СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ГИПОПЛАЗИИ ЛЕГКИХ У УМЕРШЕГО НОВОРОЖДЕННОГО ПУТЕМ ПОСМЕРТНОЙ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
METHOD FOR DIAGNOSING LUNG HYPOPLASIA IN A DECEASED NEWBORN PATHWAY AFTER POSTMORTEM MAGNETIC RESONANCE IMAGING

Гипоплазия легких характеризуется врожденным неполноценным развитием и соответственно уменьшенным количеством клеток, воздухоносных путей и альвеол в легких, что не позволяет им полноценно осуществлять дыхательную функцию. Средняя частота выявления гипоплазии легких составляет 14 случаев на 10000 новорожденных [Knox W.F., Barson A.J. Pulmonary hypoplasia in a regional perinatal unit // Early Hum. Dev. 1986. V. 114. P. 33-42.], при этом летальность достигает 95% [Logan J.W., Rice H.E., Goldberg R.N., Cotton C.M. Congenital diaphragmatic hernia: a systematic review and summary of best-evidence practice strategies // J. Perinatol. 2007. V. 27. P. 535-549].
Посмертная диагностика гипоплазии легких, а также выяснение ее роли в танатогенезе осуществляется во время патологоанатомического вскрытия. Первым этапом патологоанатомической диагностики гипоплазии легких является определение массы легких и сравнение ее с нормативными значениями. Однако нормативные значения отличаются в различных регионах и странах, зависят главным образом от роста и массы, а также от пола ребенка [Gilbert-Barness Е., Spicer D.E., Steffensen T.S. Handbook of Pediatric Autopsy Pathology. NY: Springer Science+Business Media, 2014].
Вторым и более лучшим показателем гипоплазии легких является определение отношения массы легких к общей массе тела новорожденного [Sherer D.M., Davis J.M., Woods J.R. Pulmonary hypoplasia: a review // Obstet. Gynecol. Surv. 1990. V. 45. P. 792-803]. Считается, что масса нормально развившихся легких составляет более 1,2% от общей массы тела [Askenazi S.S., Perlman М. Pulmonary hypoplasia: lung weight and radial alveolar count as criteria of diagnosis // Arch. Dis. Child. 1979. V. 54. P. 614-618]. Однако соотношение массы легких к массе тела зависит от срока гестации, поэтому нижней границей такого соотношения считается 0,015 при сроке гестации менее 28 недель и 0,012 при сроке 28 и более недель гестации [Wigglesworth J.S., Desai R., Guerrini P. Fetal lung hypoplasia: biochemical and structural var-iations and their possible significance // Arch. Dis. Child. 1981. V. 56. P. 606-615].
Помимо этого, при анализе показателя массы легких следует учитывать, что их вес в значительной мере зависит от наличия ряда патологических процессов, в частности отека легких, кровоизлияний, воспаления [Щеголев А.И., Туманова У.Н., Ляпин В.М. Гипоплазия легких: причины развития и патологоанатомическая характеристика // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. №4 (часть 3). С. 530-534]. Подтверждение или исключение таких патологических процессов возможно лишь после взятия кусочков ткани легких, приготовления из них гистологических препаратов и последующего их микроскопического исследования.
Наиболее объективным способом морфологической диагностики гипоплазии легких является микроскопическое изучение гистологических препаратов. Из взятых во время патологоанатомического вскрытия образцов ткани легких готовят гистологические препараты, которые окрашивают гематоксилином и эозином. Затем на этих препаратах при помощи микроскопа в нескольких полях зрения подсчитывают количество радиальных альвеол. Радиальные альвеолы - это альвеолы, расположенные на линии, соединяющей респираторную терминальную бронхиолу с границей ближайшего ацинуса: с плеврой или соединительно-тканной перегородкой [Askenazi S.S., Perlman М. Pulmonary hypoplasia: lung weight and radial alveolar count as criteria of diagnosis // Arch. Dis. Child. 1979. V. 54. P. 614-618]. Полученные значения среднего количества радиальных альвеол на гистологическом препарате сравнивают с нормативными показателями и при их значениях менее 75% от нормального уровня делают заключение о гипоплазии легких. Однако следует учитывать, что нормативные показатели количества радиальных альвеол существенным образом зависят от срока гестации плода и возраста новорожденного. У плодов на сроке гестации 24-27 недель среднее их количество составляет 2,2±0,6, при 28-31 неделя - 2,6±0,8, 32-35 недель - 3,2±0,9, 36-39 недель - 3,6±0,9, у новорожденных в 40 недель - 4,4±0,9, в возрасте 1 неделя - 4,5 месяца - 5,5±1,38, 5-9 месяцев - 6,6±1,68, 10-15 месяцев - 7,0±1,68, 15-22 месяца - 7,1±1,75, 23-30 месяцев - 7,2±1,42 [Emery J.L., Mithal А. The number of alveoli in the terminal respiratory unit of man during late intrauterine life and childhood // Arch. Dis. Child. 1960. V. 35. P. 544-547].
Перспективным методом диагностики патологии легких у умершего новорожденного является проведение посмертной магнитно-резонансной томографии (MPT) [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].
Цель изобретения: разработка быстрого объективного неинвазивного способа диагностики гипоплазии легких как непосредственной причины смерти у умершего новорожденного.
Цель достигается тем, что проводят посмертную магнитно-резонансную томографию органов грудной полости умершего новорожденного, на полученных изображениях определяют площади сечения обоих легких и внутренний периметр грудной клетки, на основании которых рассчитывают показатель дыхательной способности легких и по его значениям делают заключение о гипоплазии легких как непосредственной причины смерти.
Способ осуществляют следующим образом. Проводят магнитно-резонансную томографию тела умершего новорожденного в Т1 стандартном режиме, на полученных изображениях в аксиальной проекции определяют площадь сечения правого легкого (ПЛ) и левого легкого (ЛЛ) на уровнях максимальной площади их срезов и внутренний периметр грудной клетки (ГК), на основании которых рассчитывают показатель дыхательной способности легких по формуле: (ПЛ+ЛЛ)/ГК.
При значениях показателя менее 5 диагностируют наличие гипоплазии легких как непосредственной причины смерти новорожденного, при значениях показателя не менее 5 делают заключение об отсутствии гипоплазии легких как непосредственной причины смерти.
Пример 1. Новорожденная К. родилась при сроке гестации 39 недель с массой тела 2728 г и длиной 52 см, оценка по шкале Апгар 3/6 баллов. При рождении состояние ребенка крайне тяжелое за счет проявлений дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности. Отмечается асимметрия грудной клетки, в левой половине грудной клетки дыхание не выслушивается. Сразу после рождения переведена в отделение хирургии новорожденных, где начата искусственная вентиляция легких. Однако из-за нарастания дыхательной недостаточности и прогрессирования гипоксемии новорожденная переведена на высокочастотную осцилляторную искусственную вентиляцию легких с жесткими режимами, а также начата инфузионная, кардиотоническая, гемостатическая, антибактериальная и обезболивающая терапия. При ультразвуковом и рентгенографическом исследованиях подтвержден диагноз левосторонней диафрагмальной грыжи. На фоне проводимой интенсивной терапии состояние ухудшалось, нарастала стойкая гипоксия и гипотензия и в возрасте 48 часов жизни констатирована биологическая смерть.
2
2
После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме. На полученных томограммах в аксиальной проекции определяют площади сечения правого легкого (ПЛ=330 мм) и левого легкого (ЛЛ=20 мм) на уровнях максимальной площади среза и внутренний периметр грудной клетки (ГК=159 мм), на основании которых рассчитывают показатель дыхательной способности легких по формуле: (ПЛ+ЛЛ)/ГК=330+20/159=2,89. То есть показатель зрелости легких менее 5, значит, речь идет о гипоплазии легких как непосредственной причины смерти.
При патолого-анатомическом вскрытии тела умершей новорожденной девочки органы грудной и брюшной полости расположены неправильно. В левом куполе диафрагмы наблюдается дефект размерами 6,5×6,0 см, через который в левую плевральную полость перемещены органы брюшной полости: левая доля печени, селезенка, кардиальная часть желудка, петли тонкой кишки и слепая кишка с червеобразным отростком. Левое легкое уменьшено в размерах, в состоянии гипоплазии поджато к корню левого легкого. Сердце и органы средостения смещены вправо от срединной линии.
Верхние дыхательные пути проходимы. Хрящи гортани и трахеи целы, просвет гортани, трахеи и главных бронхов свободен. Левое легкое, массой 2,5 г, представлено двумя долями, на разрезе ткань синюшно-красноватого цвета, мягкоэластичной консистенции. Правое легкое, массой 14,5 г, представлено тремя долями. На разрезе синюшно-красноватого цвета, мягкоэластичной консистенции. Общая масса легких - 17,0 г, отношение массы легких к массе тела - 2,5+14,5/3740=0,0045. При проведении водной пробы кусочки, вырезанные из ткани легких, тонут в воде.
После приготовления и микроскопического изучения гистологических препаратов установлено, что гистологическое строение легких соответствует альвеолярной стадии развития. Во всех полях зрения большая часть аэрированных альвеол эмфизематозно расширена, имеются участки спадения альвеол, по ходу межальвеолярных перегородок отмечаются отложения плотных эозинофильных бесструктурных масс. Количество радиальных альвеол в правом легком - 3, левом легком - 2.
На основании выявленных макроскопических и гистологических изменений сделано патологоанатомическое заключение, что смерть новорожденной девочки наступила вследствие врожденной левосторонней ложной диафрагмальной грыжи с эвентрацией левой доли печени, селезенки, кардиальной части желудка, петель тонкой кишки и слепой кишки в левую плевральную полость. Непосредственной причиной смерти явилась легочно-сердечная недостаточность, обусловленная гипоплазией легких.
Пример 2. Новорожденная Ш. родилась путем операции кесарева сечения при сроке гестации 39 недель с массой тела 2402 г и длиной 48 см, оценка по шкале Апгар 5/7 баллов. При рождении состояние ребенка тяжелое за счет проявлений дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности. При осмотре отмечается асимметрия грудной клетки, слева выслушивается очень жесткое дыхание, границы сердца смещены центрально.
Новорожденная сразу переведена в отделение хирургии новорожденных, где через пупочный катетер налажена инфузия кардиотонических, гемостатических, антибактериальных, обезболивающих и седативных препаратов. При обследовании диагностирована ложная правосторонняя диафрагмальная грыжа, по поводу которой на 3-и сутки жизни выполнена операция: торакоскопическая пластика правого купола диафрагмы синтетическим материалом Гор-Тэкс, удаление добавочных селезенок. Послеоперационный период протекал стабильно, однако через 9 дней после операции (12-е сутки жизни) отмечена отрицательная динамика из-за развития пароксизмальной тахикардии. Еще через 2 дня диагностировано внутрижелудочковое кровоизлияние II б степени. Затем нарастали признаки полиорганной недостаточности и, несмотря на проводимую интенсивную терапию, в возрасте 24 суток жизни констатирована биологическая смерть.
2
2
После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме. На полученных томограммах в аксиальной проекции определяют площади сечения правого легкого (ПЛ=327 мм) и левого легкого (ЛЛ=754 мм) на уровнях максимальной площади среза и внутренний периметр грудной клетки (ГК=286 мм), на основании которых рассчитывают показатель дыхательной способности легких по формуле: (ПЛ+ЛЛ)/ГК=327+754/286=3,78, то есть показатель дыхательной способности легких менее 5, и, следовательно, речь идет о гипоплазии легких как непосредственной причины смерти.
При патолого-анатомическом вскрытии тела органы грудной и брюшной полости расположены правильно. Целостность левого купола диафрагмы сохранена, в правом куполе диафрагмы имеется синтетическая заплата из материала Гор-Тэкс размером 3,5×3,0 см, швы состоятельные. Левое легкое выполняет плевральную полость на 2/3 объема, правое легкое - на 1/3 объема. Хрящи гортани и трахеи целые, просвет их свободен. Правое легкое, массой 16,6 г, представлено двумя долями, на разрезе красноватого цвета. Левое легкое, массой 36,5 г, представлено двумя долями, на разрезе темно-красноватого цвета. Общая масса легких - 53,1 г, отношение массы легких к массе тела - 53,1/5164=0,0103. При проведении водной пробы кусочки, вырезанные из ткани легких, тонут в воде. Сердце конусовидной формы массой 14,4 г. Миокард на разрезе красноватого цвета, толщина его в левом желудочке 0,4 см, в правом желудочке - 0,3 см. Полости сердца несколько расширены, содержат темно-красную кровь и свертки. Диаметр отверстия овального окна - 0,4 см. Боталлов проток закрыт. Брюшина гладкая блестящая. Печень массой 149,5, размерами 11,5×7,5×6,0×3,5 см, разделена глубокой бороздой на две доли: правая доля размерами 6,3×1,5×2,0 см, левая доля 8,0×5,0×3,5 см. Капсула печени гладкая, блестящая. На разрезе ткань печени желтовато-коричневого цвета. Отмечается аномальная локализация селезенки и желудка: селезенка расположена в верхнем правом этаже брюшной полости под печенью, кардиальная часть желудка расположена вправо от срединной линии, пилорический отдел и двенадцатиперстная кишка расположены слева от срединной линии.
После приготовления и микроскопического изучения гистологических препаратов установлено, что гистологическое строение легких соответствует альвеолярной стадии развития. В левом легком большая часть альвеол в состоянии дистелектаза, часть альвеол эмфизематозно расширены, количество радиальных альвеол - 4. В правом легком во всех полях зрения альвеолы эмфизематозно расширены, в том числе с наличием рыхлых эозинофильных масс, количество радиальных альвеол - 3. В миокарде признаки отека стромы и дистрофии кардиомиоцитов.
На основании выявленных макроскопических и гистологических изменений сделано заключение, что основным заболеванием явились множественные врожденные пороки развития, наиболее значимым из которых ложная диафрагмальная грыжа правого купола диафрагмы с эвентрацией петель кишечника, верхнего полюса правой почки, селезенки, желудка и части доли печени в грудную полость, по поводу чего было проведено оперативное лечение. Непосредственной причиной смерти явилась легочно-сердечная недостаточность, обусловленная гипоплазией легких.
Пример 3. Новорожденный С. родился путем операции кесарева сечения при сроке гестации 35 недель с массой тела 2240 г и длиной 42 см, оценка по шкале Апгар 2/6/7 баллов. При рождении состояние ребенка крайне тяжелое, в связи с чем в родильном зале начата искусственная вентиляция легких. При осмотре анус не определяется, через переднюю брюшную стенку в правых нижних отделах пальпируется округлое образование диаметром 7 см. При ультразвуковом исследовании данного образования сделано заключение о мегацистисе. Через два часа после рождения выполнены операции: наложение пункционной цистостомы и наложение противоестественного заднего прохода на поперечную ободочную кишку. В послеоперационном периоде состояние тяжелое с нарастанием признаков полиорганной недостаточности. На 16 сутки жизни наложен перитонеальный дренаж для проведения диализа, через 4 дня проведено удаление перитонеального дренажа. В дальнейшем продолжалось проведение интенсивной терапии, искусственной вентиляции легких, однако состояние оставалось тяжелым за счет полиорганной недостаточности и на 36 сутки жизни констатирована биологическая смерть.
2
2
После констатации смерти проводят магнитно-резонансное томографическое исследование в Т2 стандартном режиме. На полученных томограммах в аксиальной проекции определяют площади сечения правого легкого (ПЛ=1480 мм) и левого легкого (ЛЛ=1050 мм) на уровнях максимальной площади среза и внутренний периметр грудной клетки (ГК=286 мм), на основании которых рассчитывают показатель дыхательной способности легких по формуле: (ПЛ+ЛЛ)/ГК=1480+1050/286=8,85. То есть показатель дыхательной способности легких более 5, следовательно, в данном наблюдении отсутствует гипоплазия легких как непосредственная причина смерти.
При патолого-анатомическом вскрытии тела в верхнем этаже брюшной полости по средне-ключичной линии наблюдается колостома. Анус в типичном месте отсутствует, сфинктер также отсутствует, межъягодичная складка не развита. Органы грудной полости расположены правильно. Верхние дыхательные пути проходимы, хрящи гортани и трахеи целы, слизистая их розоватого цвета. Правое легкое, массой 23,3 г, представлено тремя долями, на разрезе во всех долях красноватого цвета и мягковатой консистенции. Левое легкое, массой 20,6 г, представлено двумя долями, на разрезе красноватого цвета и мягковатой консистенции. Общая масса легких - 43,9 г, отношение массы легких к массе тела - 23,3+20,6/3206=0,0137. При проведении водной пробы кусочки ткани легкого плавают в воде. Сердце размерами 4,0×3,8×3,0 см и массой 25,2 г. Миокард на разрезе красноватого цвета, толщина его в левом желудочке - 0,9 см, в правом желудочке - 0,4 см. В полостях сердца жидкая темно-красная кровь и ее свертки. Овальное окно диаметром 0,6 см. Боталлов проток закрыт. Органы брюшной полости расположены неправильно: на уровне пупочного кольца расположена верхушка мочевого пузыря. От верхушки мочевого пузыря к пупочному кольцу идет фиброзный тяж. Петли тонкой кишки вздуты. Поперечно-ободочная и нисходящая толстая кишка подшиты к передней брюшной стенке, на переднюю брюшную стенку выведена колостома. Нисходящая толстая кишка переходит в сигмовидную и прямую, последняя заканчивается слепо на уровне верхней границы лобкового симфиза за расширенным мочевым пузырем и покрыта брюшиной. Печень размерами 11,0×6,5×6,0×3,0 см и массой 244,5 г. Капсула ее гладкая, блестящая. На разрезе ткань печени светло-коричневатого цвета, мягкоэластичной консистенции. Правые почка и мочеточник отсутствуют, левая почка размерами 4,2×2,0×1,6 см и массой 9,92 г располагается в левом забрюшинном пространстве. От левой почки отходит расширенный мочеточник диаметром 0,7 см. На разрезе ткань левой почки без деления на корковое и мозговое вещество. Стенка мочевого пузыря толщиной 0,7 см, слизистая его складчатая серовато-желтоватого цвета с небольшими кровоизлияниями. Внутреннее отверстие мочеиспускательного канала и отверстие правого мочеточника не определяются, отверстие левого мочеточника диаметром 0,1 см.
При последующем микроскопическом исследовании обоих легких отмечаются альвеолярная стадия развития ткани, участки дистелектаза, признаки эмфизематозного расширения части альвеол, а также наличие в них макрофагов и моноцитов. Количество радиальных альвеол в левом и правом легком - 6. В миокарде признаки дистрофии отдельных кардиомиоцитов. В печени признаки дистрофии и участки некрозов гепатоцитов. В левой почке отмечается хаотичное расположение клубочков в виде единичных и небольших групп без деления на корковое и мозговое вещество, а также наличие очагов незрелой соединительной ткани, примитивные мезонефрогенные протоки, немногочисленные кисты, выстланные уплощенным эпителием, и элементы хрящевой ткани.
На основании выявленных макроскопических и гистологических изменений сделано заключение, что основным заболеванием являются множественные врожденные пороки развития: атрезия уретры, ануса и прямой кишки, агенезия правой почки и мочеточника, гипопластический вариант простой тотальной кортико-медуллярной дисплазии левой почки, мегауретер, мегацистис. Непосредственной причиной смерти явилась полиорганная (почечная и печеночная) недостаточность.
Таким образом, предлагаемый способ посмертной диагностики гипоплазии легких у умершего новорожденного путем посмертной магнитно-резонансной томографии отличается быстротой, объективностью, неинвазивностью и высокой информативностью. Использование его позволяет существенным образом улучшить патолого-анатомическую диагностику тел умерших новорожденных путем выявления непосредственной причины смерти и звеньев танатогенеза. Существенным моментом является также то, что использование данного способа до проведения патологоанатомического вскрытия способствует более объективному и полноценному макроскопическому изучению легких, прицельному взятию образцов ткани для гистологического, микробиологического и молекулярно-биологического исследований.
Диагностические возможности предлагаемого способа были верифицированы путем сопоставления результатов посмертной магнитно-резонансной томографии и последующего комплексного патолого-анатомического изучения тел 24 новорожденных, умерших в возрасте 2 часов - 36 дней. На основании проведенных комплексных исследований установлено, что данный способ позволяет достаточно быстро и четко диагностировать гипоплазию легких как непосредственную причину смерти новорожденного.
Список литературы
1. Щеголев А.И., Туманова У.Н., Ляпин В.М. Гипоплазия легких: причины развития и патологоанатомическая характеристика // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. №4 (часть 3). С. 530-534.
2. Askenazi S.S., Perlman М. Pulmonary hypoplasia: lung weight and radial alveolar count as crite-ria of diagnosis // Arch. Dis. Child. 1979. V. 54. P. 614-618.
3. Emery J.L., Mithal A. The number of alveoli in the terminal respiratory unit of man during late intrauterine life and childhood // Arch. Dis. Child. 1960. V. 35. P. 544-547.
4. Gilbert-Barness E., Spicer D.E., Steffensen T.S. Handbook of Pediatric Autopsy Pathology. NY: Springer Science+Business Media, 2014.
5. Knox W.F., Barson A.J. Pulmonary hypoplasia in a regional perinatal unit // Early Hum. Dev. - 1986. - V. 114. - P. 33-42.
6. Logan J.W., Rice H.E., Goldberg R.N., Cotton C.M. Congenital diaphragmatic hernia: a sys-tematic review and summary of best-evidence practice strategies // J. Perinatal. 2007. V. 27. P. 535-549.
7. Sherer D.M., Davis J.M., Woods J.R. Pulmonary hypoplasia: a review // Obstet. Gynecol. Surv. 1990. V. 45. P. 792-803.
8. 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.
9. Wigglesworth J.S., Desai R., Guerrini P. Fetal lung hypoplasia: biochemical and structural var-iations and their possible significance // Arch. Dis. Child. 1981. V. 56. P. 606-615.