика перинатального поражения нервной системы у детей // Лекарственный вестник. - 2019. – Т. 13, № 1(73). – С. 38-41].

Известно, что преэклампсия является фактором риска развития перинатальных поражений ЦНС у новорожденных. Частота церебральной ишемии у новорожденных от женщин с преэклампсией составляет 84,4%, в том числе церебральная ишемия I степени 9,78%, II - степени 82,6%, III степени – у 7,61 %. [Состояние здоровья новорожденных, родившихся от матерей с гипертензивными расстройствами при беременности / Н.В. Харламова, Т.В. Чаша, И.А. Панова [и др.] // Вестник ИвГМА. - 2017. – Т. 22, № 3. – С. 19-23].

Разработка способа прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных детей, родившихся у матерей с преэклампсией, обеспечит персонифицированный подход к ведению данной категории пациентов, а также своевременность начала проведения профилактических и лечебных мероприятий с целью предотвращения формирования тяжелой инвалидизирующей неврологической патологии, что улучшит показатели здоровья и качества жизни детей.

Известен способ прогнозирования степени тяжести перинатального гипоксического поражения центральной нервной системы у новорожденных путем изучения биохимического анализа плазмы крови, где в плазме пуповинной крови определяют уровень пероксинитрита и при его значениях 133,6-258 нмоль/л прогнозируют среднюю степень тяжести поражения ЦНС, а при 259 нмоль/л и выше - тяжелую степень. [Патент № 2463603 Российская Федерация. Способ прогнозирования степени тяжести гипоксического перинатального поражения ЦНС у новорожденных / Афонин А.А., Логинова И.Г.,  Друккер Н.А., Баткалова К. Э., Линде В.А. // Изобретения. Полезные модели. – 2012. - № 28].

Недостатки способа:

1. Способ позволяет прогнозировать среднюю и тяжелую степени тяжести гипоксического перинатального поражения ЦНС, и не позволяет осуществить прогноз легкой степени тяжести перинатального поражения ЦНС.

2. Более низкая точность способа по сравнению с заявляемым.

3. Отсутствуют данные о возможности применения способа у недоношенных новорожденных.

Известен способ прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии (ЦИ) у недоношенных новорожденных по ряду значимых клинико-лабораторных критериев, внесенных в формулу с помощью пошагового дискриминантного анализа: D0 (легкая/средняя ЦИ) = -277,06 + 14,29⋅Х3 - 1,28⋅Х5 + 1,27⋅Х6 + 0,06⋅Х7 + 16,19⋅Х8 - 0,79⋅Х11; D1 (тяжелая ЦИ) = -262,15 + 12,91⋅Х3 + 0,13⋅Х5 + 0,36⋅Х6 + 0,07⋅Х7 + 15,71⋅Х8 - 1,28⋅Х11, где Х2 - способ родоразрешения, Х3 - тяжелый гестоз, Х4 - задержка роста плода, Х5 - патологический биофизический профиль плода, Х6 - наличие вируса простого герпеса 2-го типа в цервикальном канале, Х7 - активность матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9) в пуповинной крови сразу после рождения, Х8 - срок родоразрешения, Х9 - наличие цитомегаловируса в цервикальном канале, X10 - репродуктивные потери в анамнезе, X11 - оценка по шкале Апгар на 1-й минуте (абсолютные числа или 0 - нет, 1 - есть). Если D0>D1, то прогнозируется легкая/средняя степень; если D0<D1, то тяжелая степень ЦИ с диагностической точностью 80% [Прогнозирование и ранняя диагностика тяжелых церебральных расстройств у недоношенных новорожденных / О.В. Ремнева, Н.И. Фадеева, Ю.В. Кореновский, Т.М. Черкасова // Педиатрия. – 2015. – Т. 94, № 1. - С. 13–18].

Недостатки способа:

1. Способ позволяет прогнозировать тяжесть церебральной ишемии только у недоношенных новорожденных.

2. Способ предполагает использование значительного количества показателей, определение ряда из которых требуют больших затрат, в частности, вирусологические исследования, что делает его дорогостоящим, трудоемким и сложным для исполнения.

3. Более низкая точность способа по сравнению с заявленным.

4. Способ позволяет точно прогнозировать только тяжелую церебральную ишемию и не позволяет четко разграничить прогностические критерии легкой и средней степеней тяжести данной патологии.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у недоношенных новорожденных с низкой и очень низкой массой тела при рождении, отличающийся тем, что в качестве предикторов используются клинико-лабораторные показатели: срок родоразрешения, способ родоразрешения и концентрация в плазме пуповинной крови новорожденного, сразу после рождения, матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9), которые включают в математические формулы: F0= -417,812 + 1,532 * Х1 + 24,35 * Х2 + 0,134 * Х3 и F1=-388,076 - 3,043 * Х1 + 23,24 * Х2 + 0,161 * Х3, где:

F0 и F1 - степень тяжести церебральной ишемии,

X1 - способ родоразрешения; 1 - при кесаревом сечении, 0 - при родах через естественные родовые пути,

Х2 - срок родоразрешения в неделях,

Х3 - концентрация ММП-9 в пуповинной крови сразу после рождения, нг/мл;

и при F0>F1, прогнозируют легкую/среднюю степень тяжести церебральной ишемии, если F0<F1 - тяжелую степень церебральной ишемии у недоношенных новорожденных [Патент № 2745474 Российская Федерация. Способ прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у недоношенных новорожденных с низкой и очень низкой массой тела / Колядо О.В., Ховалыг Н.М., Ремнева О.В. // Изобретения. Полезные модели. – 2021. - № 9].

Недостатки способа:

1. Способ позволяет прогнозировать тяжесть церебральной ишемии только у недоношенных новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении, что ограничивает его использование у новорожденных с массой тела более 1500 г.

2. Способ позволяет точно прогнозировать только тяжелую церебральную ишемию и не позволяет четко разграничить прогностические критерии легкой и средней степеней тяжести данной патологии.

3. Способ предполагает использование значительного количества показателей, что делает его трудоемким и сложным для исполнения.

Указанные недостатки предлагается устранить в заявляемом способе.

Технический результат заявляемого способа направлен на расширение арсенала прогностических средств, упрощение и повышение точности способа прогнозирования тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, за счет четкого разграничения прогностических критериев для легкой, средней и тяжелой степеней тяжести данной патологии.

Технический результат достигается путем определения в пуповинной крови содержания ангиопоэтина-1 и при его значении равном 2720 пг/мл или менее прогнозируют отсутствие церебральной ишемии, при его значении в пределах от 2721 до 3663 пг/мл - развитие церебральной ишемии легкой степени тяжести, в пределах от 3664 до 5623 пг/мл - развитие церебральной ишемии средней степени тяжести, при его значении 5624 пг/мл или более - развитие церебральной ишемии тяжелой степени тяжести у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, с точностью 88%.

Способ осуществляется следующим образом.

При рождении ребенка производят забор 1,5 мл пуповинной крови в пробирку с наполнителем цитрат натрия. Кровь центрифугируют в течение 15 минут при скорости 3000 об/мин для получения плазмы крови. Определение содержания ангиопоэтина-1 осуществляется иммуноферментным методом на анализаторе «EL-808» (США) реагентами фирмы «Ray Biotech» (США) согласно методике к набору. Результат выражается в пг/мл. При значении ангиопоэтина-1 равном 2720 пг/мл или менее прогнозируют отсутствие церебральной ишемии, при его значении в пределах от 2721 до 3663 пг/мл - развитие церебральной ишемии легкой степени тяжести, в пределах от 3664 до 5623 пг/мл - развитие церебральной ишемии средней степени тяжести, при его значении 5624 пг/мл или более - развитие церебральной ишемии тяжелой степени тяжести у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией.

Новизна заявляемого способа заключается в том, что впервые предлагается прогнозировать степень тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, по определению в пуповинной крови содержания ангиопоэтина-1 (Ang-1).

Ранее Ang-1 использовался в качестве маркера при диабетическом поражении почек [Роль циркулирующих ангиогенных факторов в поражении почек при сахарном диабете / С.А. Мартынов, М.В. Шестакова, И.М. Кутырина и др. // Вестник РАМН. – 2013. – № 2. – С. 35–42]. Высокие концентрации циркулирующего Ang-1 ассоциированы с гипертензией [Angiopoietin-1 prevents hypertension and target organ damage through its interaction with endothelial Tie2 receptor / Jung-Sun Lee, Sun-Hwa Song, Jeong-Min Kim et al. // Cardiovasc Res. – 2008. – Vol. 78, № 3. – P. 572–580. doi: 10.1093/cvr/cvn048]. В неонатологии Ang-1 используется в качестве маркера раннего начала сепсиса у новорожденных [Low Serum Angiopoietin-1, High Serum Angiopoietin-2, and High Ang-2/Ang-1 Protein Ratio are Associated with Early Onset Sepsis in Surinamese Newborns / R. Zonneveld, R. Jongman, A. Juliana et al. // Shock. – 2017. – Vol. 48, № 6. – P. 638–643. doi: 10.1097/SHK.0000000000000903]. У недоношенных новорожденных низкие уровни Ang-1 в плазме пуповинной крови при рождении ассоциируются с последующим развитием бронхолегочной дисплазии [Mohamed W., Niyazy W.H., Mahfouz A. Angiopoietin-1 and endostatin levels in cord plasma predict the development of bronchopulmonary dysplasia in preterm infants // J. Trop. Pediatr. – 2011. – Vol. 57, № 5. – P. 385–388. doi: 10.1093/tropej/fmq112].

Известно, что Ang-1 представляет собой олигомерный секретируемый гликопротеин, который является членом семейства ангиопоэтиновых факторов роста вместе с ангиопоэтином-2 и ангиопоэтином-3. Ang-1 выделяется эндотелием и регулирует рост и созревание кровеносных сосудов [ Isolation of angiopoietin-1, a ligand for the TIE2 receptor, by secretion-trap expression cloning / S. Davis, Т.Н. Aldrich,  P.F. Jones et al. // Cell. – 1996. – Vol. 87, № 7. – P. 1161–1169.  doi: 10.1016/s0092-8674(00)81812-7].

Известно, что Ang-1 обладает мощным вазопротекторным действием, снижает проницаемость сосудов, обладает противовоспалительным действием и предотвращает гибель эндотелия. Эти функции Ang-1 реализует через стимуляцию рецепторной тирозинкиназы Tie2, которая локализуется на поверхности эндотелиальных клеток [Brindle N.P.J.,  Saharinen P.,  Alitalo K. Signalling and functions of angiopoietin-1 in vascular protection // Circ. Res. – 2006. – Vol. 98, № 8. – P. 1014–1023. doi: 10.1161/01.RES.0000218275.54089.12].

Известно, что в головном мозге Ang-1 вызывает рост и повышает выживаемость нервных клеток, регулирует организацию дендритных клеток [Isolation of angiopoietin-1, a ligand for the TIE2 receptor, by secretion-trap expression cloning / S. Davis, Т.Н. Aldrich,  P.F. Jones et al. // Cell. – 1996. – Vol. 87, № 7. – P. 1161–1169.  doi: 10.1016/s0092-8674(00)81812-7.]. В экспериментальных работах показано, что повышение уровня Ang-1 снижает проницаемость гематоэнцефалического барьера в ишемическом мозге и, следовательно, уменьшает объем ишемического поражения [Angiopoietin-1 reduces cerebral blood vessel leakage and ischemic lesion volume after focal cerebral embolic ischemia in mice / Z.G. Zhang, L. Zhang, S.D. Croll, M. Chopp // Neuroscience. – 2002. – Vol. 113, № 3. – P. 683–687. doi: 10.1016/s0306-4522(02)00175-6].

Известно, что при преэклампсии у женщины происходит нарушение маточно-плацентарного кровообращения, что приводит к развитию гипоксии [Клинико-лабораторная оценка эндотелиальной дисфункции в сосудах пупочного канатика при гестозе / Е.В. Филькина, Л.В. Посисеева, С.Б. Назаров и др. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2009. – Т. 8, № 3(31). – С. 73–75].

При воздействии длительной гипоксии происходит повышение уровня Ang-1 [Expression Of Angiopoietin-1, Angiopoietin-2, And Tie Receptors After Middle Cerebral Artery Occlusion In The Rat / H. Beck, T. Acker, C. Wiessner et al. // The American Journal of Pathology. – 2000. – Vol. 157, № 5. – P. 1473–1483. DOI:  10.1016 / S0002-9440 (10) 64786-4].

Выявлено, что у новорожденных от матерей с преэклампсией, при развитии у них перинатальных поражений ЦНС отмечается повышение в крови десквамированных эндотелиоцитов, что свидетельствует о повреждении эндотелия. [Клинико-лабораторная оценка функции эндотелия при развитии перинатальных поражений ЦНС у новорожденных от матерей с гестозом / И.Г. Попова, Т.В. Чаша, Г.Н. Кузьменко и др. // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2010. – Т. 55, № 4. – С. 18–22].

Возможно, повышение содержания Ang-1 в пуповинной крови, у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, вызвано не только влиянием длительной внутриутробной гипоксии, что носит компенсаторный характер и направлено на минимизацию ишемического воздействия на центральную нервную систему плода, но и нарушением связывания Ang-1 с рецептором Tie2 вследствие повреждения эндотелия, что препятствует реализации его вазопротекторных и нейропротекторных функций с последующим развитием церебральной ишемии.

Отличительные признаки способа:

у доношенных и недоношенных новорожденных определяют содержание ангиопоэтина-1 и при его значении равном 2720 пг/мл или менее прогнозируют отсутствие церебральной ишемии, при его значении в пределах от 2721 до 3663 пг/мл - развитие церебральной ишемии легкой степени тяжести, в пределах от 3664 до 5623 пг/мл - развитие церебральной ишемии средней степени тяжести, при его значении 5624 пг/мл или более - развитие церебральной ишемии тяжелой степени тяжести.

Сущность заявляемого способа поясняется следующими примерами.

Пример 1. Ребенок П. от III беременности (I беременность – преждевременные роды, II беременность – своевременные роды), III своевременных родов в 38 недель через естественные родовые пути. Беременность протекала на фоне нейроциркуляторной дистонии по гипертоническому типу. В 34 недели женщина была госпитализирована в стационар с диагнозом умеренная преэклампсия, фетоплацентарная недостаточность. Вес ребенка при рождении 3100 г., рост 50 см, оценка по шкале Апгар 7 - 8 баллов. Состояние с рождения расценено как удовлетворительное, крик громкий, двигательная активность снижена. Отмечалась мышечная гипотония, акроцианоз, тремор конечностей, физиологические рефлексы вялые.

Согласно предложенному способу, сразу после рождения в пуповинной крови определена концентрация ангиопоэтина-1, которая составила 3023 пг/мл, что указывает на вероятное развитие церебральной ишемии легкой степени.

На третьи сутки жизни ребенку проводилась нейросонография с доплерографией для оценки состояния центральной нервной системы, по результатам которой выявлена церебральная ишемия легкой степени.

Прогноз по заявленному способу подтвердился.

Пример 2. Ребенок Б. родился от II беременности (в анамнезе 1 медицинский аборт в сроке 8 недель), I преждевременных родов в 35 недель. Беременность протекала на фоне хронического пиелонефрита вне обострения, анемии легкой степени. В 33 недели женщина госпитализирована с диагнозом: тяжелая преэклампсия. В связи с неэффективностью антигипертензивной терапии в сроке 35 недель женщина родоразрешена путем операции кесарева сечения. Масса тела ребенка при рождении 2450 г, рост 46 см. Оценка по шкале Апгар 5 - 6 баллов. Состояние ребенка при рождении средней степени тяжести, крик не громкий, двигательная активность и мышечный тонус снижены, физиологические рефлексы вялые. Отмечались тремор конечностей, горизонтальный нистагм и симптом Грефе.

Согласно предложенному способу, сразу после рождения в пуповинной крови определена концентрация ангиопоэтина-1, которая составила 4456 пг/мл, что указывает на вероятное развитие церебральной ишемии средней степени.

На четвертые сутки жизни ребенку проводилась нейросонография с допплерографией для оценки состояния центральной нервной системы, по результатам которой выявлена церебральная ишемия средней степени.

Прогноз по заявляемому способу подтвердился.

Пример №3. Ребенок Д. от III беременности (в анамнезе 2 медицинских аборта), I преждевременных родов в 34 недели. Беременность протекала на фоне анемии, ожирения, кольпита, угрозы прерывания в 1 триместре, фетоплацентарной недостаточности, хронической внутриутробной гипоксии плода. В 32 недели гестации женщина госпитализирована с диагнозом: тяжелая преэклампсия. В связи с неэффективностью антигипертензивной терапии в 34 недели гестации женщина родоразрешена путем операции кесарева сечения.  Масса тела ребенка при рождении 1870 г, длина 37 см. Оценка по шкале Апгар 4 - 6 баллов. Состояние при рождении расценено как тяжелое, крик слабый, двигательная активность, мышечный тонус и рефлексы новорожденного снижены.

Согласно предложенному способу, сразу после рождения в пуповинной крови определена концентрация ангиопоэтина-1, которая составила 8764 пг/мл, что указывает на вероятное развитие церебральной ишемии тяжелой степени.

На вторые сутки жизни ребенку проводилась нейросонография с доплерографией для оценки состояния центральной нервной системы, по результатам которой выявлена церебральная ишемия тяжелой степени.

Прогноз по заявляемому способу подтвердился.

Пример 4. Ребенок С. родился от II беременности (в анамнезе 1 самопроизвольный выкидыш в 10 недель), I преждевременных родов в сроке гестации 36 недель. Беременность протекала на фоне хронической артериальной гипертензии, хронического пиелонефрита вне обострения. В сроке гестации 33 недели женщина госпитализирована с диагнозом умеренная преэклампсия, угрожающие преждевременные роды. В связи с неэффективностью антигипертензивной терапии в сроке гестации 36 недель женщина родоразрешена путем операции кесарева сечения. Вес ребенка при рождении 2560 г, рост 48 см, оценка по шкале Апгар 7 - 8 баллов. Состояние с рождения расценено как удовлетворительное, крик громкий, двигательная активность снижена. Отмечалась мышечная гипотония, тремор конечностей, физиологические рефлексы вялые, акроцианоз.

Согласно предложенному способу, сразу после рождения в пуповинной крови определена концентрация ангиопоэтина-1, которая составила 1324 пг/мл, что указывает на вероятное отсутствие церебральной ишемии.

На третьи и пятые сутки жизни ребенку проводилась нейросонография с доплерографией для оценки состояния центральной нервной системы, по результатам которой признаков церебральной ишемии выявлено не было.

Прогноз по заявляемому способу подтвердился.

Результаты исследования приведены в таблице 1.

Таблица №1

Показатель Количество обследованных Всего обследовано новорожденных 75 Истинно - положительный результат 36 Ложно - положительный результат 5 Истинно - отрицательный результат 30 Ложно - отрицательный результат 4 Точность заявляемого способа 88%, Специфичность заявляемого способа 85,7%. Чувствительность заявляемого способа 90%,

Преимущества заявляемого способа:

1. Способ неинвазивен для ребенка.

2. Способ предусматривает четкое разграничение прогностических критериев легкой, средней и тяжелой степеней тяжести церебральной ишемии.

3. Способ позволяет прогнозировать степень тяжести церебральной ишемии как у доношенных, так и у недоношенных новорожденных.

4. Способ позволяет провести раннее прогнозирование (в первые сутки жизни) степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией.

5. Заявляемый способ прост в выполнении: основывается на определении одного показателя и не требует сложных математических расчетов.

6. Способ быстр в исполнении: продолжительность 2 часа.

7. Предлагаемый способ имеет высокую точность 88%, чувствительность 90%, специфичность 85,7%.

8. Способ может использоваться как скрининговый.

Способ обеспечивает персонифицированный подход к ведению пациентов, а также своевременность начала проведения профилактических и лечебных мероприятий.

Изобретение относится к медицине, именно к неонатологии и педиатрии, и может быть использовано для прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией. Проводят исследования пуповинной крови. У доношенных и недоношенных новорожденных определяют содержание ангиопоэтина-1. При его значении, равном 2720 пг/мл или менее, прогнозируют отсутствие церебральной ишемии, при его значении в пределах от 2721 до 3663 пг/мл - развитие церебральной ишемии легкой степени тяжести, в пределах от 3664 до 5623 пг/мл - развитие церебральной ишемии средней степени тяжести, при его значении 5624 пг/мл или более - развитие церебральной ишемии тяжелой степени тяжести. Способ обеспечивает возможность упрощения и повышения точности прогнозирования тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, за счет четкого разграничения прогностических критериев для легкой, средней и тяжелой степеней тяжести данной патологии. 1 табл., 4 пр.

Способ прогнозирования степени тяжести церебральной ишемии у новорожденных, родившихся у матерей с преэклампсией, путем исследования пуповинной крови, отличающийся тем, что у доношенных и недоношенных новорожденных определяют содержание ангиопоэтина-1 и при его значении, равном 2720 пг/мл или менее, прогнозируют отсутствие церебральной ишемии, при его значении в пределах от 2721 до 3663 пг/мл - развитие церебральной ишемии легкой степени тяжести, в пределах от 3664 до 5623 пг/мл - развитие церебральной ишемии средней степени тяжести, при его значении 5624 пг/мл или более - развитие церебральной ишемии тяжелой степени тяжести.