Результат интеллектуальной деятельности: Способ диагностики врожденной пневмонии у умершего новорожденного путем посмертной магнитно-резонансной томографии

Врожденная пневмония - это острое инфекционно-воспалительное заболевание респираторных отделов легких в результате анте- и/или интранатального инфицирования, имеющее клинико-рентгенологические проявления в первые 72 ч жизни ребенка. Внедрение в практику новых технологий лечения позволило улучшить успехи выхаживания таких новорожденных, в том числе с морфофункциональной незрелостью. Однако частота неблагоприятных исходов остается очень высокой. Так, внутриутробная пневмония была диагностирована в 10-38% аутопсийных исследований тел мертворожденных и в 20-63% - умерших новорожденных [Duke Т. Neonatal pneumonia in developing countries // Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. 2005. V. 90. P. F211-F219].

В Российской Федерации в 2010 году врожденная пневмония явилась причиной перинатальной смерти в 3,6%, в 2014 году - в 2,9% случаев [Щеголев А.И., Туманова У.Н., Фролова О.Г. Региональные особенности мертворождаемости в Российской Федерации // Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы и экспертной практики в региональных бюро судебно-медицинской экспертизы на современном этапе. Рязань, 2013. С. 163-169].

Основным методом посмертной диагностики внутриутробной пневмонии является патологоанатомическое вскрытие. Однако «макроскопически поставить диагноз пневмонии у мертворожденного и умершего в первые дни жизни мертворожденного часто бывает затруднительно» [Сорокин А.Ф. Пневмонии новорожденных // Патологическая анатомия болезней плода и ребенка. / Под ред. Т.Е. Ивановской, Л.В. Леоновой. М.: Медицина, 1989. С. 208-210]. Поэтому обязательным этапом патологоанатомического исследования является взятие во время аутопсии кусочков ткани легких для последующего их микроскопического исследования. Именно приготовление гистологических препаратов легких и их изучение под микроскопом позволяет выявить клетки воспаления и микроорганизмы (в том числе после дополнительных окрасок). Однако у недоношенных новорожденных клеточные реакции выражены в значительно меньшей степени [Хрущелевски Э., Шперль-Зейфридова Г. Секция трупов плодов и новорожденных. М.: Медгиз, 1962]. Более того, проведение антибиотикотерапии способствует уменьшению или даже исчезновению микроорганизмов и клеток воспалительного ряда в ткани легких, что существенно затрудняет проведение полноценных клинико-патологоанатомических сопоставлений. Следует также добавить, что процесс приготовления гистологических препаратов занимает достаточно большой промежуток времени: в среднем 5-7 дней.

Перспективным методом посмертной диагностики состояния легких считается проведение магнитно-резонансной томографии (МРТ), когда на основании визуальной оценки интенсивности МРТ-сигналов в различных режимах исследования делалось заключение о поражении легких (наличии врожденной диафрагмальной грыжи, аспирационного синдрома, гипоплазии и отека легкого) [Thayyil S., Sebire N.J., Chitty L.S. et al. Post-mortem MRI versus conventional autopsy in fetuses and children: a prospective validation study // Lancet. 2013. V. 382. P. 223-233]. Однако в отношении посмертной диагностики пневмонии чувствительность составила лишь 12,5%, а прогностическая ценность положительного результата - 25% [Arthurs O.J., Thayyil S., Olsen O.E., Addison S., Wade A., Jones R. et al. Diagnostic accuracy of post-mortem MRI for thoracic abnormalities in fetuses and children. Eur. Radiol. 2014; 24: 2876-2884]. Более того, заключение о наличии или отсутствии пневмонии делалось на основании субъективной визуальной оценки воздушности-уплотнения ткани легкого. Нами также ранее была предложена методика посмертного МРТ выявления врожденной пневмонии, основанной на количественном соотношении интенсивности сигнала легких и жидкости [Туманова У.Н., Ляпин В.М., Быченко В.Г., Щеголев А.И., Сухих Г.Т. Возможности посмертной магнитно-резонансной томографии для диагностики врожденной пневмонии. Вестник РГМУ, 2016, №4, с. 48-55]. Данная методика показала хорошие значения параметров диагностической эффективности: чувствительность составила 77,8%, специфичность - 75,0%, диагностическая эффективность - 76,2%. Однако она оказалась затруднительной при практическом применении в связи с необходимостью расчета и анализа полученных данных для каждого легкого (правого и левого). В связи с чем возникла необходимость разработки более удобного метода расчета.

Цель изобретения - разработка простого объективного неинвазивного способа посмертной диагностики врожденной пневмонии.

Цель достигается тем, что проводят магнитно-резонансную томографию органов грудной полости умершего новорожденного, на полученных изображениях определяют интенсивность сигнала ткани правого и левого легкого, а также жидкости в плевральной полости, на основании которых рассчитывают коэффициент экссудации легких и проводят диагностику врожденной пневмонии.

Способ осуществляют следующим образом. Проводят магнитно-резонансную томографию тела мертворожденного в Т2 стандартном режиме в сагиттальной проекции, на полученных изображениях определяют интенсивность сигнала плевральной жидкости и каждого легкого на уровне максимального среза и на основании полученных данных рассчитывают коэффициент экссудации легких по формуле

ИСПЖ²/(ИСПЛ × ИСЛЛ),

где ИСПЖ - значение интенсивности сигнала жидкости в плевральной полости, ИСПЛ - значение интенсивности сигнала ткани правого легкого, ИСЛЛ - значение интенсивности сигнала ткани левого легкого.

Если значение коэффициент экссудации легких менее 5,5, то диагностируют врожденную пневмонию. При значениях коэффициент экссудации не менее 5,5 делают заключение об отсутствии врожденной пневмонии.

Пример 1. Мальчик С., второй ребенок из двойни, родился при сроке гестации 35 недель с массой тела 3206 г и длиной 44 см. При рождении состояние ребенка тяжелое за счет наличия множественных врожденных пороков развития: агенезии правой почки и мочеточника, мегауретера, мегацистис, атрезии уретры, ануса и прямой кишки. В первый день жизни проведено две операции: наложение пункционной цистостомы с эвакуацией первородной мочи по поводу атрезии уретры (через 4 ч 05 минут после рождения) и наложение противоестественного заднего прохода на поперечную ободочную кишку по поводу атрезии ануса и прямой кишки (через 15 минут после первой операции). На 10 день жизни при микробиологическом исследовании содержимого из зева обнаружен рост Malassezia furfur, поставлен диагноз врожденной пневмонии. Проводилась кардиотоническая, гемостатическая, антибактериальная и обезболивающая терапия и энтеральное питание. На 16-й день жизни наложен перитонеальный дренаж для проведения диализа по поводу поликистоза почек, хронической почечной недостаточности и анурии, и через 4 дня дренаж был удален. На 20-й день жизни при микробиологическом анализе содержимого интубационной трубки обнаружен рост Enterobacter cloacae. Продолжалось проведение интенсивной терапии. Однако состояние ребенка ухудшалось, и через 36 дней 10 часов 40 мин после рождения констатирована биологическая смерть.

После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме в сагиттальной проекции. На полученных Т2 взвешенных изображениях в сагиттальной проекции определяют интенсивность сигнала (ИС) в обоих легких (ИС правого легкого = 380, ИС левого легкого = 290) и плевральной жидкости (ИСПЖ = 523). По формуле вычисляют коэффициент экссудации легких: ИСПЖ²/(ИСПЛ × ИСЛЛ)=523²/(380×290)=2,48. Поскольку значение коэффициент экссудации легких менее 5,5, то делают заключение о врожденной пневмонии.

При патологоанатомическом вскрытии тела умершего ребенка оба легких сформированы правильно: правое разделено на три доли, левое - на две доли. Ткань легких мягкой консистенции, на разрезе - темно-красного цвета, при надавливании выделяется жидкая кровь в небольшом количестве. При проведении водной пробы кусочки ткани легкого плавают в воде.

После приготовления гистологических препаратов и их микроскопического изучения установлен альвеолярный тип развития респираторной ткани легких. Большая часть бронхов в состоянии спадения различной степени выраженности, в их просветах десквамированный респираторный эпителий. Во многих полях зрения признаки дистелектаза, большая часть альвеол эмфизематозно расширена, по всем полям зрения в альвеолах отмечаются макрофаги, моноциты, гистиоциты, свидетельствующие об очагово-сливной пневмонии. При микробиологическом исследовании аутопсийного материала обнаружен рост Enterobacter cloacae.

Пример 2. Мальчик С. родился при сроке гестации 40 недель с массой тела 2747 г и длиной 48 см.

При рождении состояние ребенка тяжелое за счет наличия множественных врожденных пороков развития: дефекта межжелудочковой перегородки, общего артериального ствола, гипоплазии восходящего отдела и дуги аорты, омфалоцеле, двусторонней пиелоэктазии, двустороннего крипторхизма, гипоплазии полового члена, полной расщелины верхней губы, мягкого и твердого неба. Сразу после рождения проводилась кардиотоническая, гемостатическая, обезболивающая терапия и энтеральное питание. Однако состояние ребенка ухудшалось, и через 2 часа 7 минут после рождения констатирована биологическая смерть.

После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме в сагиттальной проекции. На полученных Т2 взвешенных изображениях в сагиттальной проекции определяют интенсивность сигнала (ИС) в ткани правого (ИСПЛ = 195) и левого легкого (ИСЛЛ=176) и плевральной жидкости (ИСПЖ = 590). По формуле вычисляют коэффициент экссудации легких: ИСПЖ²/(ИСПЛ × ИСЛЛ)=590²/(195×176)=10,14. Поскольку значение коэффициента экссудации легких более 5,5, то делают заключение об отсутствии врожденной пневмонии.

При патологоанатомическом вскрытии верхние дыхательные пути проходимы. Легкие мягкой консистенции, на разрезе розоватого цвета. При проведении водной пробы фрагменты ткани легкого плавают в воде.

При микроскопическом изучении препаратов легких строение респираторной ткани соответствует сроку гестации. Бронхи различных калибров и бронхиолы спавшие, в просветах многих из них десквамированный респираторный эпителий. Во многих полях зрения альвеолы спавшие, в состоянии ателектаза. Некоторые альвеолы в состоянии буллезной эмфиземы. Межальвеолярные перегородки в состоянии умеренного отека, капилляры межальвеолярных перегородок неравномерно полнокровные со стазами и сладжами эритроцитов. При микробиологическом исследовании аутопсийного материала легкого роста микроорганизмов не обнаружено.

Сделано заключение, что смерть новорожденного с множественными пороками развития, наиболее значимыми из которых являются аномалии развития сердца, наступила вследствие сердечно-сосудистой недостаточности, проявившейся гидротораксом, гидроперикардом, асцитом, отеком и набуханием вещества головного мозга.

Пример 3. Девочка К. родилась при сроке гестации 39 недель с массой тела 3740 г и длиной 52 см.

При рождении состояние ребенка тяжелое из-за проявлений дыхательной недостаточности и сердечно-сосудистой недостаточности, обусловленных врожденной левосторонней ложной диафрагмальной грыжей. Проводилась кардиотоническая, гемостатическая, антибактериальная и обезболивающая терапия. Однако состояние ребенка ухудшалось, и через 2 суток после рождения наступила смерть.

После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме в сагиттальной проекции. На полученных Т2 взвешенных изображениях определяют интенсивность сигнала (ИС) в ткани правого (ИСПЛ = 251) и левого легкого (ИСЛЛ = 312) и плевральной жидкости (ИСПЖ = 690). По формуле вычисляют коэффициент экссудации легких: ИСПЖ²/(ИСПЛ × ИСЛЛ)=476,1/(251×312)=6,08. То есть коэффициент экссудации легких более 5,5, на основании чего делают заключение об отсутствии врожденной пневмонии.

При патологоанатомическом вскрытии тела органы грудной и брюшной полости расположены неправильно: имеется значительный дефект купола диафрагмы слева с эвентрацией левой доли печени, селезенки, кардиальной части желудка, петель тонкой и толстой кишки в левую плевральную полость. Верхние дыхательные пути проходимы. Левое легкое уменьшено в размерах, представлено двумя долями, мягко-эластичной консистенции, на разрезе синюшно-красноватого цвета. Правое легкое сформировано правильно (представлено тремя долями), мягко-эластичной консистенции, на разрезе синюшно-красноватого цвета. Масса правого легкого 14,5 г, левого легкого 2,53 г, обоих легких - 17,03 г (норма - 42,6±14,9 г), т.е. имеется дефицит массы легких 58,1%. При проведении водной пробы кусочки ткани легкого тонут в воде. При последующем микроскопическом изучении препаратов легких строение респираторной ткани (альвеолярный тип) соответствует сроку гестации. Во многих полях зрения воздухоносные структуры спавшиеся (в состоянии ателектаза), в других полях зрения наблюдается расширение воздухоносных структур. Во всех полях зрения в большом количестве альвеол определяются отложения плотных эозинофильных бесструктурных масс (гиалиновые мембраны). В интерстициальной ткани умеренный отек, периваскулярные и перибронхиальные кровоизлияния. Часть просветов сегментарных и субсегментарных бронхов заполнена фибрином, пластами слущенного респираторного эпителия и единичными эритроцитами. Полнокровие сосудов и альвеолярных капилляров.

На основании выявленных макроскопических и гистологических изменений сделано заключение, что смерть новорожденной девочки наступила вследствие врожденного порока развития - ложной левосторонней диафрагмальной грыжи. Непосредственной причиной смерти явилась легочно-сердечная недостаточность, развитию которой способствовали дислокация сердца и органов средостения, гипоплазия легких и сердца, а также гиалиновые мембраны и полисегментарные ателектазы легких.

Таким образом, предлагаемый способ посмертной диагностики врожденной пневмонии отличается объективностью, быстротой и высокой информативностью, позволяет существенно улучшить результаты диагностики, способствуя тем самым определению непосредственной причины смерти и обстоятельств ее развития. Более того, использование способа до проведения патологоанатомического вскрытия способствует более четкому и полноценному последующему морфологическому изучению легких, а также взятию образцов ткани для дополнительных методов исследования, включая бактериоскопические, микробиологические и молекулярно-биологические.

Диагностические возможности предлагаемого способа были проверены путем сопоставления результатов посмертной магнитно-резонансной томографии и комплексного патологоанатомического изучения тел 32 новорожденных, умерших в возрасте от 2 ч до 54 дней. На основании проведенных сопоставлений установлено, что данный способ позволяет достаточно быстро и четко диагностировать врожденную пневмонию, а соответственно и причину смерти новорожденного. Чувствительность способа составила 88,9%, специфичность 78,6%, диагностическая эффективность - 84,4%.

Список литературы

Сорокин А.Ф. Пневмонии новорожденных // Патологическая анатомия болезней плода и ребенка. / Под ред. Т.Е. Ивановской, Л.В. Леоновой. М.: Медицина, 1989. С. 208-210.

Туманова У.Н., Ляпин В.М., Быченко В.Г., Щеголев А.И., Сухих Г.Т. Посмертная МРТ для диагностики врожденной пневмонии // Вестник РГМУ. 2016; 4; 48-55.

Хрущелевски Э., Шперль-Зейфридова Г. Секция трупов плодов и новорожденных. М.: Медгиз, 1962.

Щеголев А.И., Туманова У.Н., Фролова О.Г. Региональные особенности мертворождаемости в Российской Федерации // Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы и экспертной практики в региональных бюро судебно-медицинской экспертизы на современном этапе. Рязань, 2013. С. 163-169.

Arthurs O.J., Thayyil S., Olsen O.E., Addison S., Wade A., Jones R. et al. Diagnostic accuracy of post-mortem MRI for thoracic abnormalities in fetuses and children // Eur. Radiol. 2014; 24: 2876-2884.

Duke T. Neonatal pneumonia in developing countries // Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. 2005; 90: F211-F219.

Thayyil S., Sebire N.J., Chitty L.S. et al. Post-mortem MRI versus conventional autopsy in fetuses and children: a prospective validation study // Lancet. 2013; 382: 223-233.