CC BY
28
УДК 616 - 053.2 - 07 DOE: 10.37963/SMA.2021.4.206
^ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПУЛЬСОКСИМЕТРИИ В НЕОНАТОЛОГИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
Майден И.В.
ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет», 150000, г.
Ярославль, ул. Революционная, д. 5. E-mail: rector@ysmu.ru. Тел. - +7 (4852) 30 - 56 - 41
Сведения об авторах:
Майден Ирина Владимировна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры педиатрии № 1 ФГБОУ ВО
«Ярославский государственный медицинский университет» Минздрава России. E-mail: irima-2009@mail.ru
Резюме:
В обзоре представлены результаты применения пульсоксиметрии в неонатологии. Приведены данные исследований отечественных и зарубежных авторов, указывающие на высокую эффективность, чувствительность и специфичность и этого метода в неонатальном скрининге врожденных пороков сердца, в том числе критических. Представлены методологические аспекты применения пульсоксиметрии в неонатологии, оценка ее результатов у новорожденных детей. Анализируются причины ложноотрицательных результатов скрининга врожденной патологии сердца и магистральных сосудов у новорожденных детей и экстракардиальные причины снижения величины сатурации кислорода у младенцев.
Ключевые слова: пульсоксиметрия, новорожденные дети, врожденные пороки сердца.
Summary:
The review presents the results of the use of pulse oximetry in neonatology. The research data of domestic andforeign authors are presented, indicating the high efficiency, sensitivity and specificity of this method in the neonatal screening of congenital heart defects, including critical ones. Methodological aspects of the use of pulse oximetry in neonatology, evaluation of its results in newborn children are presented. The reasons for the false negative results of screening for congenital pathology of the heart and main vessels in newborns andextracardial causes of a decrease in the amount of oxygen saturation in infants are analyzed.
Key words: pulse oximetry, newborn children, congenital heart defects.
Введение. Пульсоксиметрия - ПО (синонимы: оксигемометрия, гемоксиметрия) представляет собой диагностическую процедуру, позволяющую определить степень насыщения (сатурации - SpO2) крови кислородом. Метод основан на том, что оксигенированный и восстановленный гемоглобин по-разному поглощают волны света определенной частоты. Это дает возможность с помощью спектрофотометрии определить процентную долю гемоглобина, связанного с кислородом [19].
Измерение SpO2 проводится с помощью специального прибора - пульсоксиметра, который использует исключительно световое излучение. Его датчик прикрепляется к коже без нарушения ее целостности. Поэтому ПО совершенно безопасна, безболезненна и не имеет противопоказаний.
Чаще всего в неонатологии ПО применяется для скрининга сердечно-сосудистых заболеваний у новорожденных. Эксперты Американской Академии педиатрии (American Academy of Pediatrics) рассматривают ПО в качестве простой, неинвазивной и информативной методики оценки величины SpO2 для скрининга заболеваний системы кровообращения среди новорожденных детей, подлежащих углубленному кардиологическому обследования, прежде всего, ультразвуковому исследованию сердца и магистральных сосудов. Основным показанием для ПО является выявление у ребенка по результатам оценки SpO2 гипоксемии, характерной для критических врожденных пороков сердца (ВПС) [2,5,6,7]. Практически во всех исследованиях, посвященных ПО, делается вывод о том, что использование ее в программах клинического обследования новорожденных значительно уменьшает частоту недиагностированных ВПС. Это дает основание рекомендовать включение этой методики в скрининговые программы, направленные на своевременное выявление тяжелой врожденной патологии сердечно-сосудистой системы у новорожденных в акушерских стационарах [18,21,24,26,32,33].
Пульсоксиметрия как метод неонатального скрининга врожденных пороков сердца. Врожденные пороки сердца (ВПС) рассматриваются в качестве приоритетной проблемы неонатальной кардиологии, что связано с их высокой распространенностью - 8 случаев на 1000 родившихся живыми.
На долю ВПС приходится 30% в структуре всех пороков развития. Несмотря на колоссальные достижения кардиохирургии, ВПС остаются одной из ведущих причиной смертности в неонатальном периоде, составляя 47% всех неблагоприятных исходов у младенцев с пороками развития. Поэтому максимально раннее выявление этой патологии чрезвычайна важно, так как определяет возможность оказания пациентам неотложной медицинской помощи [2].
Одним из путей решения данной проблемы является внедрение в практику акушерских стационаров фетальной эхокардиографии, которая проводится до 20 недели беременности. Однако, этот вид пренатальной диагностики доступен далеко не всех родовспомогательных учреждениях, и даже в ведущих клиниках ультразвуковое исследование сердечно-сосудистой системы позволяет диагностировать в среднем чуть более трети ВПС [20,28].
Для снижения неонатальной смертности важнейшее значение имеет выделение группы так называемых критических ВПС. Она включает в себя пороки, которые сопровождаются жизнеугрожающими ситуациями в ближайшие часы или сутки после рождения. Эти ВПС характеризуются резким падением насосной функции миокарда со снижением величины сердечного выброса, быстрым прогрессированием недостаточности кровообращения, расстройствами микрогемоциркуляции, тканевой гипоксией с нарушением витальных функций [2,5,21,24,25,26,27,29,30].
Распознавание ВПС, в том числе и критических, в раннем неонатальном периоде сопряжено со значительными трудностями, что нередко приводит к их поздней диагностике. Это связано со скудностью симптоматики даже тяжелых ВПС у этой группы пациентов. Так, один из важнейших признаков патологии сердца - цианоз кожи и слизистых оболочек зависит не от степени насыщения крови кислородом, а от концентрации восстановленного гемоглобина (Hb). Центральный цианоз появляется при содержании последнего, превышающем 3 грамма на децилитр артериальной крови. Распознавание цианоза у новорожденных затрудняется наличием физиологической полицитемии, а также фетального гемоглобина - HbF. Его соотношение с HbA (так называемым «взрослым гемоглобином») у новорожденных детей различно. По данным M.H. Less и D.H. King (1987) видимый цианоз появляется у них только при серьезном снижении напряжения кислорода в крови. Так при общем уровне Hb, равном 200 г/л цианоз будет обнаруживаться при насыщении кислородом в артериальном русле менее 80%. У ребенка с рН 7,4, температурой тела 37°C и преобладанием HbA, центральный цианоз (насыщение крови в артериях от 75% до 85%) наблюдается при парциальном напряжении кислорода в диапазоне от 42 до 53 мм рт. ст. В тех случаях, когда в эритроцитах новорожденного доминирует HbF, синюшность кожных покровов проявляется при цифрах от 32 до 42 мм рт. ст. Таким образом, у детей высокой долей фетального гемоглобина может наблюдаться серьезное снижение напряжения кислорода до того, как клинически проявится центральный цианоз [22,23].
Другой кардинальный симптом ВПС - наличие шума в области сердца в первые часы и сутки жизни может отсутствовать. Он появляется позже, когда происходит снижение сосудистого сопротивления и артериального давления в малом круге кровообращения. Практика показывает, что врачи-неонатологи нередко расценивают шум над областью сердца в качестве обязательного признака ВПС, а его отсутствие означает также отсутствие заболевания. Кроме того, у них чаще всего нет должного опыта дифференциации этого симптома [5,6,7]. В качестве иллюстрации можно привести открытый артериальный проток у недоношенных новорожденных. При этом пороке систолический шум на основании сердца по данным ряда работ выявлялся у пациентов с гемодинамически значимым вариантом артериального протока в 71,4% случаев, а при гемодинамически незначимом - только в 21,4% [8,9,10, 14,15,16].
В литературе имеется большое число исследований, посвященных скринингу ВПС у новорожденных с использованием ПО, в которых приведены данные о высокой эффективности, чувствительности и специфичности этого метода [4,5,7,18,21,24,32,33 и др.]. Так, в одной из последних работ B.N. Schwartz, L.A. Hom, I.V. Kohorn e.a. (2021) проведено *-летнее ретроспективное когортное исследование, в которое было включено 65.414 новорожденных. Число детей с положительными результатами скрининга SpO2 составило 4,6 на 10.000 обследованных. У всех этих новорожденных была обнаружена патология, в том числе критические пороки сердца (39%), ВПС, требующие динамического наблюдения (29%), в остальных случаях (32%) регистрировались экстракардиальные причины снижения SpO2 [31].
В Российской Федерации этот простой и надежный метод скрининга был внедрен в широкую неонатологическою практику значительно позже, чем в европейских странах и США, поэтому работы,
посвященные ПО у новорожденных, малочисленны. Тем не менее в последние годы в отечественной научной литературе также появились сообщения о высокой эффективности ПО. Так, в работе М.В. Тараян с соавторами (2017) ставилась цель показать возможности этого метода в диагностике сложных комбинированных и критических ВПС. В исследование вошли 46 новорожденных детей 1 - 27 дней с постнатально установленным диагнозом врожденного порока сердца. Критериями положительного теста считали величину SpO2 <95% на любой конечности или разницу показателей между правыми рукой и ногой, превышающую 3%. По данным авторов у всех младенцев с транспозицией магистральных артерий, синдромом гипоплазии левого сердца, тотальным аномальным дренажем легочных вен, общим артериальным стволом, атрезией легочной артерии с дефектом межжелудочковой перегородки пульсоксиметрический тест оказался положительным. Отсутствие изменений показателей ПО имело место при обструктивных поражениях левого сердца у пациентов со стенозом клапана аорты и ее коарктацией [17].
Другое более масштабное исследование было проведено в 5 родовспомогательных учреждениях Республики Татарстан в 2016-2017 годах. ПО осуществлялась у 8358 новорожденных. Положительные результаты были получены в 95 случаях (1,14%). У 13 новорожденных выявлены ВПС, которые не были диагностированы внутриутробно, из них у 5 пациентов они оказались критическими. Все эти дети в дальнейшем были успешно прооперированы. В остальных случаях ПО позволила диагностировать персистирующую легочную гипертензию и внутриутробную пневмонию
[13].
Следует учитывать то обстоятельство, что кардиологический неонатальный скрининг с применением ПО может давать и ложноотрицательные результаты. В большинстве случаев это касается коарктации аорты, выявление которой при помощи ПО составляет около 25% [27]. Е.Г.Левченко с соавторами (2020) на большом клиническом материале (499 пациентов с коарктацией аорты) установили, что пульсоксиметрический тест обладает низкой чувствительностью и специфичностью при патологии дуги аорты, особенно изолированной [11].
В исследовании А.Л. Карповой с соавторами (2014) ПО была проведена у 543 доношенных новорожденных. Ни в одном случае, когда SpO2 была ниже 95%, не было зарегистрировано органической патологии сердечно-сосудистой системы. Открытый артериальный проток и овальное окно в этой группе детей встречались с такой же частотой, как и у новорожденных с референсными значениями сатурации кислорода. К концу первых суток жизни SpO2 у всех пациентов нормализовалась. В 29 случаях при ПО обнаружен градиент SpO2 между правой рукой и нижними конечностями, превышающий 3%. У этих новорожденных также не было диагностировано гемодинамически значимых ВПС [4].
Методологические аспекты применения пульсоксиметрии в неонатологии. Техника проведения ПО у новорожденных к настоящему времени подробно изложена в многочисленных исследованиях, среди которых, в первую очередь, следует указать рекомендации экспертов Американской Академии педиатрии. Скрининг должен выполнять врач или медсестра; допустимо также участие родителей, но при обязательном контроле медицинского работника. Оптимальным сроком для ПО являются вторые сутки постнатальной жизни; ее более позднее проведение может привести к ложным результатам из-за закрытия артериального протока. Обязательно соблюдение температурного режима, конечности новорожденного должны быть равномерно теплыми, оценка показателей ПО осуществляется при наличии стабильной непрерывной пульсовый волны в течение как минимум 3 минут [33]. Измерение SpO2 производится на любой из ног пациента и на правой руке, то есть ниже и выше места впадения артериального протока в аорту. Это связано с тем, что при некоторых ВПС, когда есть препятствие выбросу крови из левого желудочка, например, при критической коарктации аорты, показатели ПО на верхних и нижних конечностях значительно различаются [6]. В рекомендациях Американской Академии педиатрии подчеркивается, что ПО не должна заменять оценку анамнестических данных, физикального обследования, которые в ряде случаев позволяют заподозрить наличие тяжелого ВПС до развития гипоксемии без применения инструментальных методов обследования. ПО не показана новорожденным, у которых проводилось ультразвуковое исследование сердечно-сосудистой системы [24].
Оценка результатов пульсоксиметрии. Она предполагает два варианта: положительный и отрицательный. При первом из них пациент подлежит дальнейшему обследованию, прежде всего эхокардиографии. Тест признается положительным в тех случаях, когда значения SpO2 хотя бы в одной точке измерения менее 95%, либо разница в показателях между верхними и нижними конечностями превышает 3%. Отрицательным тест считается тогда, когда все измерения сатурации кислорода дают
результат > 95% с разницей на ногах и руках менее 3% [4,6,7].
В работе А.Л. Карповой с соавторами (2014) установлено перцентильное распределение значений SpO2 на всех конечностях доношенных новорожденных, которые могут быть использованы в качестве нормативной базы ПО (таблица 1).
Таблица 1. Перцентильное распределение SpO2 у доношенных новорожденных детей
Возраст, сутки Место измерения Перцентили
5 10 25 50 75 90 95
1-е (2 - 6 часов) Правая рука 94 95 96 98 99 100 100
Левая рука 94 95 97 98 99 100 100
Правая нога 95 96 97 98 99 100 100
Левая нога 95 96 97 98 99 100 100
3-и Правая рука 97 97 98 99 100 100 100
Имеются данные, что величина SpO2 может меняться не только при выраженной гипоксии, обусловленной тяжелой патологией сердечно-сосудистой и дыхательной систем. С помощью корреляционного анализа было установлено, что на показатели ПО у новорожденных оказывают влияние неблагоприятные факторы анте- и интранатального анамнеза. В тех случаях, когда во время беременности имеет место анемия, артериальная гипертензия, перенесённая респираторная вирусная инфекция в первые часы и сутки жизни у младенца, могут наблюдаться сниженные цифры SpO2. К такому же эффекту приводят применение амниотомии и родовозбуждения.
Положительные корреляции SpO2 с количеством эритроцитов и уровнем гемоглобина периферической крови указывает на то, что полицитемия сопровождается снижением сатурации кислорода [4]. Известно, что при истинной полицитемии новорожденных вследствие нарушений реологических свойств крови повышается системное васкулярное сопротивление и резистентность легочных сосудов. Это состояние часто сопровождается застойной недостаточностью кровообращения с низким сердечным выбросом и значительными расстройствами микрогемоциркуляции, что приводят к развитию гипоксемии, для которой характерно уменьшение парциального напряжения кислорода в крови и низкие показатели ПО [3].
Снижение SpO2 может быть признаком ослабления сократительной способности миокарда, о чем свидетельствует наличие корреляции между данными ПО и значениями фракции изгнания левого желудочка по результатам эхокардиографического исследования. Этот признак характерен для синдрома дезадаптации сердечно-сосудистой системы новорожденного, представляющего собой функциональное нарушение, связанное с перенесенной хронической антенатальной и интранатальной гипоксией [1,12].
Функционирование фетальных коммуникаций (артериального протока и овального окна) у доношенных новорожденных в первые сутки жизни способствуют росту величины сатурации кислорода крови, что, возможно связано с улучшением диастолической функции миокарда и увеличением вследствие этого сердечного выброса [4].
Заключение. Результаты многочисленных исследований, проведенных в разных странах мира, убедительно доказывают целесообразность применения пульсоксиметрии в акушерских стационарах. Этот метод отличается безопасностью, простотой, безболезненностью и высокой информативностью, прежде всего, в отношении тяжелых и критических врожденных пороков сердца у новорожденных детей. Пульсоксиметрия является также важным диагностическим тестом для выявления экстракардиальных причин снижения SpO2. В связи с этим оценка сатурации кислорода рекомендуется ведущими экспертами для внедрения во всех родильных домах.
Литература
1. Альферович Е.Н., Платонова О.А. Анатомо-физиологические особенности новорожденных. Пограничные состояния. Синдром дезадаптации сердечно-сосудистой системы у новорожденных. -Минск: БГМУ, 2021. - 32 с.
2. Бокерия Е.Л. Перинатальная кардиология: настоящее и будущее. Часть I: врожденные пороки сердца // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2019. - Т.64. - №3. - С. 5 - 10.
3. Дягтерев Д.Н, Карпова А.Л., Мостовой А.В. и др. Диагностика и лечение полицитемии новорожденных. Клинические рекомендации. М., 2015. - 17 с.
4. Карпова А.Л., Спивак Е.М., Пыханцева А.Н. Диагностическое значение определения величины сатурации кислорода у доношенных новорожденных // Пермский медицинский журнал. - 2014. - Т.3. - № 5. - С. 6 - 10.
5. Карпова А.Л., Спивак Е.М., Пыханцева А.Н. и др. Пульсоксиметрия как метод раннего неонатального скрининга на наличие критических пороков сердца у детей // Неонатология: новости, мнения, обучение. - 2015. - Т.10. - № 4. - С. 68 - 72.
6. Карпова А.Л., Бокерия Е.Л., Николаева Т.Н. Скрининг сатурации крови кислородом как метод выявления врожденных пороков сердца у новорожденных: современные подходы, проблемы, мнения // Детские болезни сердца и сосудов. - 2015. - № 4. - С. 29 - 37.
7. Карпова А.Л., Бокерия Е.Л., Николаева Т.Н. и др. Скрининговые технологии выявления врожденных пороков сердца у новорожденных // Неонатология: новости, мнения, обучение. - 2016. - Т.12. - № 2. -С. 40 - 49.
8. Климачев А.М., Спивак Е.М., Майден И.В. Прогнозирование течения открытого артериального протока у глубоконедоношенных новорожденных // Современные тенденции науки, практики и образования в педиатрии. - Тверь, 2020 - С. 135 - 139.
9. Климачев А.М., Спивак Е.М., Богачева А.Н., Климачева О.В., Галаганова Н.Н. Клинические особенности различных вариантов открытого артериального протока у глубоконедоношенных детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2016. - Т.61. - №3. - С.150.
10. Климачев А.М., Спивак Е.М. Клинические особенности глубоконедоношенных новорожденных при различных вариантах открытого артериального протока // Смоленский медицинский альманах. -2020. - №2. - С.85 - 88.
11. Левченко Е.Г., Свободов А.А., Туманян М.Р., Андерсон А.Г. Алгоритм своевременной диагностики критической коарктации аорты у новорожденных // Детские болезни сердца и сосудов. - 2020. - Т.17.
- №3. - С.198 - 204.
12. Петрова И.Н., Трубачев Е.А., Коваленко Т.В., Ожегов А.М. Особенности адаптации сердечнососудистой системы в неонатальном периоде у детей с задержкой внутриутробного развития // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2016. - Т.61. - №3 - С. 40 - 45.
13. Садыкова Д.И., Сабирова Д.Р., Бабинцева А.А. и др. Неонатальный скрининг жизнеугрожающих состояний - персистирующей легочной гипертензии новорожденных и критических врожденных пороков сердца методом пульсоксиметрии // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2017.
- Т.62. - №5. - С. 101 - 105.
14. Спивак Е.М., Карпова А.Л., Климачев А.М., Кондакова Н.Н. Клиническая и гемодинамическая характеристика открытого артериального протока у глубоконедоношенных новорожденных детей // Вопросы практической педиатрии. - 2013. - Т.8. - № 6. - С. 16 - 19.
15. Спивак Е.М., Климачев А.М., Майден И.В. Центральная гемодинамика при открытом артериальном протоке у недоношенных новорожденных детей // Ярославский педагогический вестник. - 2013. - Т.3.
- № 1. - С. 127 - 130
16. Спивак Е.М., Николаева Т.Н., Климачев А.М. Особенности клинических проявлений открытого артериального протока у глубоконедоношенных новорожденных детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2016. - Т.61. - № 1. - С. 51 - 55.
17. Тараян М.В., Дроздова А.И., Ефремов Е.С. и др. Роль пульсоксиметрии в неонатальном скрининге критических и сложно-комбинированных врожденных пороков сердца // Альманах клинической медицины. - 2017. - Т.45. - №3. - С. 186 - 191.
18. Barreto T. Pulse Oximetry Screening for Critical Congenital Heart Defects in Newborns // Am. Fam. Physician. - 2019. - V.99. - №7. - P. 421 - 422.
19. Chan E.D., Chan M.M., Chan M.M. Pulse oximetry: Understanding its basic principles facilitates appreciation of its limitations // Respiratory Medicine. 2013. - V.107. - 6. - P.789 - 799.
20. Frommelt M.A. Challenges and controversies in fetal diagnosis and treatment: hypoplastic left heart syndrome // Clin Perinatol. - 2014. - V. 41. - №4. - P. 787 - 798.
21. Heavey E. Screening newborns for critical congenital heart defects // Nursing. - 2019 - V. 49. - Issue 1. -P. 17 - 18.
22. Lees M.H., King D.H. Cyanosis in the Newborn // Pediatrics in Review. - 1987. - V.9. - №2. - 36 - 42.
23. McMullen S.M., Patrick W. Cyanosis // Physical findings. - 2012. - V. 126. - Issue 3. - P. 210 - 212.
24. Mahle W.T., Martin G.R., Beekman R.H. e.a. Endorsement of health and human services recommendation for pulse oximetry screening for critical congenital heart disease // Pediatrics. -2012. - V. 129. - P. 190 -193.
25. Manzoni P., Martin G.R., Sanchez Luna M., e.a. European pulse oximetry screening Workgroup. Pulse oximetry screening for critical congenital heart defects: a European consensus statement // Lancet Child Adolesc Health. - 2017. - V.1. - P. 88 - 90.
26. Oster M.E., Kochilas L. Screening for Critical Congenital Heart Disease // Clin Perinatol. -2016. - V. 43.
- № 1. - 73 - 80.
27. Ozalkaya E., Akdag A., Sen I. e.a. Early screening for critical congenital heart defects in asymptomatic newborns in Bursa province. J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. - 2015. - V. 22. - P. 1-3.
28. Quartermain M.D., Pasquali S.K., Hill K.D. e.a. Variation in Prenatal Diagnosis of Congenital Heart Disease in Infants // Pediatrics. - 2015. - V.136. - №2. - P. 378 - 385.
29. Ramjattan K., Allen P.J. Pulse oximetry screening for critical congenital heart disease in the newborn // Pediatr. Nurs. - 2013. - V.39. - №5. - P. 250 - 253.
30. Riede F.T., Worner C., Dahnert I. e.a. Effectiveness of neonatal pulse oximetry screening for detection of critical congenital heart disease in daily clinical routine: results from a prospective multicenter study // Eur. J. Pediatr. - 2010. - V.169. - №8. - P. 975 - 981.
31. Schwartz B.N., Hom L.F., Kohorn I.V. e.a. Newborn Pulse Oximetry Screening at a Community Hospital: An 8-Year Experience // Pediatrics. - 2021. - V. 148. - № 3. - e2020049847.
32. Zhao Q., Ma X., Ge X. e.a. The neonatal congenital heart disease screening group. Pulse oximetry with clinical assessment to screen for congenital heart disease in neonates in China: a prospective study // Lancet.
- 2014. - V. 384. - P. 747 - 754.
33. Zuppa A.A., Riccardi R., Catenazzi P. e.a. Clinical examination and pulse oximetry as screening for congenital heart disease in low-risk newborn // J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. - 2015. - V.28. - P. 7 - 11.
