Способ ультразвуковой диагностики и экспресс-оценки динамики отека легких и интерстициального синдрома, характерных в том числе для COVID-19 пневмонии, у новорожденных детей
METHOD OF ULTRASOUND DIAGNOSTICS AND RAPID ASSESSMENT OF THE DYNAMICS OF PULMONARY EDEMA AND INTERSTITIAL SYNDROME, TYPICAL FOR INCLUDING COVID-19 PNEUMONIA, IN NEWBORN CHILDREN

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано в работе перинатальных центров, детских отделений родильных домов, реанимационных отделений и палат интенсивной терапии детских больниц для быстрой оценки динамики интерстициального синдрома и отека легких с целью контроля эффективности проводимой терапии и уменьшения количества рентгенологических исследований новорожденных, а значит, и снижения суммарной лучевой нагрузки на ребенка и популяцию в целом.
Аналогами являются методики ультразвуковой визуализации легких (Мацас А., Марочков А.В., Капустин С.В. Ультразвуковое исследование в интенсивной терапии и анестезиологии // М. «МЕДпресс-информ» - 2019 - С. 34-41.; Акиншин И.И., Синельникова Е.В., Часных В.Г., Корнишина Т.Л. Исследование взаимосвязи ультразвуковых феноменов легких с показателями газообмена у новорожденных детей. Визуализация в медицине. 2020;2(2):9-17). Недостатками данных методик является то, что морфометрия элементов ультразвуковой картины легких проводилась либо в абсолютных величинах, оценка которых затруднительна в педиатрической практике, либо в процентном соотношении, подразумевающем выполнение расчетов, требующих затрат времени. Кроме этого ряд данных ультразвуковой морфометрии легких, приведенные авторами, относится к взрослым пациентам и не может быть применен у новорожденных детей с незрелостью легочной ткани.
Прототипом изобретения является «Консенсусное заявление РАСУДМ об ультразвуковом исследовании легких в условиях пандемии COVID-19» (Митьков В.В., Сафронов Д.В., Митькова М.Д., Алехин М.Н., Картич А.Н. и др., версия 2, Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2020;(1):46-77).
Авторы прототипа предлагают проводить исследование из 14 точек сканирования по всей поверхности грудной клетки, располагая датчик поперечно к длинной оси тела (вдоль межреберных промежутков), приводят ультразвуковую семиотику интерстициального синдрома, включающую: 1) неровность и утолщение, прерывистость плевральной линии; 2) появление В-линий в различных вариантах - единичные, множественные и сливающиеся («белое легкое»); 3) появление A-линий на стадии выздоровления.
Недостатком данной методики является отсутствие морфометрии имеющихся элементов ультразвуковой картины в норме и при патологии. Кроме того, сканирование в 14 точках требует существенных временных затрат и поворотов пациента, что невозможно и нецелесообразно у новорожденного с интерстициальным синдромом в легких в условиях выхаживания новорожденного пациента в кувезе и инвазивной ИВЛ.
Технический результат заключается в возможности быстрого (в течение 3-5 минут) контроля эффективности проводимой терапии интерстициального синдрома и отека легких у новорожденных детей посредством оценки ультразвуковой картины легких и плевры, включающей визуальную оценку элементов эхографической картины.
Технический результат достигается тем, что для оценки патологии легочной ткани и плевры у новорожденного ребенка проводится ультразвуковое исследование легких с использованием линейного датчика с частотой 7,5 МГц и более в В-режиме. Исследование правого и левого легких проводится в положении ребенка лежа на спине при продольном положении датчика по задней аксиллярной линии (место наиболее выраженных изменений из доступных для исследования у пациента в условиях инвазивной ИВЛ) в В-режиме. Выбираются и фиксируются оптимальные изображения; далее проводится визуальная оценка видимых элементов ультразвуковой картины на мониторе ультразвукового аппарата. Изображения документируются эхограммами.
Определение эталонной (нормальной) ультразвуковой картины легких и плевры проводились у новорожденных детей, не имевших клинических признаков легочной патологии.
Оценка ультразвуковой картины легких и плевры у новорожденных детей проводилась при интерстициальном синдроме, вызванном лабораторно подтвержденной COVID-19 пневмонией в стадии прогрессирования, и/или пневмопатией - отечно-геморрагическим синдромом, рентгенологические признаки при которых идентичны (неравномерное снижение прозрачности легочных полей, обогащение легочного рисунка, двойные контуры задних отрезков реберных дуг, подчеркнутая линия добавочной междолевой плевры, единичные очаговоподобные тени), и/или у новорожденных, у которых при эхокардиографии были констатированы гемодинамически значимые дефект межпредсердной (в том числе открытое овальное окно) и/или межжелудочковой перегородок.
Определение ультразвуковой картины отека легких и плевры с оценкой ультразвуковых элементов проводилось у новорожденных детей, имевших клинические признаки тяжелой степени синдрома дыхательных расстройств, и у которых рентгенологически были выявлены признаки отека легких (гомогенное затемнение обоих легочных полей - «белые» легкие, негомогенное симметричное затемнение легочных полей, или симптом «крыльев бабочки», нечеткая визуализация тени средостения и куполов диафрагмы).
УЗИ легких и плевры у всех пациентов производилось после выполнения рентгенографии легких.
При ультразвуковом исследовании легочной ткани и плевры проводится оценка элементов эхографической картины. При сканировании в В-режиме определяется: 1) гиперэхогенная линия плевры и ее толщина (ТП), 2) наличие гиперэхогенных В-линий и их суммарная ширина (ШВ) в сравнении с шириной межреберья: В-линии занимают менее 1/3 ширины межреберья, от 1/3 до 2/3, более 2/3, целое межреберье; 3) гипоэхогенные Z-линии; 4) гиперэхогенные, параллельные линии плевры А-линии.
Для определения нормальной ультразвуковой картины легких и плевры мы проводили ультразвуковое исследование у новорожденных детей, не имевших клинико-рентгенологических признаков легочной патологии. Ультразвуковые показатели легких и плевры у таких детей были следующие: 1) плевра - гиперэхогенная линия, ТП ≤ 1 мм; 2) ШВ менее 1/3 ширины межреберья; 3) Z-линии не определяются; 4) видны множественные «полные» А-линии, которые прерываются только акустическими тенями от ребер. (Фиг. 1).
В том случае, если у новорожденного ребенка имеется умеренно выраженный интерстициальный синдром, определяются следующие ультразвуковые показатели: 1) плевра - гиперэхогенная линия, ТП > 1 мм; 2) ШВ занимает более 1/3, но менее 2/3 ширины межреберья; 3) Z-линии определяются четко; 4) «полные» А-линии (Фиг. 2).
При наличии у ребенка выраженного интерстициального синдрома имеют место следующие УЗ показатели: 1) плевра - гиперэхогенная линия, ТП > 1 мм; 2) ШВ занимает более 2/3, но менее полной ширины межреберья; 3) Z-линии определяются нечетко, так как частично сливаются с В-линиями; 4) «неполные» А-линии, частично перекрывающиеся В-линиями (Фиг. 3).
При отеке легких в В-режиме имеют место такие ультразвуковые симптомы, как: 1) плевра - не дифференцируется; 2) ШВ равна ширине межреберья; 3) Z-линии не определяются, так как сливаются с В-линиями; 4) дифференцировать А-линии практически невозможно на общем гиперэхогенном фоне отечной легочной паренхимы, то есть имеет место «поглощение» А-линий В-линиями (Фиг. 4).
При пограничных состояниях, когда наблюдается переход интерстициального синдрома в отек легких и наоборот - разрешение отека легких с переходом его в интерстициальный синдром, ультразвуковое исследование показывает скиалогические признаки обоих патологических процессов, которые визуализируются в различных отделах легочной ткани (Фиг. 5).
Таким образом, при ультразвуковом исследовании легких и плевры у новорожденного ребенка можно провести дифференциальную диагностику между нормальной легочной тканью и плеврой, отеком легких и интерстициальными изменениями в легких любой этиологии.
Изобретение поясняется фигурами.
На Фиг. 1 представлена эхограмма легких новорожденного ребенка без признаков дыхательной недостаточности в В-режиме: плевра - гиперэхогенная линия, ТП 0,7 мм, В-линии занимают менее 1/3 ширины межреберья, Z-линии не определяются, видны множественные «полные» А-линии, которые прерываются только акустическими тенями от ребер.
На Фиг. 2 представлена эхограмма легких новорожденного ребенка без признаков дыхательной недостаточности, у которого имеется открытое овальное окно в межпредсердной перегородке с минимальным сбросом крови слева-направо и умеренно выраженным интерстициальным синдромом. Исследование в В-режиме: плевра - гиперэхогенная, ТП = 1,3 мм, В-линии занимают более 1/3, но менее 2/3 ширины межреберий, линии Z - четко определяются, А-линии «полные». Заключение: умеренно выраженный интерстициальный синдром.
На Фиг. 3 представлена эхограмма легких новорожденного с признаками дыхательной недостаточности в В-режиме: плевра - гиперэхогенная линия, ТП = 1,5 мм; ШВ больше 2/3, но меньше полной ширины межреберий; линии Z определяются нечетко; линии А частично перекрыты сливающимися В-линиями. Ультразвуковая картина соответствует выраженному интерстициальному синдрому.
На Фиг. 4 представлена эхограмма легких новорожденного с крайне тяжелой степенью дыхательной недостаточности (искусственная вентиляция легких - ИВЛ) в В-режиме: Линия плевры сливается с гиперэхогенными линиями В, занимающими все межреберья. Линии Z и А - не дифференцируются. Заключение: Отек легких.
На Фиг. 5 представлена эхограмма легких ребенка, находящегося в палате интенсивной терапии в связи со значительной дыхательной недостаточностью, обусловленной лабораторной подтвержденной COVID-19 интерстициальной пневмонией. При исследовании в В-режиме определяются следующие показатели: плевра - гиперэхогенная, ТП = 1,4 мм; ШВ больше 2/3, но меньше полной ширины межреберий; линии Z определяются нечетко; линии А видны фрагментарно. Одно межреберье полностью занято сливающимися с изображением плевры линиями В, экранирующими линии Z и А.
Заключение: ультразвуковые признаки выраженного интерстициального синдрома в сочетании с отеком легких.
Способ осуществляется следующим образом: новорожденный ребенок располагается на кушетке рядом с ультразвуковым аппаратом на спине. Обнажается грудная стенка. Высокочастотный линейный ультразвуковой датчик (частота 7.5 МГц и более) располагается справа на грудной стенке по задней подмышечной линии. При этом получается продольное изображение практически всего легочного поля на уровне сканирования. В В-режиме оценивается состояние плевры и легочной ткани в межреберных промежутках. Изображение фиксируется на экране монитора. Далее проводят визуальную оценку изображения гиперэхогенной линии плевры с измерением ее толщины (ТП), гиперэхогенных В-линий и их суммарной ширины (ШВ) в сравнении с шириной межреберья (менее 1/3 ширины межреберья, от 1/3 до 2/3, более 2/3, но менее полной ширины, целое межреберье), наличия и четкости Z-линий, наличия и полноты А-линий. Изображения документируются эхограммой. Далее по описанной схеме исследование проводится слева.
Если определяется гиперэхогенная линия плевры толщиной более 1 мм, суммарная ШВ больше 1/3, но меньше 2/3 ширины межреберья; определяются четкие Z-линии и «полные» А-линии, то делается вывод о наличии умеренно выраженного интерстициального синдрома.
В том случае, когда определяется гиперэхогенная линия плевры, толщина которой (ТП) больше 1 мм; ШВ занимает более 2/3, но менее полной ширины межреберья; определяются нечеткие Z-линии и единичные «неполные» А-линии, перекрывающиеся частично В-линиями, то выносится заключение о выраженном интерстициальном синдроме.
В том случае, если визуализация гиперэхогенной полоски плевры, линий Z и А невозможна в результате слияния с ними В-линий, занимающих целое межреберье, делается заключение об отеке легких. Это должно быть подтверждено рентгенографией грудной клетки.
Контрольные лучевые исследования у новорожденного ребенка с отеком легких при положительной клинической динамике могут ограничиваться ультразвуковым исследованием без рентгенографии.
Поскольку одна рентгенограмма органов грудной полости, выполненная передвижным рентгеновским аппаратом новорожденному ребенку, находящемуся в реанимационном отделении или палате интенсивной терапии, дает облучение до 0,1 МЗв, то применение УЗИ с целью контроля состояния легочной ткани при интерстициальном синдроме и отеке легких позволяет снизить дозу ионизирующего облучения, получаемого ребенком при неоднократной рентгенографии органов грудной полости в среднем на 0,5-0,8 МЗв.
Примеры конкретного выполнения
Пример №1
Пациент К. Ребенок находится в отделении патологии новорожденных перинатального центра. Возраст 15 суток. Масса тела 2870. Состояние ребенка средней тяжести, обусловленное родовой травмой. Выхаживается в кроватке. Тепло удерживает, без респираторной поддержки. В легких дыхание пуэрильное, хрипов нет. Тоны сердца ритмичные, шум не выслушивается. Проведено ультразвуковое исследование грудной полости в В-режиме. На Фиг. 6 представлена эхограмма легких в В-режиме: плевра - гиперэхогенная линия, ТП = 0,7 мм, В-линии занимают менее 1/3 ширины межреберья, Z-линии не определяются, видны множественные «полные» А-линии. Заключение: УЗИ патологии со стороны легких и плевры не выявлено.
Пример №2
Пациент Г. Клинический диагноз: церебральная ишемия 1-2 степени. Синдром двигательных нарушений. Родовая травма. Парез Эрба-Дюшена слева, реконвалесцент. Крупный плод. Неонатальная желтуха. Состояние в момент ультразвукового исследования удовлетворительное. Респираторные нарушения отсутствуют. Ультразвуковое исследование (УЗИ) головного мозга выявило постгипоксические изменения. УЗИ шеи выявило левостороннюю мышечную кривошею. Выполнено УЗИ легких.
На Фиг. 1 представлена эхограмма легких этого пациента в В-режиме: гиперэхогенная линия плевры, ТП = 1,0 мм, В-линии занимают менее 1/3 ширины межреберья, Z-линии не определяются, видны множественные «полные» А-линии. Заключение: УЗИ патологии со стороны легких и плевры не выявило.
Пример №3
Пациентка Ч. Возраст 7 дней. Масса тела 3472 г. Клинический диагноз: центральная ишемия 1-2 степени. Синдром дыхательных нарушений. Респираторные нарушения имеют место с первых суток жизни ребенка. При эхокардиографии диагностировано межпредсердное сообщение в области овальной ямки диаметром 5,0 мм с признаками перегрузки правых отделов сердца. При рентгенографии органов грудной полости выявлены признаки легочной гипертензии и отечно-геморрагического синдрома. В момент ультразвукового исследования легких состояние средней тяжести. Температура тела 36,8°, Число дыхательных движений (ЧДД) - 42 в минуту, Число сердечных сокращений (ЧСС) - 130 в минуту. Ребенок находится в отделении патологии новорожденных.
На Фиг. 7 представлена эхограмма легких в В-режиме: плевра гиперэхогенная, ТП = 1,2 мм, В-линии занимают более 1/3, но менее 2/3 ширины межреберий, линии Z - определяются четко, А-линии «полные». Заключение: ультразвуковые признаки умеренно выраженного интерстициального синдрома, обусловленного, вероятно, объёмной перегрузкой малого круга кровообращения в результате межпердсердного сообщения.
Пример №4
2
Пациент О. 2 плод из двойни. Возраст в момент исследования 1 месяц 23 дня. Масса тела 1492 г. Ребенок находится в кувезе палаты интенсивной терапии перинатального центра. Состояние ребенка тяжелое, стабильное. Кислородозависимый (дыхание через маску). Питание энтеральное, смешанное, через зонд, не срыгивает. Двигательная активность снижена. Грудная клетка правильной формы, определяется втяжение межреберий на вдохе - клинические признаки синдрома дыхательный расстройств. Тоны сердца приглушены, ритмичные. Мочеиспускание не нарушено, диурез 5,1 мл/кг/час. Температура тела 36,7°, ЧДД - 44 в минуту, ЧСС - 160 в минуту, Кислородозависимый - SpO - 98-100%. На Фиг. 8 представлена эхограмма легких в В-режиме: плевра - гиперэхогенная линия, ТП = 1,4 мм, ШВ занимает более 2/3, но менее полной ширины межреберья, определяются нечеткие Z-линии и единичные «неполные» А-линии, перекрывающиеся акустическими тенями от ребер и частично В-линиями. Заключение: выраженный интерстициальный синдром.
Пример №5
Пациентка О. 1 плод из двойни. Недоношенная девочка, Вес при рождении 1040 г. Масса тела в момент исследовании 1650 г. Ребенок находится на управляемом дыхании. Рентгенологически выявлена пневмоническая инфильтрация на фоне отечных изменений. Выполнено ультразвуковое исследование (УЗИ) грудной полости 23.12.19 г. Диагностирован отек легких. На Фиг. 9а представлена эхограмма легких в В-режиме: линия плевры сливается с гиперэхогенными линиями В, занимающими все межреберья. Линии Z и А - не дифференцируются.
Контрольное УЗИ грудной полости выполнено через 3 дня - 26.12.20 г., которое подтвердило наличие отечных изменений с незначительной положительной динамикой, что представлено на Фиг 9б.
На Фиг. 9б в представлена эхограмма в В-режиме: плевра - гиперэхогенная линия, ТП - 1,4 мм, ШВ занимает более 2/3, но менее полной ширины межреберья, определяются нечеткие Z-линии и единичные «неполные» А-линии, перекрывающиеся акустическими тенями от ребер и частично В-линиями. Заключение: выраженный интерстициальный синдром.
2
31.12.19 г., через шесть суток, имело место ухудшение состояния ребенка - нарастание дыхательных расстройств. При УЗИ грудной полости выявлена отрицательная динамика - переход интерстициального синдрома в отек легких. На Фиг. 9в представлена эхограмма в В-режиме: линия плевры сливается с гиперэхогенными линиями В, занимающими все межреберья. Линии Z и А - не дифференцируются. Терапия в отделении реанимационном отделении привела к стабилизации состояния ребенка и постепенному улучшению всех показателей жизнедеятельности ребенка. На момент исследования состояние ребенка остается стабильно тяжелым. Масса тела 1580 г. Выхаживается в палате интенсивной терапии в кувезе. Температура тела 36.5°, ЧДД - 46 в минуту, ЧСС - 142 в минуту, сатурация - содержание кислорода в крови (SpO) - 94-100%. Ребенок кислородозависимый. Подача кислорода производится через маску.
Контрольное УЗИ органов грудной полости выполнено 6.01.20 г. Сохраняются ультразвуковые признаки отека легких. На Фиг. 9г - Исследование в В-режим: Линии В и Z сливаются с линией плевры и занимают межреберье. Линии А не визуализируются. Заключение: отек легких.
Сохранение отека легких с периодами меньшего и большего накопления жидкости в интерстициальной и альвеолярной ткани легких характерно для глубоконедоношенных детей и приобретает вид хронической легочной патологии. В последующем у таких детей развивается интерстициальный фиброз легких.
Пример №6
2
Пациент К., 24 дня, масса тела 1410 г, состояние ребенка стабильно тяжелое. Дневник наблюдения 25.11.19 г. в 8 часов утра: температура тела 36.6°, ЧДД 40 в минуту, ЧСС - 146 в минуту, АД 96/46 мм рт.ст. сатурация - содержание кислорода в крови (SpО) - 97%. В легких дыхание проводится равномерно, хрипов не выявлено. Тоны сердца приглушены. Диурез 2,0 мл/кг/час - уменьшен. 25.11.19 г. в 10 часов выполнено ультразвуковое исследование легких. Результаты представлены на Фиг. 4: в В-режиме линии В сливаются с линией плевры и занимают межреберье. Линии А и Z не визуализируются. Заключение: отек легких.
После проведения интенсивной терапии отека легких и перевода ребенка на дыхание через назальные канюли в отделении реанимации состояние новорожденного улучшилось.
Пример №7
Пациент Л. Возраст 3 суток. Масса тела 2550 г. Ребенок находится в палате интенсивной терапии перинатального центра. Данные клинического исследования 18.11.19 г. на 8 часов утра: состояние ребенка тяжелое. Стабильное. В сознании. Судорог и апноэ нет. Дыхание осуществляется с применением назальных канюль, с кислородной поддержкой. Температура тела 36.6°, Число дыхательных движений (ЧДД) - 40 в минуту, число сердечных сокращений (ЧСС) - 152 в минуту, артериальное давление (АД) - 56/36 мм рт.ст. В легких дыхание проводится равномерно, хрипов не выявлено. Тоны сердца приглушены, шумов нет. Живот мягкий. Диурез 3,8 мл/кг/час - удовлетворительный. Выполнено УЗИ легких.
На Фиг. 2 представлены эхограммы легких в В-режиме: линия плевры гиперэхогенная, ТП = 1,1 мм, В-линии занимают более 1/3, но менее 2/3 ширины межреберий, линии Z - определяются четко, А-линии «полные». Заключение: ультразвуковые признаки умеренно выраженного интерстициального синдрома.
Пример №8
2
Пациент К. Ребенок родился на сроке гестации 29-30 недель с массой тела 1400 г. Клинический диагноз на момент исследования в возрасте 35 суток: Внутриутробная инфекция вирусной этиологии. Двустороння интерстициальная пневмония, обусловленная COVID-19 (лабораторно подтвержденная). Дыхательная недостаточность 3 степени. Открытое овальное окно. Церебральная ишемия 2 степени. Анемия недоношенных. В момент лучевого исследования (15.03.21 г.) масса тела ребенка 1700 г. Состояние тяжелое. Находится на управляемом дыхании - искусственная вентиляция легких. ЧСС - 158, содержание кислорода в крови (SpO) - 95%. Температура тела 37,8°. Ребенку выполнена обзорная рентгенограмма органов грудной полости палатным рентгеновским аппаратом. Рентгенограмма от 15.03.21 г. представлена на Фиг. 10а.
На Фиг 10а представлена обзорная рентгенограмма органов грудной полости в прямой проекции, на которой определяется негомогенное затемнение правого и левого легочных полей. На этом фоне контуры диафрагмы и средостение плохо визуализируются. Интубационная трубка находится на уровне 1 грудного позвонка. Заключение: отек легких на фоне COVID-19 интерстициальной пневмонии. Выполнено ультразвуковое исследование легких. Результаты представлены на Фиг. 10б.
На Фиг. 10б представлена эхограмма легких в В-режиме: линия плевры не дифференцируется в сливающихся линиях В, заполняющих межреберья. Линии А и Z не дифференцируются. Ультразвуковое заключение: отек легких. Дальнейшее ежедневное ультразвуковое исследование легких позволило уменьшить количество контрольных рентгенограмм органов грудной полости и снизить лучевую нагрузку на пациента.
Таким образом, приведенные примеры доказывают возможность использования предложенного способа для дифференциальной диагностики экспресс-оценки динамики интерстициального синдрома и отека легких у детей с различными сроками гестации и массой тела при рождении на разных сроках неонатального периода.