Способ раннего прогнозирования развития неонатальной пневмонии у недоношенных детей с экстремально низкой и очень низкой массой тела
METHOD FOR EARLY PREDICTION OF DEVELOPING NEONATAL PNEUMONIA IN PREMATURE INFANTS WITH EXTREMELY LOW AND VERY LOW BODY WEIGHT

Изобретение относится к области медицины, в частности к неонатологии, и может быть использовано для раннего прогнозирования неонатальной пневмонии у недоношенных детей с экстремально низкой массой тела (ЭНМТ) и очень низкой массой тела (ОНМТ). Изобретение обеспечивает возможность коррекции тактики ведения недоношенных детей на этапах выхаживания.
Перинатальная инфекционная патология является одной из актуальных проблем неонатологии и ведущей причиной заболеваемости и смертности новорожденных [Царегородцев А.Д., Ружицкая Е.А., Кистенева Л.Б. Персистирующие инфекции в педиатрии: современный взгляд на проблему // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2017. — Т.62. — №1 — С. 5–9.; Simonsen KA, Anderson-Berry AL, Delair SF, Davies HD. Earlyonset neonatal sepsis. Clin Microbiol Rev. 2014;27(1):21–47. doi: 10.1128/CMR.00031-13; Самсыгина Г.А. О предрасполагающих факторах и факторах риска развития неонатального сепсиса и о современных подходах его лечения. Педиатрия. Журн. им. Г.Н. Сперанского. 2012; 91 (3): 32-37.].  В 2010 году от инфекционных заболеваний в неонатальном периоде умерло 7,6 миллионов детей в возрасте до 5 лет. От общего числа умерших 40% пришлось на долю новорожденных [Liu L., Johnson H.L., Cousens S., Perin J., Scott S., Lawn J.E., Rudan I., Campbell H., Cibulskis R., Li M., Mathers C., Black R.E.; Child Health Epidemiology Reference Group of WHO and UNICEF. Global, regional, and national causes of child mortality: an updated systematic analysis for 2010 with time trends since 2000. Lancet. 2012; 379 (9832): 2151– 2161. DOI: 10.1016/S0140-6736(12)60560-1. PMID: 22579125 2. World Health Statistics: 2010. Geneva: World Health Organization; 2010: 177. 3.; Самсыгина Г.А. О предрасполагающих факторах и факторах риска развития неонатального сепсиса и о современных подходах его лечения. Педиатрия. Журн. им. Г.Н. Сперанского. 2012; 91 (3): 32-37].
Пневмонии в неонатальном периоде являются одной из наиболее распространенных инфекций у недоношенных детей в отделениях интенсивной терапии новорожденных. Неонатальная пневмония – острое инфекционное заболевание, вызванное микроорганизмами различной, преимущественно бактериальной этиологии, характеризующееся очаговым поражением респираторных отделов легких, наличием внутриальвеолярной экссудации, выявляемой при физикальном или инструментальном исследовании, и различной степени выраженности симптомами системного воспаления Частота неонатальной пневмонии составляет около 1% среди доношенных и около 10% среди недоношенных новорожденных. У новорожденных, находящихся на искусственной вентиляции легких (ИВЛ), заболеваемость нозокомеальной пневмонией может достигать 40%.  [Методическая разработка по Пневмонии; Aelami MH, Lotﬁ M, Walter Zingg W. Ventilator-associated pneumonia in neonates, infants and children. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 3(30), 1–10 (2014).; Wojkowska-Mach J, Merritt TA, Borszewska-Kornacka M et al. Device-associated pneumonia of very low birth weight infants in Polish Neonatal Intensive Care Units. Adv. Med. Sci. 61(1), 90–95 (2016)]. Развитие пневмонии ассоциировано с удлинением продолжительности пребывания и проведения антибактериальной терапии [Aelami MH, Lotﬁ M, Walter Zingg W. Ventilator-associated pneumonia in neonates, infants and children. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 3(30), 1–10 (2014). 4. Foglia E, Meier MD, Elward A. Ventilator-associated pneumonia in neonatal and pediatric intensive care unit patients. Clin. Microbiol. Rev. 20(3), 409–425 (2007). 5. Iosiﬁdis E, Chochliourou E, Violaki A et al. Evaluation of the New Centers for Disease Control and Prevention Ventilator-Associated Event Module and Criteria in Critically Ill Children in Greece. Infect. Control. Hosp. Epidemiol. 37(10), 1162–1166 (2016). 6. Geslain G, Guellec I, Guedj R et al. Incidence and risk factors of ventilator-associated pneumonia in neonatal intensive care unit: a ﬁrst French study. Minerva Anestesiol. 84(7), 829–835 (2018). 7. Hatachi T, Tachibana K, Takeuchi M. Incidences and inﬂuences of device-associated healthcare-associated infections in a pediatric intensive care unit in Japan: a retrospective surveillance study. J. Intensive Care 3, 44 (2015].
По времени возникновения выделяют врожденные(проявившиеся в первые 72 часа после рождения) и постнатальные неонатальные пневмонии. Врожденные неонатальные пневмонии отмечаются примерно в 10-20% случаев инфекционных поражений легких у новорожденных детей. Как правило, врожденные пневмонии обусловлены аспирацией инфицированных околоплодных вод и  являются компонентом внутриутробных генерализованных инфекций. Основным фактором, предрасполагающим к развитию пневмонии после рождения ребенка, в настоящее время, является аппаратная искусственная вентиляция легких («вентилятор-ассоциированные» пневмонии) [Aelami MH, Lotﬁ M, Walter Zingg W. Ventilator-associated pneumonia in neonates, infants and children. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 3(30), 1–10 (2014).; Wojkowska-Mach J, Merritt TA, Borszewska-Kornacka M et al. Device-associated pneumonia of very low birth weight infants in Polish Neonatal Intensive Care Units. Adv. Med. Sci. 61(1), 90–95 (2016), Методические рекомендации].
Не всегда в практике удается верифицировать пневмонию, так как клиническая картина неспецифична, в особенности у недоношенных детей, а рентгенологические изменения требуют дифференциальной диагностики респираторного дистресс синдрома. Данный факт затрудняет принятие решений в лечебной тактике, таких как: усиление или ротация антибактериальной терапии, выбор метода респираторной поддержки.
Следовательно делает актуальным поиск новых простых и информативных признаков прогнозирования пневмонии.
Аналогами данного изобретения являются описанные в научно-медицинской и патентной литературе следующие способы прогнозирования пневмонии у новорожденных.
Несомненный интерес представляет способ прогнозирования пневмонии у новорожденных, заключающийся в исследовании материнской плаценты, в которой определяют содержание гексоз и нейраминовой кислоты, изобретенный в 1991 году.  При величине отношения показателей ниже 30 в плаценте женщин, родивших доношенных детей и ниже 40 в плаценте женщин, родивших доношенных детей развивалась пневмония [патент СССР 1630790А1 от 28.02.1991 г].
Несмотря на очевидные достоинства, вышеуказанный способ имеет некоторые недостатки: дорогостоящее оборудование, сложность выполнения методики, оценка прогностического порогового уровня по одному показателю, без использования комплексного подхода.
Известны способы прогнозирования исходов неонатальной пневмонии у недоношенных новорожденных.  Например, способ (патент РФ № 2543343) [патент Чаши], заключающийся, в измерении содержания кателицидина LL 37 в разовой порции фарингеального аспирата. При уровне кателицидина LL37, равном 10,2 нг/мл или более, прогнозируют благоприятный исход врожденной пневмонии, а при его содержании менее 10,2 нг/мл - летальный исход.
Также описан способ прогнозирования неблагоприятного исхода внутриутробной пневмонии у новорожденных на 1-3 сутки жизни путем определения в сыворотке крови уровня α1-кислого гликопротеина. При снижении его содержания прогнозируют неблагоприятный исход внутриутробной пневмонии [Механизмы иммунной адаптации у новорожденных детей при внутриутробных пневмониях / С.Н. Бениова, М.С. Полякова, О.В. Невмержицкая и др. // Медицинская иммунология. - 2008. - Т. 10, №4-5. - С. 473-476)].
В патенте РФ № 261933С1 продемонстрирована возможность прогнозирования исходов инфекционно-воспалительной патологии у глубоконедоношенных новорожденных, заключающийся в определении уровня GranzymeB+ нейтрофилов. При значении относительного содержания GranzymeB+ клеток в нейтрофильном гейте, меньшем или равном 39%, прогнозировали благоприятный исход (выздоровление) инфекционно-воспалительной патологии, при значении, большем 39%, прогнозируют неблагоприятный (летальный) исход.
Несмотря на очевидные достоинства, вышеуказанные способы имеют недостаток - рассматривается именно прогноз развития осложнений, а не самой пневмонии,
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого изобретения [патент № 2663912C1 Свитич Патент 2017] является способ прогнозирования неонатальных пневмоний, заключающийся в проведении гаплотипного анализа, авторы исследовали связь между однонуклеотидными полиморфизмами G-308A и G4682A в гене TNFA и A-1082G и А-592С в гене IL-10. При повышении частоты гаплотипа AGCC в гене IL-10 прогнозировали развитие ранней неонатальной пневмонии у новорожденных. Однако данный метод является весьма дорогостоящим, а отсутствие математического моделирования снижает эффективность данных способов прогноза.
Задачей изобретения является разработка способа раннего прогнозирования развития неонатальной пневмонии у детей с ЭНМТ и ОНМТ путем определения процентного содержания фагоцитирующих нейтрофильных гранулоцитов, CD282+CD14+ моноцитов методом проточной цитометрии с учетом гестационного возраста ребенка и последующим вычислением прогностического индекса (PI).
Технический результат: заявляемый способ малоинвазивен (пуповинная кровь), позволяет прогнозировать развитие неонатальной пневмонии у недоношенных детей с ЭНМТ и ОНМТ на первые сутки жизни.
Указанный технический результат достигается тем, что заявляется способ раннего прогнозирования развитие неонатальной пневмонии у недоношенных детей с ЭНМТ и ОНМТ на основании лабораторных данных с использованием метода математического моделирования, отличающийся тем, что в пуповинной крови ребенка определяют процентное содержание фагоцитирующих нейтрофильных гранулоцитов, CD282+CD14+ моноцитов методом проточной цитометрии с учетом гестационного возраста ребенка и последующим вычислением прогностического индекса (PI).
(PI) по формуле:
1
2
3
PI = 1,687ЧХ + 0,064ЧХ – 0,041ЧХ – 47,684, где:
1
Х – гестационный возраст ребенка, недели;
2
Х – процентное содержание фагоцитирующих нейтрофильных гранулоцитов, %;
3
Х – процентное содержание CD282+CD14+ моноцитов, %;
47,684 – Const
при PI более 0 прогнозируют низкий риск развития неонатальной пневмонии, а при PI менее 0 делают заключение о высоком риске развития этой патологии у недоношенных детей с ЭНМТ и ОНМТ.
Способ осуществляют следующим образом: забор венозной крови из вены пуповины производят в две пробирки: первую пробирку (с гепарином) используют для определения процентного содержания фагоцитирующих нейтрофильных гранулоцитов и вторую пробирку (ЭДТА) для определения процентного содержания CD282+CD14+ моноцитов в плазме крови методом проточной цитофлюорометрии.
Определение фагоцитарной активности гранулоцитов проводят с использованием метода Phagotest (Glycotop, Германия). В основе метода – количественное определение лейкоцитарного фагоцитоза - доли гранулоцитов и моноцитов периферической крови, способных к поглощению опсонизированных бактерий E.coli, меченных флуоресцеином (FITC), входящих в состав набора Phagotest. Процент фагоцитирующих гранулоцитов определяют методом проточной цитометрии, с использованием сине-зеленого излучения (488 нм аргоновый лазер).
+
+
Для характеристики дифференцированных субпопуляций клеток используют  определение CD282CD14моноцитов (TLR 2). Alexa Fluor 488 Mous Anti-human CD282 Clone: 11G7 BD «Рharmigen» Принцип метода. Моноклональное антитело 11G7 специфически связывается с человеческим CD282, который также известен как Toll-подобный рецептор 2 (TLR2). CD282 экспрессируется на моноцитах, гранулоцитах и дендритных клетках. Toll-подобные рецепторы (TLR) играют критическую роль в устойчивости к противомикробным препаратам. Кроме того, было показано, что TLR активируют ряд путей передачи сигнала, которые приводят к индукции генов, участвующих в защите хозяина. Главная функция этих рецепторов распознавание определенного бактериального или вирусного патоген-ассоциированного молекулярного паттерна, называемый PAMP. Пептидогликан из грамположительных бактерий, липопротеины и липопептиды из нескольких бактерий, гликофосфатидилинозитол, липоарабиноманнан, порины и зимозан из дрожжей являются лигандами для TLR2.
Для достижения поставленной цели проведено обследование 33 ребенка с экстремально низкой и низкой массой тела, которые были подразделены на группы в зависимости патологии:
1 группа – дети с ЭНМТ и ОНМТ без пневмонии (n=17);
2 группа – дети, сформировавших в первые 30 суток жизни неонатальную пневмонию, подтвержденную рентгенологически (n=16).
9
9
Срок гестации детей на момент рождения составлял 24-32 недели. При формировании групп учитывали сопоставимость детей по основным, конкурирующим и сопутствующим заболеваниям. Диагноз неонатальной пневмонии выставлялся на основании совокупности клинических данных (дыхательная недостаточность, патологическая аускультативная картина, интоксикационный синдром), лабораторных критериев (лейкоцитоз более 25Ч10/л, палочкоядерный сдвиг более 11% в первые сутки жизни; отрицательная динамика по анализу крови на вторые сутки жизни, положительный прокальцитониновый тест в первые 48 часов жизни или повышение уровня С-реактивного белка в сыворотке крови в первые 72 часа жизни, тромбоцитопения меньше 170Ч10/л) и рентгенологического исследования органов грудной клетки.
В результате проведенных исследований выявлены наиболее информативные показатели развития неонатальной пневмонии у недоношенных детей с ЭНМТ и ОНМТ. С использованием метода дискриминантного анализа разработана математическая модель прогнозирования данной патологии, заключающаяся в определении прогностического индекса (PI) по формуле:
1
2
3
PI = 1,687ЧХ + 0,064ЧХ – 0,041ЧХ – 47,684,
где:
1
Х – гестационный возраст ребенка, недели;
2
Х – процентное содержание фагоцитирующих нейтрофильных гранулоцитов, %;
3
Х – процентное содержание CD282+CD14+ моноцитов, %;
47,684 – Const
При PI более 0 прогнозируют низкий риск развития неонатальной пневмонии, а при PI менее 0 делают заключение о высоком риске развития этой патологии у недоношенных детей с ЭНМТ и ОНМТ.
Чувствительность предлагаемого способа составляет 87,5%,  специфичность – 100%. Эффективность способа – 93,75%.
Клинические примеры.
Пример 1. Новорожденный мальчик, родился у 27-летней первородящей женщины, беременность протекала на фоне нарушения маточно-плацентарного кровотока I степени, гестационного сахарного диабета. Преждевременные оперативные роды в сроке гестации 27 недель. Масса тела при рождении составила 790 г, длина 35 см, оценка по шкале Апгар 5/7 баллов. Показатели пуповинной крови при рождении: CD14+CD282+ моноциты – 7%, фагоцитирующие нейтрофильные гранулоциты – 75%.
По формуле определили значение прогностического индекса:
PI = 1,687Ч27 + 0,064Ч75 – 0,041Ч7– 47,684 = 2,385, что больше 0 и свидетельствует о низком риске развития пневмонии в неонатальном периоде.
Ребенку проводилась дыхательная поддержка методом BNCPAP в течение 1,5 суток, искусственная вентиляция легких не осуществлялась.. На этап реабилитации переведен в возрасте  6 суток жизни. На всем протяжении неонатального периода пневмония не выявлена.
Пример 2. Новорожденная девочка родилась у 35-летней повторнобеременной женщины, соматически отягощенной артериальной гипертензией II степени. Беременность настоящая протекала на фоне хронической плацентарной недостаточности, субкомпенсированная форма, тяжелой преэклампсии, генетической тромбофилии.  Роды преждевременные оперативные в сроке гестации 30 недель. Масса тела при рождении составила 1120 г, длина 36 см, оценка по шкале Апгар 5/7 баллов. Показатели пуповинной крови при рождении: CD14+CD282+ моноциты – 36%, фагоцитирующие нейтрофильные гранулоциты – 73%.
По формуле определили значение прогностического индекса:
PI = 1,687Ч30 + 0,064Ч73 – 0,041Ч36– 47,684 = 6,122, что больше 0 и свидетельствует о низком риске развития пневмонии в неонатальном периоде.
Ребенку проведена дыхательная поддержка методом BNCPAP в течение 2 суток, искусственная вентиляция легких не осуществлялась. На этап реабилитации переведена в возрасте 10 суток жизни. На всем протяжении неонатального периода пневмония не выявлена.
Пример 3. Новорожденная девочка родилась у 37-летней повторнобеременной женщины, соматически отягощенной анемии I степени. Настоящая беременность протекала на фоне истмико-цервикальной недостаточности, пролабирования плодного пузыря.  Роды преждевременные в сроке гестации 24 недели. Масса тела при рождении составила 910 г, длина 34 см, оценка по шкале Апгар 3/5 баллов. Показатели пуповинной крови при рождении: CD14+CD282+ моноциты – 51%, фагоцитирующие нейтрофильные гранулоциты – 73%.
По формуле определили значение прогностического индекса:
PI = 1,687Ч24 + 0,064Ч27 – 0,041Ч51– 47,684 = -7,559, что меньше 0 и свидетельствует о высоком риске развития пневмонии в неонатальном периоде.
В раннем неонатальном периоде у ребенка диагностирована неонатальная пневмония. Проведена дыхательная поддержка ИВЛ в течение 9 суток, далее BNCPAP в течение 4 суток. На этап реабилитации переведена в возрасте 14 суток жизни.
Пример 4. Новорожденный мальчик, родился у 43-летней повторнородящей женщины, соматически отягощенной хроническим пиелонефритом. Данная беременность шестая, протекала на фоне декомпенсированной хронической плацентарной недостаточности, пролабирования плодного пузыря, гестационного сахарного диабета, истмико-цервикальной недостаточности, длительного безводного промежутка. Роды преждевременные оперативные в 27 недель. Масса тела при рождении 1100 г, длина – 35 см, оценка по шкале Апгар 4/5 балловПоказатели пуповинной крови при рождении: CD14+CD282+ моноциты – 12%, фагоцитирующие нейтрофильные гранулоциты – 36%.
По формуле определили значение прогностического индекса:
PI = 1,687Ч27 + 0,064Ч36 – 0,041Ч12– 47,684 = -0,323, что меньше 0 и свидетельствует о высоком риске развития пневмонии в неонатальном периоде.
В раннем неонатальном периоде у ребенка диагностирована неонатальная пневмония. Проведена дыхательная поддержка ИВЛ в течение 27 суток, далее BNCPAP в течение 12 суток. На этап реабилитации переведен в возрасте 43 суток жизни.
Таким образом, раннее прогнозирование развития неонатальной пневмонии у недоношенных детей предлагаемым способом позволяет в первые сутки жизни определиться с тактикой антибактериальной терапии и респираторной поддержки.
Заявляемый способ прогнозирования неонатальной пневмонии у недоношенных детей с экстремально низкой и очень низкой массой тела в сравнении с существующими имеет следующие преимущества: способ малоинвазивен (пуповинная кровь), позволяет прогнозировать развитие пневмонии в первые сутки жизни.
Источники информации
1. Царегородцев А.Д., Ружицкая Е.А., Кистенева Л.Б. Персистирующие инфекции в педиатрии: современный взгляд на проблему // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2017. — Т.62. — №1 — С. 5–9.
2. Simonsen KA, Anderson-Berry AL, Delair SF, Davies HD. Earlyonset neonatal sepsis. Clin Microbiol Rev. 2014;27(1):21–47. doi: 10.1128/CMR.00031-13
3. Самсыгина Г.А. О предрасполагающих факторах и факторах риска развития неонатального сепсиса и о современных подходах его лечения. Педиатрия. Журн. им. Г.Н. Сперанского. 2012; 91 (3): 32-37.
4. Liu L., Johnson H.L., Cousens S., Perin J., Scott S., Lawn J.E., Rudan I., Campbell H., Cibulskis R., Li M., Mathers C., Black R.E.; Child Health Epidemiology Reference Group of WHO and UNICEF. Global, regional, and national causes of child mortality: an updated systematic analysis for 2010 with time trends since 2000. Lancet. 2012; 379 (9832): 2151– 2161. DOI: 10.1016/S0140-6736(12)60560-1. PMID: 22579125 2. World Health Statistics: 2010. Geneva: World Health Organization; 2010: 177
5. Методическая разработка по Пневмонии
6. Aelami MH, Lotﬁ M, Walter Zingg W. Ventilator-associated pneumonia in neonates, infants and children. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 3(30), 1–10 (2014).; Wojkowska-Mach J, Merritt TA, Borszewska-Kornacka M et al. Device-associated pneumonia of very low birth weight infants in Polish Neonatal Intensive Care Units. Adv. Med. Sci. 61(1), 90–95 (2016)
7.  Foglia E, Meier MD, Elward A. Ventilator-associated pneumonia in neonatal and pediatric intensive care unit patients. Clin. Microbiol. Rev. 20(3), 409–425 (2007).
8. Iosiﬁdis E, Chochliourou E, Violaki A et al. Evaluation of the New Centers for Disease Control and Prevention Ventilator-Associated Event Module and Criteria in Critically Ill Children in Greece. Infect. Control. Hosp. Epidemiol. 37(10), 1162–1166 (2016).
9. Geslain G, Guellec I, Guedj R et al. Incidence and risk factors of ventilator-associated pneumonia in neonatal intensive care unit: a ﬁrst French study. Minerva Anestesiol. 84(7), 829–835 (2018). 7. Hatachi T, Tachibana K, Takeuchi M. Incidences and inﬂuences of device-associated healthcare-associated infections in a pediatric intensive care unit in Japan: a retrospective surveillance study. J. Intensive Care 3, 44 , 2015
10. Wojkowska-Mach J, Merritt TA, Borszewska-Kornacka M et al. Device-associated pneumonia of very low birth weight infants in Polish Neonatal Intensive Care Units. Adv. Med. Sci. 61(1), 90–95 (2016)
11. Патент СССР № 1630790А1, 28.02.1991, Способ прогнозирования пневмонии у новорожденных Крукиер Ирина Ивановна, Погорелова Татьяна Николаевна, Комаров Александр Филиппович
12. Патент РФ № 254334, 18.10.2013, Способ прогнозирования исходов врожденной пневмонии у глубоконедоношенных новорожденных Шилова Наталия Александровна, Чаша Татьяна Валентиновна, Родина Мария Александровна, Кузьменко Галина Николаевна, Попова Ирина Геннадьевна
13. Механизмы иммунной адаптации у новорожденных детей при внутриутробных пневмониях / С.Н. Бениова, М.С. Полякова, О.В. Невмержицкая и др. // Медицинская иммунология. - 2008. - Т. 10, №4-5. - С. 473-476)
14. Патент РФ №2619343 Способ прогнозирования исходов инфекционно-воспалительной патологии у глубоконедоношенных новорожденных Сотникова Наталья Юрьевна, Кудряшова Анна Владимировна, Чаша Татьяна Валентиновна, Турова Анастасия Владимировна
15. Патент № 2663912C1 Способ прогнозирования неонатальных пневмоний Свитич Оксана Анатольевна, Меремьянина Екатерина Андреевна, Алиева Аминат Исагаевна, Омарова Салидат Магомедовна