Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАТЯЖНОГО КАШЛЯ ИНФЕКЦИОННОГО И АЛЛЕРГИЧЕСКОГО ГЕНЕЗА ПРИ РЕСПИРАТОРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ У ДЕТЕЙ ОТ 2 ДО 17 ЛЕТ

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии и пульмонологии.

Известен способ ранней диагностики заболеваний легких в молодом возрасте (патент на изобретение №2579423 РФ от 22.07.2014 г.). Сущность метода заключается в том, что вначале производят анкетирование пациента для выявления патогномоничных респираторных жалоб (кашель, экспекторация мокроты, одышка, свистящие хрипы) и факторов риска бронхолегочной патологии (отягощенная наследственность по заболеваниям легких, курение, воздействие производственных аэрополлютантов, аллергические состояния). При положительных ответах на вопросы анкеты формируют группу риска заболеваний легких. Затем среди них проводят исследование функции легких методами спирометрии и бодиплетизмографии. При наличии жалоб на продуктивный кашель и показателей уровня объема форсированного выдоха за первую секунду и форсированной жизненной емкости легких более 80% и соотношения этих показателей более 0,70 при проведении спирометрии диагностируют хронический бронхит; при наличии жалоб на приступы удушья, кашель, одышку и свистящие хрипы, снижении объема форсированного выдоха за первую секунду менее 80% диагностируют бронхиальную астму; при наличии факторов риска - курение, воздействие ирритантов в анамнезе и соотношении объема форсированного выдоха за первую секунду к форсированной жизненной емкости легких менее 0,70 - диагностируют хронический обструктивный бронхит; при отклонении внутригрудного объема более чем 140%, остаточного объема легких более 120%, общей емкости легких более 120% при проведении бодиплетизмографического исследования и при нормальных спирометрических показателях диагностируют бронхиальную астму нетяжелой степени.

Недостатками данного способа являются трудоемкость, отсутствие связи исследуемых параметров с характеристиками микроциркуляторного русла, функциональным состоянием вегетативной нервной системы, невозможность применения у детей.

Известен способ диагностики нарушения бронхиальной проходимости (патент на изобретение №2254054 РФ от 15.12.2002 г.), заключающийся в том, что у пациента регистрируют звуки кашля с помощью микрофона, установленного у рта больного, с дальнейшим спектральным анализом звуков кашля по полосам низких (100-300 Гц), средних (300-600 Гц) и высоких (600-5000 Гц) частот и при значении доли относительной энергии высоких частот выше 65% диагностируют нарушение бронхиальной проводимости. Недостатками данного способа является то, что отсутствует связь исследуемых параметров с анамнестическими данными, характеристиками микроциркуляторного русла и функциональным состоянием вегетативной нервной системы, невозможность применения у детей.

Наиболее близким (прототипом) к предлагаемому является способ получения индуцированной мокроты у детей для оценки степени и характера воспаления слизистой бронхов (патент на изобретение №2364341 РФ от 24.04.2008 г.). Сущность метода заключается в том, что у пациента измеряют нормативный исходный показатель, характеризующий состояние проходимости бронхов (у детей старше 5 лет измеряют пиковую скорость выдоха, у детей младше 5 лет проводят аускультацию легких с оценкой частоты дыхания, признаков бронхоспазма), затем проводят премедикацию β2-агонистом короткого действия, после чего через 10 мин повторно измеряют нормативный показатель. Если изначально он был снижен и при его нормализации или исходно нормальных показателях, далее проводят с помощью небулайзера ингаляцию гипертоническим раствором, измеряя периодически или при появлении респираторных жалоб нормативный показатель, при снижении нормативного показателя более чем на 20% и/или при появлении респираторных синдромов ингаляцию прекращают. Через несколько минут после ингаляции или при появлении потребности откашляться откашливают мокроту, которую собирают в емкость для последующего анализа с целью установления и оценки преобладающего вида воспаления (аллергического или инфекционного), что позволяет выявить у ребенка, в частности, бронхиальную астму на ранней стадии и осуществлять мониторинг воспалительных изменений.

Недостатками данного способа является трудоемкость и отсутствие связи исследуемых параметров с характеристиками микроциркуляторного русла и функциональным состоянием вегетативной нервной системы.

Целью предлагаемого способа является повышение точности дифференциальной диагностики затяжного кашля инфекционного и аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей у детей от 2 до 17 лет, за счет определения дополнительных показателей при помощи анализа анамнестических данных, компьютерной капилляроскопии ногтевого ложа, оценки вариабельности сердечного ритма, иммунологического обследования.

Поставленная цель достигается тем, что при первичном обращении пациента анализируют анамнез, в частности уточняют наличие при данном заболевании подъема температуры тела выше 37,5°С и усиление кашля при физической нагрузке, затем при помощи компьютерной капилляроскопии ногтевого ложа у пациента определяют показатели микроциркуляторного русла (длина периваскулярной зоны, коэффициент извитости артериальной части капилляра). После чего, методом оценки вариабельности сердечного ритма определяют показатели функционального состояния вегетативной нервной системы (стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов), далее при помощи иммунологического обследования в сыворотке крови определяют уровень общего иммуноглобулина Е. По результатам описанных выше исследований и измерений вычисляют диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля инфекционного генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₁) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

потом у данного пациента определяют диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля аллергического генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₂) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

после чего сравнивают вычисленные значения диагностических коэффициентов (D₁ и D₂), и если D₁>D₂, то у данного пациента диагностируют кашель инфекционного генеза, а если D₂>D₁, то диагностируют кашель аллергического генеза.

Новизна предлагаемого решения заключается в том, что впервые у детей в возрасте от 2 до 17 лет проведена дифференциальная диагностика затяжного кашля аллергического и инфекционного генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей с учетом катамнеза по совокупности исследования анамнестических данных и определения дополнительных показателей микроциркуляции методом компьютерной капилляроскопии ногтевого ложа, функционального состояния вегетативной нервной системы методом оценки вариабельности сердечного ритма и определения уровня общего иммуноглобулина Е в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа.

Технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого нами способа, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. У ребенка в положении «сидя», после 15-минутного отдыха 4 палец левой руки располагают под объективом светового микроскопа «Биомед-1». Рука испытуемого находится на уровне сердца. На околоногтевой валик наносится 1 капля иммерсионного масла. При помощи цифровой камеры-окуляра «DCM 800», осветительной системы, создающей и фокусирующей на ногтевом ложе пальца световое пятно, получают четкое изображение на экране монитора путем его передачи на ПЗС-матрицу цветной видеокамеры, сигнал с которой поступает на видеомонтажный комплекс, а затем на компьютер. После чего с помощью компьютерной программы «С-Scope», версии 0.90а оценивают функциональное состояние микроциркуляторного русла по ряду параметров. При этом определяют длину периваскулярной зоны и коэффициент извитости артериальной части капилляра.

Затем проводится оценка вариабельности сердечного ритма с использованием кардиоритмографического комплекса «Кардиовизор-6С» (ООО «Медицинские Компьютерные Системы»). Исследование проводится в спокойном состоянии в течение 3 мин в положении «сидя». Электроды накладываются на верхние и нижние конечности ребенка (при этом на правую руку - электрод с красной маркировкой, на левую руку - с желтой маркировкой, на левую ногу - электрод с зеленой маркировкой). Четвертый электрод устанавливается на правую ногу для подключения заземляющего провода (черная маркировка). Затем электроды попарно (электроды с красной и с желтой маркировкой; электроды с зеленой и с черной маркировкой) подключаются к «Кардиовизору-6С», сигнал от которого поступает на компьютер, после чего проводят регистрацию каждого из трех стандартных отведений. Затем с помощью компьютерной программы «PCNT» оценивают показатели вариабельности сердечного ритма. При этом определяют стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов.

Далее проводится иммунологическое обследование с определением в сыворотке крови уровня общего иммуноглобулина Е методом иммуноферментного анализа.

Предлагаемый способ был применен нами у 78 детей в возрасте от 2 до 17 лет с затяжным кашлем в условиях поликлиники и стационара. Были сформированы 2 группы пациентов: 1 группу (n₁) составили 46 детей с кашлем инфекционного генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей (ринит, аденоидит, тонзиллит, синусит, гайморит); 2 группу (n₂) составили 32 пациента с кашлем аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей (аллергический ринит). Катамнестическое наблюдение пациентов продолжалось от 6 до 15 месяцев.

Данные были обработаны при помощи пакета статистических программ «STATISTICA» (Data analysis software system, StatSoft, Inc. 2008) версия 10.0. Достоверность различий определялась при помощи методов Краскел-Уоллиса, Спирмена и Кендалл-Тау, был проведен факторный и кластерный анализ. В результате чего, выделено 13 наиболее информативных показателей, включающих данные анамнеза (наличие подъема температуры тела выше 37,5°С; усиление кашля при физической нагрузке; время возникновения кашля (утренний, ночной)) и объективного осмотра пациентов: носовое дыхание и характер отделяемого из носа; неравномерность калибра капилляров, коэффициент извитости артериальной части капилляров, длина периваскулярной зоны, отклонение от средней величины кардиоинтервалов, квадратный корень из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов, уровень общего иммуноглобулина Е в сыворотке крови, уровень эозинофилов в крови (р<0,05). Затем при помощи прямого пошагового дискриминантного анализа из них отобрано 6 наиболее значимых показателей (подъем температуры тела выше 37,5°С (Т); усиление кашля при физической нагрузке (ФН); длина периваскулярной зоны (L); коэффициент извитости артериальной части капилляра (Kia); стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов (SDNN); уровень общего иммуноглобулина Е в сыворотке крови (IgE), дискриминирующих выборку на 2 группы и позволивших провести дифференциальную диагностику затяжного кашля инфекционного и аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей у детей (см. табл. 1).

Далее была проведена процедура классификации, результатом которой явился расчет констант и коэффициентов функции классификации для затяжного кашля инфекционного и аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей у детей (см. табл. 2).

На основании математической обработки получен набор оптимальных признаков и сформулирован способ дифференциальной диагностики затяжного кашля инфекционного и аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей, который заключается в определении диагностического коэффициента, рассчитанного для кашля инфекционного генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₁) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

где C₁=(-421353,0) - константа, рассчитанная для кашля инфекционного генеза,

а_1-6 - коэффициенты функции классификации, рассчитанные для кашля инфекционного генеза: а₁=(+2302,0); а₂=(-88,0); а₃=(+3,0); а₄=(+4188,0); а₅=(+2,0); а₆=(+6067,0);

потом у данного пациента определяют диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля аллергического генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₂) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

где С₂=(-418903,0) - константа, рассчитанная для кашля аллергического генеза,

b_1-6 - коэффициенты функции классификации, рассчитанные для кашля аллергического генеза: b₁=(+2287,0); b₂=(-78,0); b₃=(+4,0); b₄=(+4089,0); b₅=(+2,0); b₆=(+6049,0),

при этом в обеих формулах:

Т - подъем температуры тела выше 37,5°С (101 - нет, 102 - есть);

ФН - усиление кашля при физической нагрузке (101 - нет; 102 - есть);

L - длина периваскулярной зоны в мкм;

Kia - коэффициент извитости артериальной части капилляра в условных единицах;

SDNN - стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов в мс;

IgE - уровень общего иммуноглобулина Е в сыворотке крови (101 - в пределах возрастной нормы; 102 - повышен),

после чего сравнивают вычисленные значения диагностических коэффициентов (D₁ и D₂), и если D₁>D₂, то у данного пациента диагностируют кашель инфекционного генеза, а если D₂>D₁, то диагностируют кашель аллергического генеза.

Обучающая выборка (n₁=24, n₂=17) была распознана полностью. На контрольной группе пациентов (n₁=22, n₂=15) проведено клиническое испытание модели. Чувствительность модели составила 73,08%; специфичность - 92,86%, при диагностической точности 83,3%.

Способ иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Клинический пример 1.

Мальчик Ш., 2 лет 10 мес. Родился от 2 беременности, протекавшей на фоне токсикоза 1 половины, анемии в 3 триместре, ОРИ в 22 недели. Роды 2, срочные, с родостимуляцией окситоцином. Оценка по шкале Апгар 8/9 баллов. Наследственность по аллергопатологии не отягощена. Детское дошкольное учреждение посещает с 1 г. 9 мес. В анамнезе частые ОРИ верхних дыхательных путей (до 12 раз за прошедший год).

Из анамнеза заболевания отмечено, что на протяжении 4 недель до данного обследования, после перенесенной острой респираторной инфекции, сопровождавшейся повышением температуры тела до 38,0°С, яркой гиперемией и зернистостью задней стенки глотки, обильными слизисто-гнойными выделениями из носовых ходов (по данным осмотра участкового педиатра), несмотря на проведенное лечение (назальные деконгестанты, муколитики, ингаляции через небулайзер с 0,9% NaCl), у мальчика сохранялся умеренный, редкий, продуктивный кашель, преимущественно в утренние часы, после пробуждения, усиливающийся при физической нагрузке.

При обследовании ребенка выявлено состояние удовлетворительное. Температура тела - 36,8°С. Кожа бледная, чистая, периорбитальные тени. Задняя стенка глотки с неяркой гиперемией и слизистым отделяемым. Миндалины 3 размера, «рыхлые», без налетов. Носовое дыхание затруднено, отделяемое скудное, слизистое. ЧД - 22 в мин. При перкуссии легких ясный легочный звук. При аускультации легких дыхание пуэрильное, проводилось во все отделы, хрипов не было. Со стороны других органов и систем без патологии.

С учетом анамнестических данных проведены компьютерная капилляроскопия ногтевого ложа, оценка вариабельности сердечного ритма, иммунологическое обследование с определением следующих показателей: отмечался подъем температуры тела выше 37,5°С (Т) - 102, а также усиление кашля при физической нагрузке (ФН) - 102, длина периваскулярной зоны (L) - 99,5 мкм, коэффициент извитости артериальной части капилляра (Kia) - 0,9 усл.ед.; стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) - 29,0 мс, уровень общего иммуноглобулина Е (IgE) в пределах возрастной нормы - 101.

Затем был вычислен диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля инфекционного генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₁) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

потом у данного пациента определили диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля аллергического генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₂) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

При сравнении полученных значений диагностических коэффициентов (D₁=421449,3 и D₂=421440,5), D₁>D₂, следовательно, у данного пациента можно диагностировать кашель инфекционного генеза.

Через 1 неделю в амбулаторных условиях мальчик консультирован отоларингологом, диагностирован хронический аденоидит, тонзиллит в периоде обострения, кашель инфекционного генеза был подтвержден. В лечении получал пероральный антибиотик, стандартизированный лиофилизат бактериальных лизатов, физиолечение (биоптрон на область придаточных пазух носа) и ультразвуковое струйно-кавитационное орошение слизистой оболочки носа и носоглотки с положительным эффектом. Кашель полностью купировался через 6 дней от начала терапии. В катамнезе в течение 10 месяцев мальчик болел ОРИ верхних дыхательных путей 6 раз, эпизоды затяжного кашля не повторялись.

Клинический пример 2.

Мальчик Д., 3 лет. Родился от 1 беременности, протекавшей на фоне токсикоза 2 половины, угрозы прерывания в 24-25 и 28-29 недель, на 32-33 неделе - абсцесс бартолиневой железы с хирургическим лечением. Роды 1, в срок 35 недель, с преждевременным излитием околоплодных вод. Оценка по шкале Апгар 6/8 баллов. Наследственность отягощена по аллергопатологии: у матери - атопический дерматит, аллергический ринит. Семья проживает в квартире, домашних животных нет, гипоаллергенный быт соблюдается частично, отец ребенка курит. С раннего возраста у мальчика отмечались изменения на коже в виде гиперемии и сухости щек после употребления в пищу рыбы, яиц. Гипоаллергенная диета не соблюдалась. С 1,5 лет периодически отмечается кашель, связи с провоцирующим фактором, таким как физическая нагрузка, не прослеживалось.

В течение 6 недель до данного обследования, на фоне нормальной температуры тела пациента стал беспокоить редкий, умеренный, влажный кашель, возникающий преимущественно в положении лежа, сопровождающийся затруднением носового дыхания и обильным слизистым отделяемым из носовых ходов (по данным осмотра участкового педиатра). Получал симптоматическое лечение (назальный деконгестант, муколитик) без положительного эффекта.

При обследовании ребенка выявлено удовлетворительное состояние. Температура тела - 36,8°С. Кожа обычной окраски, умеренно влажная, чистая, периорбитальные тени. Задняя стенка глотки без гиперемии, отмечается слизистое отделяемое. Носовое дыхание умеренно затруднено, скудное слизистое отделяемое. ЧД - 20 в мин. При перкуссии легких ясный легочный звук. При аускультации легких дыхание пуэрильное, проводилось во все отделы, хрипов не было. Со стороны других органов и систем без патологии.

С учетом анамнестических данных проведены компьютерная капилляроскопия ногтевого ложа, оценка вариабельности сердечного ритма, иммунологическое обследование с определением следующих показателей: отсутствие подъема температуры тела выше 37,5°С (Т) - 101 и усиления кашля при физической нагрузке (ФН) - 101, длина периваскулярной зоны (L) - 118,46 мкм, коэффициент извитости артериальной части капилляра (Kia) - 0,84 усл.ед., стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) - 25,9 мс, уровень общего иммуноглобулина Е (IgE) повышен - 102.

Затем был вычислен диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля инфекционного генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₁) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

потом у данного пациента определили диагностический коэффициент, рассчитанный для кашля аллергического генеза при респираторном заболевании верхних дыхательных путей (D₂) как классификационное значение дискриминантного уравнения по формуле:

При сравнении полученных значений диагностических коэффициентов (D₁=425114,1 и D₂=425118,2), D₂>D₁, следовательно, у данного пациента можно диагностировать кашель аллергического генеза.

Через 4 месяца было проведено обследование в условиях аллергологического отделения детской клинической больницы, в результате которого был установлен диагноз: аллергический ринит, круглогодичная форма, интермиттирующее течение, легкой степени тяжести, что подтвердило аллергический генез кашля. В лечении назначены топические стероиды, антигистаминный препарат с положительным эффектом. Кашель купировался на 4-й день от начала терапии. В катамнезе в течение 13 месяцев эпизоды затяжного кашля не повторялись.

Предлагаемый способ применен в условиях детских поликлиник и стационаров, в частности, в ГУЗ Ярославской области «Детская клиническая больница №1».