СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТРОЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С ИНГАЛЯЦИОННОЙ ТРАВМОЙ Российский патент 2023 года по МПК G01N33/49 G01N33/68 

Изобретение относится к области медицины, а именно к комбустиологии, и может быть использовано для прогнозирования острой дыхательной недостаточности (ОДН) у пациентов с ингаляционной травмой (ИТ).

Из уровня техники известно использование плазменных биомаркеров у пациентов с ИТ для оценки тяжести поражения и исхода ИТ: IL-1Ra, IL-6, IL-8, IL-9, IL-1β, ProANP (Dyamenahalli K, Garg G, Shupp JW , Kuprys PV, Choudhry MA , Kovacs EJ Inhalation Injury: Unmet Clinical Needs and Future Research J Burn Care Res. 2019 Sep-Oct; 40(5): 570-584. doi: 10.1093/jbcr/irz055 PMCID: PMC6939826 PMID: 31214710). Однако данные биомаркеры не обеспечивают точной и достоверной оценки возможности развития ОДН у пациентов с термохимическим поражением слизистой оболочки и стенок дыхательных путей в первые часы поступления пациента в стационар. Особенность и опасность развития ОДН у таких пациентов заключается в том, что она может развиться не только непосредственно после травмы, но и в течение 72 часов и более. В этих случаях потребуется экстренная интубация трахеи для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ), что может сопровождаться ошибками и осложнениями. Для прогнозирования такого отсроченного развития ОДН необходимо при поступлении пациентов в стационар использование биомаркеров, способных достоверно предсказать, какие пациенты будут нуждаться в ИВЛ, чтобы выполнить интубацию трахеи превентивно.

Известно, что ожоговые пациенты с ИТ, требующие ИВЛ, характеризуются повышенным уровнем рецепторов активатора плазминогена растворимого урокиназного типа (suPAR), который является биологическим маркером фибринолиза и воспаления (Backes Y, van der Sluijs KF, Tuip de Boer AM, Hofstra JJ, Vlaar AP, Determann RM, Knape P, Mackie DP, Schultz MJ. Soluble urokinase-type plasminogen activator receptor levels in patients with burn injuries and inhalation trauma requiring mechanical ventilation: an observational cohort study. Crit Care. 2011;15(6): R270. doi: 10.1186/cc10550). В жидкости легочного лаважа уровни suPAR повышаются и коррелируют с легочным воспалением и коагуляцией. Однако проведенные исследования подтверждают прогностическое значение системных уровней suPAR в отношении продолжительности ИВЛ и длительности пребывания в отделении интенсивной терапии, которые были значительно выше у пациентов с ожоговой травмой и системным уровнем (suPAR > 9,5 нг/мл), но не прогнозируют влияние на развитие ОДН у ожоговых пациентов с ИТ.

Известно использование в качестве прогностического критерия у пациентов с ИТ уровня креатинкиназы, который коррелирует с продолжительностью интенсивной терапии и расценивается как прогностический маркер тяжести травмы (Irrazabal CL, Capdevila AA, Revich L, Del Bosco CG, Luna CM, Vujacich P, Villa R, Jorge MA. Early and late complications among 15 victims exposed to indoor fire and smoke inhalation. Burns. 2008 Jun;34(4):533-8. doi: 10.1016/j.burns.2007.06.025. PMID: 17950537). Известно также использование в качестве прогностических критериев биохимических маркеров у пациентов с клинически выраженным бронхиальным свистящим дыханием и нарушениями газообмена, что свидетельствует о легочной дисфункции у пострадавших с ИТ (Nakstad ER, Aass HCD, Opdahl H, Witsø A, Borchsenius F, Heyerdahl F, Skjønsberg OH. Bronchial wheezing predicts inflammation and respiratory failure in fire smoke victims. Acta Anaesthesiol Scand. 2017 Oct;61(9):1142-1154. doi: 10.1111/aas.12962. PMID: 28832892). Значительно более высокие уровни C-реактивного белка, интерлейкинов 6 и 8, MCP-1 коррелируют с бронхиальным свистящим дыханием через 12-24 ч по сравнению с пациентами без нарушения дыхания. Однако указанные маркеры лишь подтверждают клинические признаки развившейся ОДН, и не используются для прогностической оценки развития ОДН с первых часов после травмы.

Технической проблемой является возможность прогнозирования развития ОДН у пациентов с термохимическим поражением слизистой оболочки и стенок дыхательных путей, вызванным ингаляцией продуктами горения при пожарах (далее ингаляционная травма (ИТ)), с момента поступления пациента в стационар, независимо от его состояния.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является возможность получения более точных и объективных данных в прогнозировании развития ОДН у пациентов с ИТ с первых часов поступления в стационар.

Технический результат достигается способом прогнозирования острой дыхательной недостаточности у пациентов с ингаляционной травмой в первые сутки поступления в стационар, включающим определение уровней лейкоцитоза, С-реактивного белка и прокальцитонина в венозной крови, и при получении лейкоцитов от 10,7×10^*9/л и выше, уровня С-реактивного белка от 37,7 мг/л и выше, уровня прокальцитонина от 0,4 нг/мл и выше, прогнозируют высокий риск развития ОДН у пациентов, соответствующий 75% и более.

Таким образом, изобретение основано на определение комплекса, включающего три биомаркера воспаления в венозной крови: числа лейкоцитов (Le 10^*9/л), уровней С-реактивного белка (СРБ мг/л), прокальцитонина (ПКТ нг/мл).

Прогностическая значимость результатов исследования биомаркеров крови может быть также определена в балльных признаках. Каждому из параметров присваивается 1 балл при выявлении в первые сутки после поступления пациента в стационар (как правило, в первые сутки после травмы) следующих значений: число лейкоцитов составляет 10,7×10^*9/л и выше, уровень С-реактивного белка составляет 37,7 мг/л и выше, уровень прокальцитонина составляет 0,4 нг/мл и выше. Превышение указанного референтного значения в баллах одним показателем (1 балл) не прогнозирует развитие ОДН (0%), превышение двумя показателями (2 балла) прогнозирует развитие ОДН у 39% пациентов. Наибольшую вероятность развития ОДН (75%) имеют пациенты с оценкой 3 балла. Суммарная балльная оценка 3 балла, соответствующая превышению референтных значений всеми тремя биомаркерами (лейкоциты, С-реактивный белок и прокальцитонин), характеризует высокую чувствительность и большую прогностическую ценность положительного результата (ПЦПР) предложенного изобретения.

Изобретение является общедоступным для лечебных учреждений, что определяет его ценность.

Осуществление изобретения

При поступлении больного с ИТ в стационар производят забор венозной крови и в лабораторных условиях определяют число лейкоцитов, уровни С-реактивного белка и прокальцитонина. Превышение верхних границ референтных значений всеми тремя показателями: числа лейкоцитов 10,7×10^*9/л, уровня С-реактивного белка - 37,7 мг/л и уровня прокальцитонина - 0,4 нг/мл (3 балла), прогнозирует развитие острой дыхательной недостаточности, что является показанием к началу респираторной поддержки.

Данный комплекс показателей был выявлен по результатам проведенных исследований. При определении уровней медианных значений Le, СРБ и ПКТ обнаружено, что они превышали референтные значения у пациентов с развившейся ОДН (Таблица 1). При превышении референтного значения только одним показателем ОДН не развивалась, двумя показателями - развивалась у 39% пациентов, при превышении тремя показателями - у 75% пациентов (Таблица 2). Только оценка 3 балла демонстрировала высокую чувствительность, специфичность и прогностическую ценность положительного результата (ПЦПР) (Таблица 3).

Таблица 1. Медианы уровней Le, СРБ и ПКТ превышали референтные значения и были статистически значимо больше у пациентов с ОДН, чем без ОДН. Показатель Группа
ОДН Число наблюдений, n Значения p,
кр.M-W Me Q₁; Q₃ min-max Le,
10^*9/л нет 17 11,1 8,2; 12,4 5,9-18,1 0,016 да 17 14,9 12,6; 18,5 4,9-20,7 СРБ,
мг/л нет 17 10,9 4,1; 19,0 0,8-102,0 0,003 да 17 44,5 37,7; 53,6 0,2-84,4 ПКТ,
нг/мл нет 17 0,05 0,04; 0,08 0,01-0,64 <0,001 да 17 1,60 0,73; 1,89 0,05-5,83

Таблица 2. ОДН не развилась при превышении референтного значения одним показателем (0%), при 2-х баллах развилась у 39% пациентов. При превышении референтных значений тремя показателями (3 балла) ОДН развилась у 75% пациентов. Количество баллов ОДН нет да n % n % 1 5 100 0 0 2 8 61 5 39 3 4 25 12 75

Таблица 3. Высокую чувствительность, специфичность и прогностическую ценность положительного результата (ПЦПР) демонстрировала только оценка 3 балла (при превышении референтных значений сразу 3-мя показателями). Число баллов Чувствительность,
% Специфичность, % ПЦПР, % ПЦОР, % 1 0 [0; 15] 70 [70; 85] 0 [0; 51] 41 [41; 50] 2 29 [13; 48] 53 [37; 72] 39 [17; 63] 43 [30; 58] 3 71 [51; 84] 77 [57; 90] 75 [54; 90] 72 [54; 85]

Пример 1

Больная В., 56 лет. Поступила 26.09.2019 в 04:42. Основной диагноз: T27.2 Ингаляционная травма. Ожог дыхательных путей 2-3 ст. Отравление продуктами горения.

Доставлена в стационар по экстренным показаниям. Общее состояние тяжелое. Сознание ясное. Кожный покров в копоти. Число дыхательных движений 18 в 1 мин; дыхание ритмичное. Участие грудной клетки в дыхании равномерное. Дыхание жесткое. Хрипов нет. Носовые ходы в копоти.

Произведен забор венозной крови для определения числа лейкоцитов, уровней С-реактивного белка и прокальцитонина.

Заключение бронхоскопии: Катаральный ожоговый ларингит. Распространённый эрозивно-язвенный ожоговый трахеобронхит (ожог дыхательных путей 2-3 степени).

Заключение спирометрии: Резкие нарушения легочной вентиляции по рестриктивному типу - рестрикция 3 степени. Снижение силы выдоха 3 степени и, соответственно, снижение проходимости всех типов бронхов 3 степени. Снижение максимальной вентиляции легких в 1 минуту и резерва дыхания 3 степени.

Результаты исследования показателей крови: Лейкоциты - 16,82*10^*9/л; С-реактивный белок - 2,11 мг/л; прокальцитонин - 0,01 нг/мл.

На основании результатов исследования биомаркеров воспаления венозной крови с общей оценкой в 1 балл (повышение числа лейкоцитов крови выше верхней границы референтного значения), несмотря на тяжелую ингаляционную травму по данным бронхоскопии и спирометрии, от интубации трахеи и ИВЛ было решено воздержаться.

Больной проводили патогенетическую терапию. Течение заболевания осложнилось острым бронхиолитом и пневмонией в нижней доле левого легкого.

Больная выписана из стационара через 19 койко-дней в удовлетворительном состоянии.

Пример 2

Больной М., 22 лет. Поступил в ожоговый центр 26.08.2020 в 11:10. Диагноз при поступлении: T27.2 Ингаляционная травма. Отравление продуктами горения. Пострадал на пожаре в доме от взрыва газа. Больной доставлен в стационар по экстренным показаниям, госпитализирован в отделение реанимации. При поступлении общее состояние тяжелое, заторможен. Число дыхательных движений 25 в 1 минуту. Дыхание ритмичное. Участие грудной клетки в дыхании равномерное. Дыхание жесткое.

Произведен забор венозной крови для определения числа лейкоцитов, уровней С-реактивного белка и прокальцитонина.

Заключение бронхоскопии: Эндоскопические признаки эрозивно-язвенного ожогового ларинготрахеобронхита (ожог трахеи и бронхов - 3 ст. гортани - 2 ст.).

Заключение спирометрии: Исследование функции внешнего дыхания проведено на месте, в положении лежа с большими техническими трудностями - у больного неукротимый кашель. Резкие нарушения легочной вентиляции по смешанному типу - рестрикция 3 степени, генерализованный бронхо-обструктивный синдром 2-1 степени.

Начато интенсивное патогенетическое лечение.

Результаты исследования показателей крови: Лейкоциты - 15,54*10^*9/л; С-реактивный белок - 2,1 мг/л; прокальцитонин - 10,13 нг/мл.

Несмотря на тяжелую ингаляционную травму по данным бронхоскопии и спирометрии, результаты исследования биомаркеров воспаления в венозной крови демонстрировали общую оценку в 2 балла (превышение числа лейкоцитов и прокальцитонина), от интубации трахеи и ИВЛ было решено воздержаться.

На фоне проводимой интенсивной патогенетической терапии состояние больного улучшилось, и на 6 сутки с момента травмы он был переведен в госпитальное отделение, где лечение было продолжено. Течение заболевания осложнилось пневмонией нижней доли правого легкого.

Больной выписан на 16 сутки в удовлетворительном состоянии.

Пример 3

Больная В., 58 лет. Поступила в ожоговый центр 08.07.2019 в 20:00. Диагноз при поступлении: T27.1 Тяжелая ингаляционная травма. Отравление продуктами горения. Пострадала при пожаре в состоянии алкогольного опьянения, доставлена в стационар по экстренным показаниям, на догоспитальном этапе отмечено угнетение сознания. Больная госпитализирована в отделение реанимации. При поступлении общее состояние тяжелое, заторможена. Жалобы на затрудненное дыхание. Кожный покров закопчен. Число дыхательных движений 20 в 1 минуту. Дыхание поверхностное, при аускультации жесткое, сухие свистящие хрипы во всех отделах легких.

Произведен забор венозной крови для определения числа лейкоцитов, уровней С-реактивного белка и прокальцитонина.

Заключение бронхоскопии: Эндоскопические признаки катарального трахеобронхита (ожог дыхательных путей 2 ст.).

Результаты исследования биомаркеров оценили в 3 балла (лейкоциты - 16,78*10^*9/л; С-реактивный белок - 53,6 мг/л; прокальцитонин - 2,4 нг/мл).

Учитывая полученные результаты и отрицательную динамику состояния больной, произведена интубация трахеи и начата ИВЛ.

Больной проводили интенсивное патогенетическое лечение и ИВЛ в течение 28 суток. Течение заболевания осложнилось эрозивным слизисто-гнойным трахеобронхитом, пневмонией, вызванной Klebsiella pneumoniae, левосторонним гидротораксом, тромбозом икроножных вен слева. Больная выписана на 44 сутки с момента травмы в удовлетворительном состоянии.

Изобретение относится к медицине, а именно к комбустиологии, и может быть использовано для прогнозирования острой дыхательной недостаточности (ОДН) у пациентов с ингаляционной травмой и ожогом дыхательных путей в первые сутки поступления в стационар. Проводят определение уровней лейкоцитоза, С-реактивного белка и прокальцитонина в венозной крови. При получении лейкоцитов от 10,7×10^*9/л и выше, уровня С-реактивного белка от 37,7 мг/л и выше, уровня прокальцитонина от 0,4 нг/мл и выше, прогнозируют высокий риск развития ОДН у пациентов, соответствующий 75% и более. Способ обеспечивает возможность получения более точных и объективных данных в прогнозировании развития ОДН у пациентов с ингаляционной травмой с первых часов поступления в стационар за счет определения количества лейкоцитов, уровней С-реактивного белка и прокальцитонина в венозной крови. 3 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования острой дыхательной недостаточности (ОДН) у пациентов с ингаляционной травмой и ожогом дыхательных путей в первые сутки поступления в стационар, включающий определение уровней лейкоцитоза, С-реактивного белка и прокальцитонина в венозной крови, и при получении лейкоцитов от 10,7×10^*9/л и выше, уровня С-реактивного белка от 37,7 мг/л и выше, уровня прокальцитонина от 0,4 нг/мл и выше, прогнозируют высокий риск развития ОДН у пациентов, соответствующий 75% и более.