СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СТРЕССА В РАННЕМ НЕОНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ Российский патент 2023 года по МПК A61B5/145 A61B5/53 G01N33/48 

Изобретение относится к медицине, а именно к неонатологии, может быть использовано в комплексной оценке стресса у новорожденных.

Стресс - это многофункциональное состояние организма, характеризующееся изменениями деятельности всех систем на нейрофизиологическом уровне, оказывающее воздействие как на физическое состояние, так и на социально-психологический статус человека и даже на продолжительность жизни посредством влияния на реактивность организма в ответ на изменяющиеся условия окружающего мира.

Системные изменения гомеостаза могут быть вызваны различными воздействиями на организм раздражителей непривычной, чрезмерно сильной мощности, называемых стрессорами. Стрессоры можно квалифицировать на физиологические (чрезмерная физическая нагрузка, боль, голод, изменения температуры - охлаждение или перегрев, снижение концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе, оперативные вмешательства, прием ряда лекарственных препаратов) и психологические (чрезмерное шумовое воздействие, беспокойство, страх, гнев, информационная перегрузка).

Известно, что повреждающий эффект связан не только с силой действия стрессора, но и с продолжительностью его действия, т.к. после прекращения интенсивного, но кратковременного действия стрессора физиологические параметры быстро возвращаются к исходному уровню; однако при длительном воздействии стрессора наблюдается его кумулятивный (накопительный) эффект, происходит перенапряжение адаптационных резервов организма, что приводит к дистрессу (фазе повреждающего стресса), и, как следствие, к патологическим состояниям.

Таким образом, стресс является не только важной частью механизма адаптации, но и патогенеза многих заболеваний (Акарачкова Е.С., Байдаулетова А.И., Беляев А.А и соавт. Стресс: причины и последствия, лечение и профилактика. Клинические рекомендации / - СПб.: Скифия-принт; М.: Профмедпресс, 2020. - 138 с., Амлаев К.Р. Современные представления о стрессе. Врач. 2020; 31 (8): 18-24).

Известно, что дети в раннем неонатальном периоде подвергаются воздействию как физиологического стресса вследствие родового процесса и адаптационных метаболических изменений, так и повреждающего стресса при интранатальной гипоксии, в ответ на факторы окружающей среды (яркий свет, чрезмерное шумовое воздействие), инвазивные процедуры (боль при заборе проб крови, интубация трахеи, проведение искусственной вентиляции легких), при течение инфекционно-воспалительных заболеваний.

Однако при нарастании силы стрессового воздействия и развитии стадии дистресса клиническая оценка и прогноз развития патологии у новорожденных затруднительны. Это связано с тем, что поведенческая реакция (беспокойство, страх, демонстрация боли) у детей неспецифична и непродолжительна, а также отсутствует вербальная функция.

Поэтому необходимо проводить оценку степени выраженности стресса при доклинических стадиях патологий у новорожденных с целью предотвращения развития дистресса, прогноза состояния ребенка и течения заболеваний, коррекции проводимой терапии.

Оценка стресса и/или боли проводится по:

- психоэмоциональным параметрам (вербальное выражение страдания, мимика, положение тела),

- биохимическим показателям,

- показателям состояния симпатической нервной системы (СНС). Неспецифические методы оценки стресс-реакции: измерение показателей гемодинамики, электрокожные методы.

У новорожденных детей для визуальной оценки боли и стресса используются шкалы поведенческих реакций: PIPP (профиль боли у недоношенных детей), N-PASS (шкала оценки боли, возбуждения и седации), CRIES (увеличение потребности в кислороде, повышение значений витальных показателей, мимика, нарушение сна), шкалы NIPS, COMFORT, FLACC, COVERS, EDIN (шкалы боли и дискомфорта у новорожденных детей). (Андреев А.В., Харламова Н.В., Межинский С.С., Шилова Н.А., Карпова А.Л., Мостовой А.В., Песенкина А.А. Проблемы клинической оценки боли у новорожденных детей. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65(4):5-15.)

Однако оценка реакции новорожденных на боль и стресс по одной из визуальных шкал не позволяет точно охарактеризовать степень стресса, так как является субъективной, а новорожденные дети неспособны поддерживать поведенческий ответ длительно.

Индикатором стресс-реакции является повышение уровня гормонов стресса (катехоламинов, кортикостероидов, глюкагона, гормона роста, ренина, снижение выброса инсулина, секреция слюнной а-амилазы). Однако контроль биохимических показателей не используется в качестве непрерывного мониторинга в связи с инвазивностью.

К неспецифическим инструментальным методам исследования стресс-реакции организма посредством регистрации функций СНС относятся:

- электромиографические методы

- методы измерения показателей кардио-респираторной системы: ЧСС, ЧД, АД, ЭКГ, вариабельность сердечного ритма (ВСР)

- метод измерения параметров электродермальной активности (ЭДА). Анализ показателей ЭДА является достоверным маркером физического или психоэмоционального стресса. Этот метод оценки состояния СНС наиболее рационален у новорожденных в связи с неинвазивностью и простотой применения.

ЭДА проявляется изменениями электропроводимости кожи в зависимости от количества пота, выделяемого эккринными железами ладонной и подошвенной областей, получающими только симпатические нервные импульсы.

Запись кожной проводимости представляют собой регистрацию следующих друг за другом волн колебаний (кожных флуктуаций). Частота флуктуаций (пик/сек) является критерием стресса.

Традиционно измерение электропроводимости между двумя участками кожи осуществляется двумя способами:

- экзосоматическим - при пропускании слабого тока от внешнего источника (метод Фере),

- эндосоматическим - без применения внешнего источника тока (метод Тарханова). (Основы психофизиологии: Учебник /Отв. ред. Ю.И. Александров. - М.: ИНФРА-М, 1997; Альдерсонс А.А., Кодаков И.М. Механизмы электродермальных реакций. - Рига: Зинатне, 1985).

Именно эндосоматический способ измерения ЭДА допустим для применения у новорожденных детей, так как не требует индуцированного импульса кожной электропроводности.

Для измерения показателей ЭДА у новорожденных известен способ мониторинга кожной проводимости прибором «MedStorm Stress Detector». (US 6571124, B1), позволяющий проводить количественную оценку уровня боли по показателям частоты и амплитуды кожной проводимости во временном интервале.

Недостатком этого способа является определение интенсивности болевой реакции только при кратковременных стимулах, не учитывается их продолжительность и кумулятивный эффект, не проводится оценка степени тяжести текущего стресса.

Из уровня техники известен способ определения степени активации стресс-системы у пациентов (RU 2 668 698, С1), при котором определяют степень активации стресс-системы путем вычисления отношения показателя кумулятивного эффекта стресса к показателю вегетативной реактивности. При этом кумулятивный эффект стресса рассчитывают путем вычисления суммы всех значений интенсивности стресс-реакции, превышающих 0,01 пик/сек. Интенсивность стресс-реакции определяют усреднением значений частоты флуктуаций кожной проводимости за установленный временной интервал. Показатель вегетативной реактивности определяют по значению вариабельности частоты флуктуаций кожной проводимости путем вычисления отношения среднего квадратичного отклонения значений частоты флуктуаций кожной проводимости к среднему значению частоты флуктуаций кожной проводимости за установленный временной интервал. При значении показателя степени активации стресс-системы меньше 15 усл. ед. диагностируют нормальную степень активации стресс-системы. При значения показателя больше 15 усл. ед. - повышение степени активации стресс-системы.

Недостатком данного способа является наличие диагностических индексов по результатам анализа среднегрупповых показателей у пациентов всех возрастов, как первых суток жизни, так и взрослых, и с различными нозологическими группами, что не позволяет объективно оценить наличие стресса у детей в раннем неонатальном периоде. Способ требует специальных вычислений, что усложняет вынесение суждения о степени активации стресс-системы.

Также известен способ мониторинга уровня стресса у пациента (RU 2 622 607, С2), выбранный нами в качестве прототипа, который включает регистрацию, измерение и анализ показателей кожной проводимости, определение интенсивности стресс-реакции, кумулятивного эффекта стресса и степени стрессовой напряженности организма за период непрерывного мониторирования, причем интенсивность стресс-реакции определяют путем усреднения значений частот флуктуаций кожной проводимости за интервал времени, составляющий не менее 3 минут, но не более 5 минут; кумулятивный эффект стресса определяют путем вычисления произведения суммы значений интенсивности стресс-реакции, превышающих пограничное значение, на время, в течение которого интенсивность стресс-реакции превышала пограничное значение; степень стрессовой напряженности организма определяют путем вычисления произведения отношения кумулятивного эффекта стресса к максимально возможному кумулятивному эффекту стресса у данного пациента и отношения времени, в течение которого интенсивность стресс-реакции превышала пограничное значение, к периоду непрерывного мониторирования; при этом пограничное значение частоты флуктуаций кожной проводимости, отражающее проявление стресс-реакции, соответствует 0,11 пик/сек; далее по значениям интенсивности стресс-реакции, кумулятивного эффекта стресса и степени стрессовой напряженности организма в динамике определяют уровень стресса.

Недостатком данного способа является трудоемкость процесса в связи с необходимостью дополнительного контроля температуры тела, проведения видеомониторинга и наличие оценочных шкал, разработанных на основании исследования новорожденных, перенесших оперативное вмешательство, что не позволяет оценить уровень стресса у новорожденных, не имеющих болевого синдрома и имеющих нехирургическую патологию.

Указанные выше известные способы, основанные на исследовании только параметров ЭДА, не позволяют обеспечить достоверную диагностику степени выраженности стресса у новорожденных, так как параметры ЭДА очень вариабельны у детей первых дней жизни, их изменения могут быть связаны в том числе и с физиологическими состояниями (например, чувство голода).

Известно, что уровень лактата в крови позволяет выявить метаболические изменения при доклинических стадиях различных заболеваний.

Из уровня техники известно в частности, что повышение уровня лактата у новорожденных выше нормальных величин (более 2,2 ммоль/л) является показателем перенесенной перинатальной гипоксии, вследствие которой нарушаются процессы неонатальной адаптации. (Пшениснов К.В., Александрович Ю.С., Блинов С.А., Паршин Е.В. Клиническое значение исследования концентрации лактата у новорожденных в критическом состоянии. Вестник анестезиологии и реаниматологии 2016. Т. 13, №2, 37-43.).

Однако сведений об оценке уровня лактата в крови для диагностики стресса в раннем неонатальном периоде в литературе нами не выявлено.

Нами поставлена задача создания точного и достоверного способа диагностики стресса у детей в раннем неонатальном периоде. Для осуществления поставленной задачи использовано сочетание определения уровня лактата в капиллярной крови и измерение оригинальных параметров ЭДА.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении точности, объективности диагностики стресса при развитии различных нарушений (постгипоксических повреждениях ЦНС, внутриутробной инфекции, дыхательной недостаточности, метаболических нарушениях, родовых травмах) у новорожденных детей в раннем неонатальном периоде (первые 7 дней жизни новорожденного).

По нашему мнению, только параметры ЭДА не являются достаточным критерием при постановке диагноза стресса у новорожденных, их использование в сочетании с предлагаемым нами биохимическим маркером обеспечивает повышение объективности, точность диагностики стресса в раннем неонатальном периоде.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для диагностики стресса в раннем неонатальном периоде проводят непрерывное мониторирование электродермальной активности посредством регистрации сигналов кожной проводимости и определение показателя кумулятивного эффекта стресса по показателям интенсивности стресс-стимулов за период мониторирования. При этом мониторирование электродермальной активности проводят в течение 3 часов. Интенсивность стресс-стимулов определяют путем усреднения значений частот флуктуаций кожной проводимости за 1 минуту и выбора среди них значений, превышающих пограничное значение, равное 0,11 пик/с. Показатель кумулятивного эффекта стресса рассчитывают по формуле:

DIS=(IP1+IP2+IP3+…IPn)×Q,

где: DIS - показатель кумулятивного эффекта стресса, усл. ед.; IP1…IPn - интенсивность стресс-стимулов, равная усредненной за 1 минуту частоте флуктуаций кожной проводимости, превышающей 0,11 пик/с; Q - количество стресс-стимулов за период мониторирования. Дополнительно определяют уровень лактата в капиллярной крови. Стресс диагностируют при значении указанного показателя DIS более 5,52 усл. ед. и уровне лактата в капиллярной крови более 5,2 ммоль/л.

Способ осуществляется следующим образом.

У новорожденного проводят забор капиллярной крови; определяют уровень лактата ферментативным колориметрическим методом. Накладывают два накожных электрода на подошву ребенка на расстоянии не менее 1 см друг от друга и проводят непрерывное мониторирование электродермальной активности посредством регистрации сигналов кожной проводимости. Длительность мониторирования составляет 3 часа.

Для вычисления показателя кумулятивного эффекта стресса полученные значения частоты флуктуаций кожной проводимости автоматически усредняются за каждую минуту мониторирования.

Затем осуществляется выборка усредненных значений частот флуктуаций кожной проводимости, превышающих пограничное значение - определение количества стресс-стимулов за период мониторирования.

Продолжительность стресса за период мониторирования фактически равна количеству выявленных стресс-стимулов.

Показатель кумулятивного эффекта стресса (DIS) рассчитывают по формуле:

DIS=(IP1+IP2+IP3+…IPn)×Q,

где: DIS - показатель кумулятивного эффекта стресса, усл. ед.; IP1…IPn - интенсивность стресс-стимулов, равная усредненной за 1 минуту частоте флуктуаций кожной проводимости, превышающей 0,11 пик/с; Q - количество стресс-стимулов за период мониторирования.

При оценке изменений параметров ЭДА нами был выделен следующий критерий стресса: показатель кумулятивного эффекта стресса более 5,52 усл. ед.

При анализе значений уровня лактата в капиллярной крови у новорожденных было выявлено, что повышение его уровня более 5,2 ммоль/л является также необходимым критерием стресса в раннем неонатальном периоде.

Способ позволяет выявить напряжение стресс-реакции у новорожденных при отсутствии клинических проявлений патологических состояний, что позволит повысить точность диагностики заболеваний.

Пример 1.

Новорожденный Г., 1 сутки жизни. Родился при сроке гестации 38-39 недель. Вес при рождении 3730 грамм, рост 52 см. Оценка по шкале Апгар 8/9 баллов. Состояние расценено как удовлетворительное. Через 40 минут после рождения определен уровень лактата - 1,9 ммоль/л. Через 1 час после рождения начато изучение параметров ЭДА. За время мониторирования в течение 3 часов ребенок спал или находился в состоянии спокойного бодрствования, глаза были открыты, периодически двигал конечностями, сосал из бутылочки. Параметры ЭДА в течение всего периода регистрации демонстрировали отсутствие стресс-реакции: значения кумулятивного эффекта не превышали 3 усл. ед. Низкий уровень кумулятивного эффекта стресса в сочетании с нормальным значением лактата продемонстрировал отсутствие признаков стресса у клинически здорового ребенка.

Пример 2.

Новорожденный Я., родился при сроке гестации 40 недель. Вес при рождении 3350 грамм, рост 50 см. Оценка по шкале Апгар 8/9 баллов. Околоплодные воды были окрашены меконием. У ребенка отмечены признаки диабетической фетопатии. Состояние расценено как среднетяжелое за счет перенесенной внутриутробной гипоксии. В течение 1 часа после рождения состояние ухудшилось до тяжелого, отмечены симптомы дыхательной недостаточности (ДН) и депрессии ЦНС; в связи с нарастанием ДН начато проведение ИВЛ. Через 40 минут после рождения определен уровень лактата 7,0 ммоль/л со снижением через 3 часа до 5,5 ммоль/л. При мониторировании ЭДА выявлено повышение показателя кумулятивного эффекта до 6,8-7,2 усл. ед. В соответствии с предлагаемым способом в данном случае диагностирован стресс у новорожденного в раннем неонатальном периоде.

Пример 3.

Новорожденный Т., родился при сроке гестации 40 недель. Вес при рождении 3730 грамм, рост 52 см. Оценка по шкале Апгар 8/9 баллов. Состояние расценено как удовлетворительное. При анализе критериев стресса после рождения отмечено повышение показателя кумулятивного эффекта до 6 усл. ед. в сочетании с динамическим повышением уровня лактата в крови (5,2 ммоль/л с возрастанием до 8,9 ммоль/л). Эти данные свидетельствовали в пользу наличия кумулятивного эффекта стресса у ребенка и позволили сделать предположение о доклиническом течении заболевания. Через 12 часов после регистрации критериев стресса состояние ребенка ухудшилось за счет клинических проявлений дыхательной недостаточности и неврологических нарушений в виде синдрома возбудимости. Диагностированы воспалительные изменения по данным лабораторных показателей. В этом случае метод подтвердил высокую точность диагностики стресса при доклинических стадиях заболеваний.

Предлагаемый способ был использован у 156 новорожденных. На основании предлагаемого способа наличие стресса в раннем неонатальном периоде было диагностировано у 138 новорожденных, что было подтверждено клиническими данными, оценкой динамики состояния и неврологического статуса детей.

Патентуемый способ является неинвазивным, не требует индуцированного импульса кожной электропроводности, позволяет проводить быструю оценку стрессового состояния новорожденного, дает возможность прогнозирования изменение состояния при длительном мониторировании.

Изобретение относится к медицине, а именно к неонатологии, может быть использовано в для диагностики стресса в раннем неонатальном периоде. Для этого проводят непрерывное мониторирование электродермальной активности в течение трех часов посредством регистрации сигналов кожной проводимости. Затем определяют показатель кумулятивного эффекта стресса DIS по показателям интенсивности стресс-стимулов за период мониторирования. Интенсивность стресс-стимулов определяют путем усреднения значений частот флуктуаций кожной проводимости за 1 минуту и выбора среди них значений, превышающих пограничное значение, равное 0,11 пик/с. Показатель кумулятивного эффекта стресса рассчитывают по разработанной формуле. Дополнительно определяют уровень лактата в капиллярной крови. Стресс диагностируют при значении указанного показателя DIS более 5,52 усл. ед. и уровне лактата в капиллярной крови более 5,2 ммоль/л. Изобретение обеспечивает возможность точно и объективно прогнозировать изменение состояния у данной категории пациентов при отсутствии клинических проявлений патологических состояний. 3 пр.

Способ диагностики стресса в раннем неонатальном периоде, включающий непрерывное мониторирование электродермальной активности посредством регистрации сигналов кожной проводимости и определение показателя кумулятивного эффекта стресса по показателям интенсивности стресс-стимулов за период мониторирования,

отличающийся тем, что мониторирование электродермальной активности проводят в течение 3 часов, интенсивность стресс-стимулов определяют путем усреднения значений частот флуктуаций кожной проводимости за 1 минуту и выбора среди них значений, превышающих пограничное значение, равное 0,11 пик/с; показатель кумулятивного эффекта стресса рассчитывают по формуле:

DIS=(IP1+IP2+IP3+…IPn)×Q,

где: DIS - показатель кумулятивного эффекта стресса, усл. ед.; IP1…IPn - интенсивность стресс-стимулов, равная усредненной за 1 минуту частоте флуктуаций кожной проводимости, превышающей 0,11 пик/с; Q - количество стресс-стимулов за период мониторирования;

дополнительно определяют уровень лактата в капиллярной крови, а стресс диагностируют при значении указанного показателя DIS более 5,52 усл. ед. и уровне лактата в капиллярной крови более 5,2 ммоль/л.