CC BY
12
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНОЙ ТКАНИ, КАК МАРКЕР СОСТОЯНИЯ РЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У НОВОРОЖДЁННЫХ
1 2 3 ©
Акиншин И.И. , Синельникова Е.В. , Ротарь А.Ю.
1 Аспирант, кафедра лучевой диагностики и биомедицинской визуализации ФП и ДПО, ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»; Д.м.н., профессор, заведующая кафедрой лучевой диагностики и биомедицинской визуализации ФП и ДПО, ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»; 3Клинический ординатор, кафедра лучевой диагностики и биомедицинской визуализации ФП и ДПО, ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет»
Аннотация
Выявление ультразвуковых критериев ранней диагностики и мониторинга патологических изменений лёгких у новорождённых детей является одним из актуальных направлений исследований специалистов лучевой диагностики [2; 16]. И хотя ультразвуковое сканирование лёгких вряд ли сможет полностью заменить традиционные методы диагностики патологии лёгких, оно при должном использовании способно заметно сэкономить время в процессе наблюдения за состоянием, лёгких в динамике, а также значительно снизить воздействие ионизирующего излучения на пациента.
Ключевые слова: УЗИ лёгких, лёгочный интерстиций, новорождённые. Keywords: lung ultrasound, pulmonary interstitium, newborns.
Введение
В индустриально развитых странах количество преждевременно рождённых детей составляет от 2 до 15% всех появившихся на свет младенцев и имеет тенденцию к увеличению, что обусловлено рядом полиэтиологических факторов [5; 7; 8]. Недоношенность является одной из главных проблем в педиатрии и, в частности, в неонатологии. Около 70% ранней неонатальной смертности и 65-75% детской смертности приходится именно на недоношенных новорождённых [7]. В Российской Федерации актуальность выхаживания недоношенных детей, в том числе с экстремально низкой массой тела при рождении, резко возросла с введением международных критериев живорождённости, рекомендуемых ВОЗ [3]. Поэтому обеспечение глубоконедоношенных детей высококвалифицированной медицинской помощью, улучшение диагностических методов, способов выхаживания и лечения входят в число наиболее важных проблем российской медицины на сегодняшний день [1; 2].
Одной из главных причин заболеваемости и смертности недоношенных детей в раннем неонатальном периоде являются поражения дыхательной системы, требующие респираторной поддержки, а зачастую, лечебного и профилактического эндотрахеального введения экзогенных сурфактантов.
В настоящее время патология респираторной системы у новорождённых диагносцируется на основе клинических признаков и данных рентгенографии [6; 17]. Но наличие ионизирующей радиации приводит к тому, что каждое рентгеновское исследование сопряжено с риском развития отдалённых негативных последствий. Ведь возможность осложнений тем выше, чем меньше возраст ребёнка [10; 11; 15]. Уменьшения получаемой пациентом дозы от воздействия ионизирующей радиации можно достичь как путём улучшения и модернизации рентгеновских аппаратов, так и за счёт простого уменьшения количества проводимых рентгеновских исследований. Способствовать этому может внедрение в повседневную практику такого простого метода, как ультразвуковое
© Акиншин И.И., Синельникова Е.В., Ротарь А.Ю., 2017 г.
исследование лёгких, который с успехом может заменить большое количество рентгеновских процедур при исследовании состояния лёгких в динамике. Нормальное лёгкое при ультразвуковом сканировании представляет собой горизонтальную, гиперэхогенную плевральную линию, которая является суммарным изображением париетального и висцерального листков плевры, ритмично движущуюся в такт дыхательным движениям. Под плевральной линией определяется гипоэхогенное пространство с располагающимися в нём артефактами - "А-линиями" (гиперэхогенные горизонтальные линии, находящиеся на одном расстоянии друг от друга). А-линии одинаково выглядят как при параллельном рёберной дуге положении датчика (Рис. 1), так и при поперечном (Рис. 2), данное свойство характерно для всех лёгочных артефактов.
Рис.]: А-линии (параллельное Рис. 2: А-линии(поперечноерёбрам сечение)
рёбрам сечение)
Так как звуковые волны не способны преодолеть границу ткань-воздух, часть из них полностью отражается и возвращается обратно к датчику, а часть реверберирует, многократно отражаясь от границ плотности сред мягких тканей грудной клетки. В результате чего ультразвуковым прибором формируется ложное изображение ниже плевральной линии, получившее название "зеркальный артефакт". Иными словами, нормальное УЗ изображение лёгкого представляет собой ритмично движущуюся гиперэхогенную плевральную линию с определяющимся под ней зеркальным артефактом и А-линиями [18].
При различных патологических состояниях и нарушениях гомеостаза происходит постепенное нарастание количества жидкости в межуточной ткани лёгких. Данное состояние получило название "интерстициальный синдром "и на ультрасонограмме выражается в появлении специфичных артефактов - "В-линий". В-линии - это вертикально расположенные, гиперэхогенные полосы, берущие своё начало от плевральной линии, распространяющиеся веерообразно и движущиеся в такт дыханию. Их появление связывают с утолщением междольковых перегородок лёгких за счёт их отёка и реверберацией ультразвука между ними и воздухом в альвеолах. Количество В-линий прямо коррелирует с выраженностью интерстициального синдрома как у взрослых пациентов, так и у новорождённых детей (Рис. 3).
Рис. 3: Зависимость количества В-линий от выраженности интерстициального лёгочного фиброза. (M. Gutierrez et al. - Utility of a simplified ultrasound assessment to assess interstitial pulmonary fibrosis in connective tissue disorders-preliminary results //Arthritis research
& therapy. - 2011. - №. 4.)
Основатель методики ультразвукового исследования лёгких D.Lichtenstein для оценки состояния лёгочной ткани с помощью сонографии у взрослых разработал последовательный алгоритм, получивший название "BLUE-protocol" (bedside lung ultrasound in emergency) [12], согласно которому преобладание В-линий в передних и боковых отделах лёгких свидетельствует об их отёке с 97% чувствительностью и 95%; специфичностью [13]. Francesco Raimondi в своей работе несколько упростил и адаптировал алгоритм оценки выраженности интерстициального синдрома у новорождённых, разбив его на 3 типа [16]: Тип 1 - однородное гиперэхогенное лёгочное поле, отдельные В-линии и A-линии не дифференцируются (Рис. 4 А).
Тип 2 - распространённые, отдельно дифференцирующиеся В-линии (Рис. 4 В).
Тип 3 - В-линии полностью отсутствуют, либо определяются в незначительном количестве,
преобладают A-линии (Рис. 4 С).
Рис. 4: Типы выраженности интерстициального синдрома у новорождённых (F.
Raimondi et al. - Can neonatal lung ultrasound monitor fluid clearance and predict the need of respiratory support? //Critical Care. - 2012. - № 16.)
Первый тип характерен для таких патологических состояний как респираторный дистресс синдром новорождённых, транзиторное тахипноэ новорождённых, бронхолёгочная дисплазия [9]. Дифференциальный диагноз между этими состояниями проводится на основе клинических данных. Второй тип характерен для переходных состояний, которые проявляются повышенным количеством жидкости в межуточной ткани лёгких. Это могут быть как пневмонии различного генеза (при этом кроме интерстициального синдрома также присутствует консолидация лёгочной ткани), неправильные условия инфузии, повышенное давления в малом кругу кровообращения в следствие различных причин, так и постепенный исход (либо развитие) таких патологических состояний как РДСН и БЛД. При этом
количество В-линий будет прямо коррелировать с тяжестью патологического состояния. Третий тип указывает на отсутствие патологических состояний, характеризующихся снижением пневматизации лёгочной ткани. Данное уточнение связано с тем, что воздух является непреодолимым препятствием на пути ультразвуковых волн, поэтому патологические состояния, связанные с повышением воздушности лёгочной ткани (эмфизема, неадекватные условия искусственной вентиляции лёгких) ничем не будут отличаться от нормально аэрированных лёгких. Наличие небольшого количества B-линий у здоровых новорожденных объясняется большим количеством жидкости в лёгких плода [14].
Материалы и методы
Настоящая работа выполнялась на отделении патологии новорождённых и недоношенных детей, отделении реанимации и интенсивной терапии новорождённых перинатального центра СПбГПМУ, кафедре лучевой диагностики и биомедицинской визуализации ФП и ДПО СПбГПМУ.
Обследование всех детей проводилось по единой программе, которая включала сбор данных анамнеза, клинический осмотр в отделении, анализ данных лабораторных показателей, оценка рентгенограмм органов грудной клетки, ультразвукового исследования лёгких. Сонографическое исследование лёгких проводилось при помощи портативного ультразвукового прибора LOGIQ Е с использованием линейного и конвексного датчиков с частотами до 12 МГц и до 5 МГц соответственно.
В настоящее исследование были включены дети, находившиеся в стационаре с диагнозами: респираторный дистресс синдром новорождённых, бронхолёгочная дисплазия и пневмония, а также новорождённые с заболеваниями, не относящимися к патологии лёгких. Около четверти детей с патологией лёгких также имели врождённый порок сердца. Количество сеансов УЗ-сканирования, проводимых отдельно взятому ребёнку определялось тяжестью и динамикой его состояния. При необходимости наблюдения УЗ сканирование сердца и лёгких проводили каждую неделю в течение первого месяца пребывания ребёнка в стационаре. Затем в течение до 3-х месяцев от первого сканирования ежемесячно, формируя динамическую базу данных, организованную по сечениям.
Было проведено обследование 89 детей в возрасте от одного дня до 7 месяцев жизни, родившихся на различных сроках гестации. Из них 53 мальчика и 36 девочек. В зависимости от срока гестации при рождении дети были разделены на 3 группы: 1 группа - глубоко недоношенные, 2 группа - недоношенные, 3 группа - доношенные.
В группу доношенных детей вошёл 41 (46%) человек со сроком гестации при рождении от 37 до 42 недель и весом при рождении от 2110 г до 4650 г. У 13 (62%) матерей беременность протекала с осложнениями, такими как угроза выкидыша, плацентарная недостаточность, ранние и поздние гестозы. Путём кесарева сечения были рождены 7 (17%) детей. Из 41 человек - 3 (7%) находились на интубации. В группу недоношенных вошёл 21 (24%) человек со сроком гестации при рождении от 32 до 37 недель с весом при рождении от 2110 г до 4008 г. У 12 (29%) матерей беременность протекала с осложнениями, такими как угроза выкидыша, плацентарная недостаточность, гестозы. Путём кесарева сечения были рождены 7 (17%) детей. Из 21 человек - 4 (19%) находились на интубации. В группу глубоконедоношенных вошли 27 (30%) человек со сроком гестации при рождении до 32 недель с весом при рождении от 650 г до 3370г. У 21 (77%) матерей беременность также протекала с осложнениями. Путём кесарева сечения были рождены 16 (59%) детей. Из 27 человек - 4 (15%) находились на интубации.
Результаты
В группе доношенных детей при рентгенологическом исследовании у 15 (36%) были выявлены признаки усиления легочного рисунка за счёт интерстициального компонента. При УЗ - исследовании у 30 (73%) детей группы был выявлен интерстициальный синдром различной степени выраженности. В группе недоношенных при рентгенологическом исследовании у 14 (66%) были выявлены признаки усиления лёгочного рисунка за счёт
интерстициального компонента. При УЗ - исследовании у 19 (90%) детей группы был выявлен интерстициальный синдром различной степени выраженности. В группе глубоконедоношенных при рентгенологическом исследовании у 17 (63%) были выявлены признаки усиления лёгочного рисунка за счёт интерстициального компонента. При УЗ-исследовании у 27 (100%) детей группы был выявлен интерстициальный синдром различной степени выраженности.
На основании исследований были выявлены комплексные рентгенологические, ультразвуковые и клинико-лабораторные признаки, характеризующие тяжесть поражения лёгких. В зависимости от степени тяжести поражения лёгких, было также сформировано 3 группы детей: 17% детей без поражения лёгких (I группа), у 53% детей лёгкая степень поражения лёгких (II группа), 30% детей с признаками тяжёлой степени поражения лёгких (III группа).
В первую группу вошли дети (n=15), у которых отсутствовали клинические, рентгенологические и УЗ признаки лёгочной патологии. Среди них 9 (60%) - мальчики и 6 (40%) - девочки. В группу вошли дети в возрасте от 1 дня до 4 месяцев, с весом при рождении от 1940 г до 4650 г. По срокам гестации группа распределилась следующим образом: 2 (13%) - глубоконедоношенные со сроком гестации до 32 недель, 3 (20%) - недоношенные, со сроком гестации до 37 недель, 10 (67%) - доношенные, срок гестации от 37 до 42 недель. Во вторую группу (n=16) вошли дети с клиническими, рентгенологическими и УЗ признаками патологии лёгких. У 27 (57%) детей при рентгенологическом исследовании были выявлены признаки усиления лёгочного рисунка за счёт интерстициального компонента. При УЗ - исследовании у всех детей группы был выявлен интерстициальный синдром различной степени выраженности. У 4 детей при аускультации выслушивались хрипы. Из 46 человек - 6 (13%) находились на интубации. В группу вошли дети от 1 дня до 6 месяцев с весом при рождении от 650 г до 4008 г. По срокам гестации группа распределилась следующим образом: 18 (38%) - глубоконедоношенные со сроком гестации до 32 недель, 15 (32%) - недоношенные, со сроком гестации до 37 недель, 14 (30%) - доношенные, срок гестации от 37 до 42 недель. Путём кесарева сечения были рождены 18 (40%) детей. В третью группу вошли 27 детей с признаками тяжёлой степени поражения лёгких. У 18 (66%) при рентгенологическом исследовании были выявлены признаки усиления лёгочного рисунка за счёт интерстициального компонента. У всех детей группы был выявлен выраженный интерстициальный синдром. У 10 детей при аускультации выслушивались хрипы. Из 27 человек - 5 (18%) находились на интубации. В группу вошли дети от 2 дней до 7 месяцев, средний возраст - 50 дней, с весом при рождении от 680 г до 3910 г. По срокам гестации группа распределилась следующим образом: 4 (15%) - глубоконедоношенные со сроком гестации до 32 недель, 6 (22%) - недоношенные, со сроком гестации до 37 недель, 17 (63%) - доношенные, срок гестации от 37 до 42 недель. Путём кесарева сечения были рождены 10 (37%) детей.
В связи с большой долей качественных признаков и очевидной многофакторностью исследуемых явлений, при анализе полученных результатов использовались методы мультивариантного математического моделирования, с помощью которых были проанализированы:
• степень тяжести поражения лёгких и срок гестации.
• выраженность рентгенологических признаков интерстициальных изменений в лёгких в зависимости от срока гестации
• выраженность ультразвуковых признаков интерстициальных изменений в лёгких в зависимости от срока гестации
Для определения однородности группы исследуемых детей был проведен анализ зависимости степени тяжести респираторной патологии от различных факторов. Распределение степени тяжести поражения лёгких достоверно не отличалось в зависимости от сроков гестации детей при рождении (Рис. 5).
Рис. 5: Распределения степени тяжести поражения лёгких в зависимости от срока
гестации в трёх группах детей.
Для сонографического описания лёгких в комплексе диагностических характеристик было проведено математическое моделирование и оценена информативность исследуемых характеристик. Результаты математического моделирования (классификационные деревья) и информативность характеристик представлены на рисунке (Рис. 6).
Рис. 6: Информативность диагностических характеристик.
По результатам исследования средняя оценка суммарной выраженности интерстициальных изменений по площадям лёгких (1о1а1_е1а88) - шестая по информативности после длины тела, массы тела, возраста, объёма инфузионной терапии, рН крови, опережая декретированные:
• насыщение крови 02
• насыщение крови С02
• ЧСС
• ЧД
• искусственное дыхание (факт интубации)
В ходе анализа полученных результатов выявлена достоверно меньшая выраженность ультразвуковых признаков (Рис. 7 А.) и рентгенологических признаков (Рис. 7 Б.) интерстициальных изменений у детей на сроке гестации более 37 недель, по сравнению с группой глубоко недоношенных детей (1 группа) более, чем в 2 раза (р 0.002).
Sit
□ Ммп
DMwtSE J 4*0fti1,Sg'SE
i
т
ftOMl-Wt»
до и>кдen* Сригкмцлп
J7-42 и?ДМл
D №afi
□ MiintSf 1М4ВП11WSE
А. Б.
Рис. 7: Распределение выраженности интерстициальных изменений в лёгких в
зависимости от срока гестации
Заключение
Полученные результаты напрямую свидетельствуют о том, что ультразвуковые характеристики лёгких, описывающие выраженность интерстициальных изменений, являются высокоинформативными и подтверждаются рентгенологическим методом исследования, что позволяет рекомендовать метод УЗД для мониторирования эффективности терапии интерстициального поражения лёгких. Сонографические характеристики лёгких целесообразно рекомендовать для включения их в диагностические критерии и мониторируемые параметры. Тем не менее лёгочный ультразвук, как и большинство инструментальных методов диагностики, не может использоваться как самостоятельный инструмент для установления точного диагноза. Он несомненно должен быть частью диагностического комплекса, в который всё также входят и рентгенологические методы исследования. Но благодаря сонографии можно значительно снизить лучевую нагрузку на новорождённый организм путём сокращения количества использований рентгеновского метода для определения состояния лёгких в динамике и в процессе лечения.
Литература
1. Э.Н. Ахмадеева, Ф.М. Латыпова, А.М. Микунов - Современные взгляды на гуманизацию медицинского обеспечения новорожденных // Практическая медицина. - 2011. - № 53.
2. Э.Н. Ахмадеева, А.Г. Валиулина, Н.Н. Крывкина - Влияние неонатальной реанимации на соматический статус и психомоторное развитие недоношенных детей, перенёсших критические состояния // Вестник современной клинической медицины. - 2013. - № 1.
3. Е.Н. Байбарина, М.П. Шувалова, 3.X. Сорокина и др. - Переход Российской Федерации на международные критерии регистрации рождения детей: взгляд организатора здравоохранения // Акушерство и гинекология. - 2011. - № 6. - С. 4-9.
4. И.В Дворяковский, Н.Д. Одинаева, Т.В. Потехина - Эхография лёгких у новорождённых детей //Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2010. - № 6. - С. 41-49.
5. Т.К. Знаменская - Основш напрямки розвитку неонатологп на сучасному етат // Журнал практичного лшаря. - 2006. - № 6. - С. 2-4.
6. М.В. Костюченко - Возможности рентгенодиагностики при острых воспалительных заболеваниях лёгких у детей // Земский врач. - 2012. - № 13. - С. 11-14.
7. В.М. Сидельникова, А.Г. Антонов - Преждевременные роды. Недоношенный ребенок. М.: Гэотар-Медиа. - 2006. - С. 448.
8. J.P. Cloherty, Е.С. Eichenwald, A.R. Stark - Manual of neonatal care - Lippincott Williams & Wilkins - 2008.
9. R. Copetti, L. Cattarossi - The 'Double lung point': an ultrasound sign diagnostic of transient tachypnea of the newborn // Neonatology. - 2007. - № 91. - P. 203-209.
10. D.P. Frush, L.F. Donnelly, N.S. Rosen - Computed tomography and radiation risks: what pediatric health care providers should know // Pediatrics. - 2003. - № 112. - P. 951-957.
11. E.J. Hall - Lessons we have learned from our children: cancer risks from diagnostic radiology // Pediatric radiology. - 2002. - № 32. - P. 700-706.
12. D.A. Lichtenstein - BLUE-protocol and FALLS-protocol: two applications of lung ultrasound in the critically ill // CHEST Journal. - 2015. - № 147. - P. 1659-1670.
13. D.A. Lichtenstein, G.A. Meziere - Relevance of lung ultrasound in the diagnosis of acute respiratory failure // CHEST Journal. - 2008. - № 134. - P. 117-125.
14. J. Liu, H.-Y. Cao, H.-W. Wang, X.-Y. Kong - The role of lung ultrasound in diagnosis of respiratory distress syndrome in newborn infants // Iran J Pediatr. - 2014. - №24.
15. W. Mazrani, K. McHugh, P. Marsden - The radiation burden of radiological investigations // Archives of disease in childhood. - 2007. - №92. - P. 1127- 1131.
16. F. Raimondi, F. Migliaro, A. Sodano et al. - Can neonatal lung ultrasound monitor fluid clearance and predict the need of respiratory support? // Critical Care. - 2012. - № 16. - P. 1.
17. F. Raimondi, F. Migliaro, A. Sodano et al. - Point-of-care chest ultrasound in the Neonatal Intensive Care Unit // Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine (JPNIM). - 2013. - № 2.
18. G. Volpicelli - Lung sonography // Journal of Ultrasound in Medicine. - 2013. - № 32. - P. 165-171.
