способ лабораторной диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением цнс

Формула изобретения

Способ лабораторной диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС, заключающийся в том, что производят расчет индекса P/S как отношение концентрации биомаркеров прокальцитонина (ПКТ) и S100-b, измеренных одновременно в сыворотке крови, и в случае, если значение индекса больше 11 при S100-b выше нормы 0,1 пкг/л, диагностируют наличие септической энцефалопатии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторной диагностике, неонатологии и реаниматологии. Способ может быть использован в медицинской практике для диагностики септической энцефалопатии у новорожденных. Способ также может быть полезен в нейрохирургии и неврологии.

Нарушение уровня сознания (энцефалопатия) является наиболее частым синдромом у новорожденных, свидетельствующего о развитии заболевания.

Наиболее общими причинами развития энцефалопатии у новорожденных являются гипоксические поражения центральной нервной системы (ЦНС) и инфекционная интоксикация (септическая энцефалопатия).

Перинатальные гипоксические поражения головного мозга у новорожденных наблюдаются в 15-30% случаев, а у недоношенных детей - в 40%. Инфекционные заболевания выявляют у 50-60% госпитализированных доношенных и у 70% недоношенных детей.

Для клинической оценки тяжести энцефалопатии используют различные шкалы и схемы неврологического обследования новорожденного (шкала APGAR, шкала оценки поведения новорожденного Т. В. Brazelton, неврологическая оценка доношенного новорожденного по Н. F. R. Prechtl, французская схема неврологического осмотра новорожденного, неврологическая оценка новорожденного по L. М. S. Dubowitz и V. Dubowitz, скрининг-схема оценки состояния нервной системы новорожденного (профиль угнетения-раздражения) и др.), а также методы инструментальной диагностики: эхоэнцефалографию, нейросонографию, допплерографию, компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), определение величины внутричерепного давления, электроэнцефалографию (ЭЭГ), вызванные потенциалы головного мозга (ВПГМ) и др.

Шкалы обладают наименьшей специфичностью для проведения дифференциальной диагностики энцефалопатии. А у большинства методов инструментальной диагностики существуют ограничения по применению у новорожденных. Для проведения КТ, МРТ, ЭЭГ, ВПГМ требуется, чтобы больной лежал неподвижно, поэтому детям эти исследования проводят с анестезиологическим сопровождением. КТ является лучевым методом. МРТ часто невозможно выполнить при использовании в лечении аппаратных средств, содержащих металл (аппарат искусственной вентиляции легких, перфузоры, кардиостимуляторы и т.д.). Оба метода не являются прикроватными, поэтому часто остаются недоступными для особо тяжелой категории больных. Методы ультразвуковой диагностики являются оператор-зависимыми. Широко применяемым методом диагностики поражения мозга у новорожденных и детей раннего возраста является нейросонография. Однако исследование имеет ряд ограничений и не всегда позволяет определять формирование морфологических изменений в веществе мозга, особенно при небольших кровоизлияниях и повышении эхогенности перивентрикулярных областей, которое выявляется у большинства недоношенных новорожденных.

В связи с вышесказанным, определение специфических биохимических маркеров (БМ) относится к числу перспективных направлений диагностики и дифференциальной диагностики энцефалопатии новорожденных. Важно то, что диагностически значимые изменения уровня БМ выявляются значительно раньше, чем те повреждения, которые можно обнаружить любыми другими доступными методами инструментального обследования.

В настоящее время предложены разные БМ поражения нервной системы: основной белок миелина (МБР), нейронспецифическая енолаза (NSE), нейротропин-3 (NT3) и нейротропин-4/5 (NT4/5), нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), цилиарный нейротрофический фактор (CNTF), пигментный фактор эпителиального происхождения (PEDF), фосфорилированный нейрофиламент Н (pNF-H) и др.

По данным исследований наиболее часто используемым БМ для диагностики поражения центральной нервной системы (ЦНС) является белок астроцитарной глии S-100b, который является прямым индикатором повреждения клеток нервной системы (Blennow М, Savman К, lives Р, Thoresen М, Rosengren L. Brain-specific proteins in the cerebrospinal fluid of severely asphyxiated newborn infants. Acta Paediatr 2001;90:1171-5). Белок S-100b повышается в различных биологических жидкостях за 48-72 ч до того, как какая-либо стандартная процедура отражает церебральные нарушения. Повышение S-100b регистрируется у детей и с гипоксическим поражением ЦНС и при септической энцефалопатии (Neuropediatrics 2009; 40(2): 66-72). Чувствительность S-100b близка к 100%.

По данным метаанализа биомаркеров бактериальной инфекции, наиболее специфичным признан прокальцитонин (ПКТ) (C.Pierrakos, J.L.Vincent, Sepsis biomarkers: A review. Crit Care Med., 2010, 14:R15; RU патент № 2137130 C1). Уровень сывороточной концентрации ПКТ>2нг/мл означает наличие у больного тяжелого синдрома системного воспалительного ответа (ССВР) и высокого риска тяжелого сепсиса и/или септического шока (чувствительность 85%, специфичность 93%).

Известно, что уровень S100-b повышается при сепсисе (WO патент № 03048778 А1) и повышенный уровень S100-b является маркером развития септической энцефалопатии у пациентов с сепсисом (дисс. «Септическая энцефалопатия: аспекты патогенеза и факторы риска развития» на соискание ученой степени к.м.н., Белышев, С.Ю., г.Екатеринбург, 2010 г.).

Прототипом изобретения является известное сочетанное использование БМ S100-b (биомаркера повреждения ЦНС) и ПКТ (биомаркера инфекции) для диагностики септической энцефалопатии. При наличии клинической картины энцефалопатии, повышенного уровня S100-b на фоне повышенного ПКТ в условиях отсутствия неинфекционного поражения ЦНС у больного диагностируют наличие септической энцефалопатии.

Однако, как было сказано выше, у новорожденных в отделениях реаниматологии неонатального профиля часто гипоксическое поражение ЦНС сочетается с тяжелой инфекцией. В связи с чем, применение описанного способа диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС имеет значимое ограничение, т.к. трудно определить, с чем связано повышение S100-b. Известно, что специфичность S100-b как БМ гипоксического поражения ЦНС оценивается не более 70%.

Таким образом, перед исследователями стоит задача по разработке способа лабораторной диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС (фактически вычленении из синдрома смешенной энцефалопатии септической энцефалопатии). Поставленная задача решается способом лабораторной диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС, заключающимся в том, что производится расчет индекса P/S как отношение концентрации биомаркеров прокальцитонина (ПКТ, или РСТ) и S100-b, измеренных одновременно в сыворотке крови, и в случае, если значение индекса больше 11 при S100-b выше нормы (0,1 пкг/л) диагностируют наличие септической энцефалопатии.

Преимуществом данного способа является, то что его можно применять у новорожденных с гипоксическим поражением ЦНС т.к, в при расчете индекса P/S учитывается влияние инфекции на уровень S100-b. При значении индекса P/S>11 отмечается максимальная взаимосвязь S100-b от уровня ПКТ.

Способ может быть реализован с использованием стандартного лабораторного оборудования с привлечением персонала, квалификация которого не превосходит уровень специалиста в области химического, биохимического, иммуноферментного анализа.

Сущность изобретения

Способ лабораторной диагностики септической энцефалопатии у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС заключается в том, что производится расчет индекса P/S как отношение концентрации биомаркеров прокальцитонина (ПКТ, или РСТ) и S100-b, измеренных одновременно в сыворотке крови, и в случае, если значение индекса больше 11 при S100-b выше нормы (0,1 пкг/л) диагностируют наличие септической энцефалопатии.

Данный способ позволяет провести дифференциальную диагностику причин энцефалопатии у новорожденного с перинатальным гипоксическим поражением при поступлении в ОРИТ, причин вызвавших усугубление энцефалопатии у новорожденных при наблюдении в динамике и с большей точностью прогнозировать динамику состояния ребенка на фоне выбранного лечения.

Исходным материалом анализа является сыворотка венозной крови, в которой производят количественное определение содержания ПКТ и белка S100-b. Данная работа выполнена с использованием стандартных наборов Elecsys BRAHMS РСТ и Elecsys S100. Анализ выполняли на автоматическом электрохемилюминисцентном анализаторе Elecsys 2010. Нормальная концентрация РСТ до 0,25 нг/мл. Нормальная концентрация для S100-b до 0,1 пкг/л.

Пример 1

Недоношенный ребенок в возрасте 7 дней (срок гестации 28 недель) поступил в отделение реаниматологии новорожденных с диагнозом: "Нижнедолевая пневмония справа. Синдром апноэ. Синдром перинатальной гипоксии головного мозга". В день поступления концентрация S100-b 0,534 пкг/л и ПКТ 6.27 нг/мл (индекс P/S 11.74). По данным инструментальных методов обследования у ребенка не выявлено органических повреждений головного мозга. Начата антибактериальная терапия. Через 24 часа на фоне лечения концентрации ПКТ снизились в 2 раза, однонаправлено с ПКТ произошло снижение сывороточной концентрации S100-b. Таким образом, первично высокая концентрация S100-b частью была связана с наличием у ребенка септической энцефалопатии. Однако до полной нормализации ПКТ нельзя исключить у ребенка наличия и гипоксического поражения ЦНС. Через сутки, как и ожидалось, на фоне адекватной антибактериальной терапии произошло однонаправленное снижение обоих маркеров. В данном случае ожидается дальнейшее снижение S100-b при продолжении антибактериальной терапии, т.к. индекс P/S на 8-е сутки > 11. В противном случае необходимо исключать прогрессирования гипоксического поражения ЦНС у ребенка (См. табл.1).

Таблица 1
Динамика концентраций белка S100-b и ПКТ.
Возраст, сутки	7	8
S100-b, пкг/л	0,534	0,281
ПКТ, нг/мл	6,27	3,12
Индекс P/S	11,74	11.10

Пример 2

Ребенок в возрасте 3 суток поступил в отделение реаниматологии новорожденных с диагнозом: " Аспирационная пневмония, персистирующая легочная гипертензия, двусторонний пневмоторакс на фоне баротравмы".

В день поступления концентрация S100-b 0,368 пкг/л и ПКТ 8.38 нг/мл (индекс P/S 22.77). По данным инструментальных методов обследования у ребенка не выявлено органических повреждений головного мозга. Таким образом, первично высокая концентрация S100-b частью связана с наличием у ребенка септической энцефалопатии. Однако до полной нормализации ПКТ нельзя исключить у ребенка наличия и гипоксического поражения ЦНС. Начата антибактериальная терапия. Через 48 часов на фоне лечения концентрации ПКТ снизились более чем в 2 раза, однако сывороточная концентрация S100-b возросла. В связи с чем было сделано заключение, об усугублении перинатального гипоксического поражения ЦНС. По данным инструментальных методов исследования у ребенка выявили внутрижелудочковое кровоизлияние (ВЖК) 2 степени (См. табл.2).

Таблица 2
Динамика концентраций белка S100-b и ПКТ
Возраст, сутки	3	5
S100-b, пкг/л	0,368	1.126
ПКТ, нг/мл	8,38	1,92
Индекс S/P	22,77	1,705

Пример 3

Ребенок 3 дней поступил в отделение реаниматологии с диагнозом: "Двусторонняя аспирационная пневмония. Гемолитическая болезнь новорожденных, желтушно-анемическая форма. Церебральная ишемия 2 степени. Синдром мышечной дистонии. Недоношенность 35-36 недель". В день поступления концентрация S100-b 0,25 пкг/л и РСТ 5.86 нг/мл (индекс S/P 23.44 - у ребенка есть септическая энцефалопатия, однако, до полной нормализации уровня ПКТ нельзя исключать также наличия гипоксического повреждения ЦНС). По данным инструментальных методов обследования у ребенка не выявлено органических повреждений головного мозга. Начата антибактериальная терапия. Через 48 часов на фоне лечения концентрация ПКТ снизились более чем в 2 раза, однако сывороточная концентрация S100-b практически не изменилась, что свидетельствует о напряженности неинфекционного (гипоксического) повреждения ЦНС.При повторном инструментальном обследовании на 5-е сутки у ребенка было выявлено ВЖК 1 степени (см. табл.3).

Таблица 3
Динамика концентраций белка S100-b и ПКТ
Возрас т, сутки	3	5
S100-b, пкг/л	0,25	0.24
ПКТ, нг/мл	5,86	1,71
Индекс S/P	23,44	7,125