СПОСОБ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ СИНДРОМА ДАУНА ВО II ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ Российский патент 2025 года по МПК A61B8/08 A61B17/42 

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, ультразвуковой диагностике, и может быть использовано при проведении ультразвуковой диагностики плода, в том числе при скрининговых исследованиях.

Уровень техники

В настоящее время проведение комплексного пренатального обследования в ранние сроки беременности производится в соответствии с основными рекомендациями Фонда Медицины Плода (FMF), а также Международного Общества Ультразвука в Акушерстве и Гинекологии (ISUOQ). Разработаны специальные практические рекомендации по проведению ультразвукового обследования плода в I ,II , и III триместрах беременности.

Внедрение в широкую практику стандартизированного протокола в ранние сроки беременности обусловлено необходимостью обеспечения наиболее ранней пренатальной диагностики хромосомных аномалий.

Так, толщина воротникового пространства плода является основным ультразвуковым маркером в 11-14 недели беременности в ранней диагностике хромосомных аномалий и прежде всего синдрома Дауна (СД). Повысить чувствительность позволяет применение таких маркеров, как длина носовой кости, кривые скоростей кровотока в венозном протоке, определение уровней бета-ХГЧ и РАРР-А. Эти показатели патогномоничны для анэуплоидий, в том числе и для СД, они широко применяются в повседневной практике в соответствии с практическими рекомендациям при сроке беременности 11 недель 0 дней - 13 недель 6 дней, и копчико-теменном размере плода (КТР) 45-84 мм. Данные диагностические критерии применяются в I триместре беременности.

Синдром Дауна - наиболее частая анэуплоидия, сопряженная с очень высокими медицинскими и социальными издержками, в основе которой лежит полная трисомия 21-й хромосомы, а также транслокационная и мозаичные формы. Частота выявления СД в разных странах колеблется в пределах 1-2:1000 новорожденных.

Фенотипические проявления у детей с СД достаточно многообразны, что обусловлено степенью экспрессии генов критической области СД и включают в себя широкий спектр пороков развития различных органов и систем в сочетании с характерными краниоцефальными дизморфиями и различными когнитивными расстройствами. СД всегда сопровождается умственной отсталостью, обусловлено нарушением формирования мозга плода за счет уменьшения общего объема мозга и его частей, дефекта организации коры, кортикальной миграции нейронов и изменением нейронных связей.

Из уровня техники известен патент РФ №2524123, 27.07.2014, который может быть выбран в качестве наиболее близкого аналога. Патент описывает способ ультразвуковой пренатальной диагностики синдромальной патологии у плода, в том числе при синдроме Дауна. Для этого на сроках 11-13 недель беременности проводят эхографическое исследование изображения профиля плода в средне-сагиттальной плоскости. Проводят линии на эхографическом изображении профиля плода по верхнему краю верхней и нижней челюстей и касательную линию через крайние передние точки верхней и нижней челюстей. Если проведенные по верхнему краю обеих челюстей линии параллельны и нижняя челюсть выступает вперед по отношению к верхней, а касательная линия проходит за областью лба, то синдромальная патология или изолированная микрогения у плода отсутствуют. Если проведенные по верхнему краю обеих челюстей линии идут под углом и крайняя передняя точка нижней челюсти находится кзади или на уровне крайней передней точки верхней челюсти, а касательная линия проходит перед областью лба, то синдромальная патология или изолированная микрогения у плода имеется. Способ позволяет повысить точность диагностики синдромальной патологии и изолированной микрогении у плода за счет возможности ранней оценки соотношения челюстей плода. Однако описанный признак не является патогномоничным только для СД, и возможность такой оценки определяется только в I триместре беременности.

В статье (SEPULVEDA et al. Absent mandibular gap in the retronasal triangle view: a clue to the diagnosis of micrognathia in the first trimester // Ultrasound Obstet Gynecol 2012; 39: 152- 156) авторы в качестве маркера, в том числе и СД, измеряли ретроназальный треугольник (RNT) - это метод, который фиксирует коронковую плоскость лица, при котором одновременно визуализируются верхнее небо и фронтальные отростки верхней челюсти. У нормальных плодов в первом триместре беременности на этом снимке наблюдается характерный промежуток между правой и левой частями нижней челюсти (нижнечелюстная щель). Наличие или отсутствие этого разрыва оценивалось и измерялось проспективно во время сканирования в режиме реального времени (n = 154) и ретроспективно путем анализа трехмерных наборов данных (n = 50) у здоровых плодов в первом триместре беременности, прошедших скрининг на анеуплоидию на сроке 11-13 недель беременности. Данный маркер также применяется только в I триместре беременности.

Известен СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПЛОДА (RU 2164022, 20.03.2001) из которого известна диагностика состояния центральной нервной системы плода, включающая ультразвуковую фетометрию головки плода, отличающийся тем, что производят измерения бипариетального размера головки и поперечного диаметра мозжечка в сроке с 12 до 35 недель беременности, вычисляют прогностический коэффициент как отношение БПР/ПДМ, при значении коэффициента в 12 - 14 недель, равном 2(+/-0,1), а в 15 - 35 недель равном 2,3(+/-0,1). По полученным данным судят о правильном формировании мозга плода, при уменьшении или увеличении по отношению к нормальным значениям коэффициентов, судят об аномальном развитии головного мозга плода с последующим развитием заболеваний центральной нервной системы. Однако данная разработка не имеет четких количественных критериев, прогностическая значимость ее неопределенна, технически сложна в исполнении при проведении ультразвукового исследования плода в широкой практике.

Также известна статья (SAVITREE PRANPANUS et al. Utility of fetal facial markers on a second trimester genetic sonogram in screening for Down syndrome in a high-risk Thai population. BMC Pregnancy Childbirth. 2022; 22: 27. Published online 2022 Jan 11. doi: 10.1186/s12884-021-04332-0), в которой авторы в качестве маркеров СД в ходе скрининга во втором триместре беременности устанавливали контрольные диапазоны и оценивали эффективность сономаркеров лица плода: толщина носоглотки (PT), длина носовой кости (NBL), соотношение PT/NBL и соотношение NBL/PT с использованием двумерного (2D) ультразвукового исследования. Соотношения PT, NBL и PT/NBL у эуплоидных плодов постепенно увеличивались по мере прогрессирования беременности, в то время как соотношение NBL/PT постепенно снижалось в период между 14-22 неделями беременности. Чувствительность NBL, соотношения PT/NBL и NBL/PT составила 100%, а PT - 91%. Эти лицевые маркеры имели 100%-ную прогностическую ценность для скрининга СД во втором триместре беременности. Однако оценка данного признака представляется технически сложной для широкого практического применения.

В диссертации (КОЗЛОВА О. И. НЕЙРОСОНОГРАФИЯ ПЛОДА ВО ВТОРОМ ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ. Диссертация д.м.н., Москва 2021. https://old.med.ru/sites/default/files/docs/Koz lova_Disser.pdf) раскрыта техника проведения ультразвукового исследования плода, проводимого в 16-28 недель беременности, включающего описание измерения основных показателей фетометрии (бипариетальный размер и окружность головы, лобно-затылочный размер, окружность живота, длина бедренной кости, длина плечевой кости плода). Методики измерения и позиционирования калиперов при определении этих фетометрических параметров были проведены в соответствии с современными требованиями (стр.85-88, рис.1-3). В то же время в данной диссертации не представлена ультразвуковая характеристика особенностей строения головного мозга у плодов с синдромом Дауна.

Таким образом, при сроке беременности 18-21 недель, пренатальная диагностика осуществляется с целью проведения ультразвукового исследования для исключения поздно манифестирующих врожденных аномалий плода. В этот период уже не возможно оценить маркеры хромосомных аномалий, которые выявляются в I триместре беременности, и в едином протоколе скринингового ультразвукового исследования в 18-21 недель беременности не предусмотрена оценка ТВП, кривых скоростей кровотока в венозном протоке, то есть тех признаков, которые будут являться патогномоничными для СД.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое нами изобретение, является разработка наиболее точного и простого в исполнении способа пренатальной диагностики СД при сроке беременности с 19-й по 21-ю неделю беременности.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении наиболее точного и простого в исполнении способа пренатальной диагностики СД при сроке беременности с 19-й по 21-ю неделю включительно, за счет определения вновь выявленного эхографического маркера ультразвукового скрининга II триместра беременности - каллезо-фронтального расстояния (КФР).

Технический результат изобретения обеспечивается за счет предлагаемого способа пренатальной диагностики синдрома Дауна (СД) во II триместре беременности, при которой проводят ультразвуковое исследование структур головного мозга плода, отличающийся тем, что исследование осуществляют с 19-й по 21-ю неделю беременности включительно, на экране монитора визуализируют профиль плода в сагиттальной плоскости сканирования, при этом изображение профиля занимает не менее 2/3 экрана с визуализацией таких структур, как: лобная кость, мозолистое тело на всем протяжении, червь мозжечка, твердое небо и подбородок, проводят измерение каллезно-фронтального расстояния (КФР) - расстояния от колена мозолистого тела до внутренней поверхности лобной кости, при этом один калипер располагают в наиболее выступающей точке по наружному контуру колена мозолистого тела, как на рис.1, второй калипер - на внутренней поверхности лобной кости, при этом линия между калиперами параллельна линии твердого неба; проводят 3 измерения, в качестве результата учитывают наибольшее, и если:

- при сроке от 19-й до 20-й недели беременности КФР менее 12,1 мм,

- при сроке от 20-й до 21-й недели беременности КФР менее 12,2 мм,

- при сроке 21-я неделя беременности КФР менее 12,5 мм,

диагностируют СД у плода.

Способ иллюстрирован следующими графическими материалами:

Рис.1 - Беременность 19 недель. Профиль плода с СД, срединный сагиттальный срез. КФР 1,00 см (10,0 мм).

Рис.2 - Беременность 19 недель. Профиль здорового плода, сагиттальный срединный срез. КФР 1,39 см (13,9 мм).

Рис.3 - Средние арифметические величины КРФ в контрольной и исследуемой группах.

Рис.4 - Гистограмма распределения КРФ в контрольной и исследуемой группах.

Рис.5 - Скрипичная диаграмма распределения КРФ в контрольной и исследуемой группах.

Рис.6 - Медиана лобно-затылочного размера (ЛЗР) в контрольной и исследуемой группах.

Рис.7 - График регрессионной функции, характеризующий зависимость КФР от бипариетального размера (БПР).

Рис.8 - Анализ чувствительности и специфичности модели в зависимости от пороговых значений логистической функции Р.

Рис.9 - График распределения численных значений КФР. Значение КФР у плодов с синдромом Дауна (красный цвет) нанесены на нормальное распределение КФР (синий цвет).

Характерные особенности нейроанатомии центральной нервной системы при СД были выявлены при ультразвуковом исследовании головного мозга через большой родничок методом нейросонографии (НСГ).

НСГ-ультразвуковое исследование головного мозга через большой родничок позволяет исследовать головной мозг у новорожденных, детей грудного возраста, оценить степень его зрелости, диагностировать аномалии развития, выявлять внутримозговые, внутрижелудочковые кровоизлияния, гипоксические поражения головного мозга.

При проведении сравнительного исследования головного мозга методом нейросонографии у новорожденных и детей грудного возраста с синдромом Дауна и здоровых детей того же возраста было отмечено, что фронтальные рога боковых желудочков у детей с СД имеют более вытянутую и изогнутую форму, а расстояние между верхушкой фронтального рога бокового желудочка и внутренней поверхностью лобной кости (ВФР) меньше, чем у здоровых детей. Измерение проводилось в парасагиттальном сечении, которое является оптимальным для оценки формы и размеров бокового желудочка. Впервые было обнаружено и зафиксировано, что ВФР у детей с СД на 3-4 мм меньше, чем у детей контрольной группы. Так, у здоровых новорожденных оно составляет 14-15 мм, а у новорожденных с СД 10-11 мм; у здоровых детей грудного возраста 16-17 мм, а у детей того же возраста с СД 13-14 мм. Особенность ультразвукового изображения фронтальных рогов боковых желудочков - их более вытянутая и изогнутая форма и уменьшение ВФР были выявлены только у детей с СД, что является следствием анатомической особенности строения лобной доли у детей с СД- редукции ее роста.

Пример 1

Ребенок А. 2 года. Родители обратились в благотворительный фонд «Даунсайд Ап» с диагнозом: Синдром Дауна. Анамнез: маме 28 лет, папе 29 лет. Беременность первая, акушерский анамнез не отягощен. Проводился комбинированный пренатальный скрининг, патология не выявлена. Однако, при проведении II ультразвукового скрининга на 20 нед. беременности получен результат КФР 1,09 см. Роды на 41 неделе, самостоятельные. Вес при рождении 3990 г, длина 54 см. Закричал сразу. Оценка по шкале Апгар 8-9 баллов. СД был поставлен в роддоме, при проведении генетического обследования диагноз подтвердился. При НСГ размеры ВФР в 1 мес - 11,6 мм, в 3 мес – 13 мм, в 6 мес - 13,5 мм, в 10 мес - 14 мм. В настоящее время отмечается задержка речевого развития, посещает специализированный детский сад.

Пример 2

Ребенок Ф. 7 лет. Родители обратились в благотворительный фонд «Даунсайд Ап» с диагнозом: Синдром Дауна. Анамнез: маме 38 лет, папе 43 года. Беременность третья, первая м/а, вторая - здоровый ребенок. Данная беременность протекала благополучно, пренатальные скрининги не проходили. Роды домашние, самостоятельные на 38 неделе. Продолжительность родов 3,5 часа. Закричал сразу. Вес при рождении 2900 г, длина 49 см. В периоде новорожденности отмечался синдром угнетения ЦНС. СД у ребенка родители заподозрили сами в 3 мес. Прошли генетическое обследование, СД подтвердился. При проведении НСГ в 3 мес ВФР - 12,9 мм, в 6 мес 13,6 мм, в 10 мес 14,1 мм. В 7 лет отмечается задержка речевого развития, посещает индивидуальные занятия.

На основе данных об особенностях строения головного мозга при СД с оценкой размеров лобной доли с при измерении ВФР с помощью метода нейросонографии , предложен новый пренатальный эхографический маркер ультразвукового скрининга II триместра каллезо-фронтальное расстояние (КФР),который является критерием оценки величины лобной доли у плодов. Целью исследования «случай-контроль» явилось определение КФР в группе плодов с СД и в группе плодов без хромосомных аномалий и врожденных пороков развития с последующим проведением сравнительного статистического анализа полученных данных, определением диагностической значимости КФР в прогнозировании вероятности наличия СД у плода, формирование процентильных таблиц КРФ в контрольной группе.

Возможность получения средней сагиттальной плоскости профиля плода, необходимой для измерения КРФ, в обеих группах составила 100% (рис.9).

На основе полученных в контрольной группе данных КРФ были разработаны номограммы для 19+0-21+0 недель беременности, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1

Срок беременности, недели ° КФР, мм ° ° ° процентиль ° ° 5-й 50-й 95-й 19+0 - 19+6 12,1 13 14,7 20+0 - 20+6 12,2 13,5 14,8 21+0 12,5 13,6 14,8

Полученные данные сопоставлялись со сроком беременности и основными размерами головы плода - бипариетальный размер (БПР), лобно-затылочный размер (ЛЗР), окружность головы (ОГ).

Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка. Количественные показатели, имеющие нормальное распределение, описывались с помощью средних арифметических величин (М) и стандартных отклонений (SD), границ 95%-го доверительного интервала (95%-ный ДИ). В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывались с помощью медианы (Ме) и нижнего и верхнего квартилей (Q1-Q3).

Категориальные данные описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей. Сравнение двух групп по количественному показателю, имеющему нормальное распределение, при неравных дисперсиях выполнялось с помощью t- критерия Уэлча. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнялось с помощью U-критерия Манна-Уитни. Сравнение процентных долей при анализе четырехпольных таблиц сопряженности выполнялось с помощью точного критерия Фишера (при значениях ожидаемого явления менее 10).

Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента корреляции Пирсона (при нормальном распределении сопоставляемых показателей). Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (при распределении показателей, отличных от нормальных).

Прогностическая модель, характеризующая зависимость количественной переменной от факторов, разрабатывалась с помощью метода линейной регрессии. Построение прогностической модели вероятности определенного исхода выполнялось при помощи метода логистической регрессии .Мерой определенности, указывающей на ту часть дисперсии, которая может быть объяснена с помощью логистической регрессии, служил коэффициент R2 Найджелкерка. Для оценки диагностической значимости количественных признаков при прогнозировании определенного исхода применялся метод анализа ROC-кривых. Распределяющее значение количественного признака в точке cut-off определялось по наивысшему значению индекса Юдена.

Ультразвуковое исследование проведено на аппаратах Accuvix-A30(Samsung Медисон) с использованием объемного конвексного датчика RAB 6D, Voluson E6 (GE) с использованием конвексного датчика С1-5D,Voluson S10(GE) с использованием конвексного датчика С 1-5RS.

Анализ статистических данных проведен с помощью программ IBM SPSS Statistics v.27, jamovi v.2.0.1.

При анализе полученных данных были установлены существенные различия показателей КФР между исследуемой группой и контрольной группами (p<0,001).

Так, в исследуемой группе М+-SD составил 11,3+-0,6 мм (95%-ный ДИ:10,9-11,6 мм), а в контрольной - 13,3+-0,9 мм (95%-ный ДИ):13,1-13,5 мм) - рис.3-5.

Сравнение показателей основных размеров головы плода выявило, что БПР (p=1,00) и ОГ ( p=0,054) в исследуемой и контрольной группах не имели статистически значимых различий, а ЛЗР(р= 0,018) достоверно отличался (рис.6).

В исследуемой группе был проведен корреляционный анализ взаимосвязи срока беременности и КФР, который установил заметную прямую связь. Корреляционный анализ взаимосвязи основных размеров головы плода (БПР, ЛЗР,ОГ) и КФР также установил заметную прямую связь (рис.7).

Была разработана прогностическая модель для определения вероятности показателя « группа-случай (1-случай,2- контроль)» в зависимости от КФР методом бинарной логистической регрессии. Полученная регрессионная модель является статистически значимой ( p< 0,001). Исходя из значений коэффициента детерминации Найджелкерка, модель объясняет 79,3% наблюдаемой дисперсии показателя «группа (1 - случай, 2 - контроль)».

Оценка диагностической значимости КФР при прогнозировании у плода проводилась с помощью ROC-анализа. Площадь под ROC- кривой составила 0,988 +- 0,020 (95% ДИ: 0,948-1,000). Полученная модель была статистически значимой (p < 0,001). Пороговое значение логистической функции Р в точке cut-off, которому соответствовало наивысшее значение индекса Юдена, составило 0,211. Чувствительность, специфичность положительная и отрицательная прогностическая ценность составили 100,0,96,0,96,2 и 100% соответственно (рис.8).

Осуществление изобретения

Ниже представлено более детальное описание заявленного способа, которое не ограничивает объем притязаний изобретения, а демонстрирует возможность его осуществления с достижением заявляемого технического результата.

Беременным со сроком беременности с 19-й по 21-ю неделю включительно в рамках скрининга II триместра беременности проводили ультразвуковое исследование плода.

Ультразвуковое исследование проводилось на аппаратах Accuvix-A30 (Samsung Медисон) с использованием объемного конвексного датчика RAB 6D, Voluson E6 (GE) с использованием конвексного датчика С1-5D,Voluson S10(GE) с использованием конвексного датчика С 1-5RS.

Всем плодам в средней сагиттальной плоскости проводилось измерение КФР - расстояния от наружного контура колена мозолистого тела до внутренней поверхности лобной кости, параллельно линии твердого неба, при этом внешняя граница горизонтальных линий калиперов располагается строго в месте перехода анэхогенного мозолистого тела и эхогенной паренхимы мозга, эхогенной паренхимы мозга и гиперэхогенной лобной кости, то есть в месте раздела акустических сред. Изображение было увеличено таким образом, чтобы минимальное смещение курсора давало измерение размера на 0,1 мм. Исследование проводилось строго в сагиттальной плоскости сканирования, так как отклонение от этой плоскости может привести к занижению размеров КФР и, как следствие, гипердиагностике СД. Ориентиром отклонения от сагиттальной плоскости сканирования будет появление изображения скуловой кости, визуализация которой отсутствует в строго сагиттальной плоскости. Проводилось как минимум три измерения, за истинное бралось наибольшее.

Если при сроке от 19-й до 20-й недели беременности КФР менее 12,1 мм; при сроке от 20-й до 21-й недели беременности КФР менее 12,2 мм; при сроке 21-я неделя беременности КФР менее 12,5 мм - диагностируют СД у плода.

Для реализации поставленной цели и задач исследования при ультразвуковом скрининге II триместра проведено измерение КФР у 116 плодов (16 плодов с СД).Выявлено статистически значимое различие КФР в исследуемых группах, прогностическая модель с использованием КФР продемонстрировала 100% чувствительность, что позволяет использовать предложенный маркер в рамках ультразвукового скрининга II триместра беременности. Техника измерения КФР достаточно проста и существенно не удлиняет время проведения ультразвукового исследования плода, что усиливает преимущество использования этого маркера в диагностике СД во II триместре беременности.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, ультразвуковой диагностике, и может быть использовано для пренатальной диагностики синдрома Дауна (СД) во II триместре беременности. С 19-й по 21-ю неделю беременности включительно проводят ультразвуковое исследование структур головного мозга плода. Визуализируют профиль плода в сагиттальной плоскости сканирования, при этом изображение профиля занимает не менее 2/3 экрана с визуализацией таких структур, как: лобная кость, мозолистое тело на всем протяжении, червь мозжечка, твердое небо и подбородок. 3 раза измеряют каллезно-фронтальное расстояние (КФР) - расстояния от колена мозолистого тела до внутренней поверхности лобной кости. При этом внешняя граница горизонтальных линий калиперов расположена в месте перехода анэхогенного мозолистого тела и эхогенной паренхимы мозга, эхогенной паренхимы мозга и гиперэхогенной лобной кости, в качестве результата учитывают наибольшее. И если: при сроке от 19-й до 20-й недели беременности КФР менее 12,1 мм, при сроке от 20-й до 21-й недели беременности КФР менее 12,2 мм, при сроке 21-я неделя беременности КФР менее 12,5 мм, то диагностируют СД у плода. Способ позволяет провести наиболее точную и простую в исполнении пренатальную диагностику СД, за счет измерения каллезо-фронтального расстояния. 9 ил., 1 табл., 2 пр.

Способ пренатальной диагностики синдрома Дауна (СД) во II триместре беременности, при которой проводят ультразвуковое исследование структур головного мозга плода, отличающийся тем, что исследование осуществляют с 19-й по 21-ю неделю беременности включительно, на экране монитора визуализируют профиль плода в сагиттальной плоскости сканирования, при этом изображение профиля занимает не менее 2/3 экрана с визуализацией таких структур, как: лобная кость, мозолистое тело на всем протяжении, червь мозжечка, твердое небо и подбородок, измерение каллезно-фронтального расстояния (КФР) - расстояния от колена мозолистого тела до внутренней поверхности лобной кости проводят 3 раза, при этом внешняя граница горизонтальных линий калиперов расположена в месте перехода анэхогенного мозолистого тела и эхогенной паренхимы мозга, эхогенной паренхимы мозга и гиперэхогенной лобной кости, в качестве результата учитывают наибольшее, и если:

- при сроке от 19-й до 20-й недели беременности КФР менее 12,1 мм,

- при сроке от 20-й до 21-й недели беременности КФР менее 12,2 мм,

- при сроке 21-я неделя беременности КФР менее 12,5 мм,

диагностируют СД у плода.