Способ прогнозирования формирования бронхиальной астмы у детей раннего возраста, перенесших острый обструктивный бронхит на фоне перинатального поражения центральной нервной системы постгипоксического генеза легкой степени тяжести

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, пульмонологии, аллергологии, и может быть использовано для прогнозирования формирования бронхиальной астмы у детей раннего возраста, перенесших острый обструктивный бронхит на фоне перинатального поражения центральной нервной системы постгипоксического генеза легкой степени. Осуществляют компьютерную бронхофонографию и оценку вариабельности сердечного ритма. Определяют доверительные интервалы (ДИ): общей акустической работы дыхания нДж в ДИ 3,26-13,75; коэффициента акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне в ДИ 0,02-0,06; уровня стандартного отклонения от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) мс в ДИ 39,8-62,0; квадратного корня из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов (RMSSD) мс в ДИ 33,6-57,6; уровня соотношения низкочастотной к высокочастотной составляющей (LF/HF) в ДИ 0,8-1,7. Отсутствие отличий от доверительных интервалов 2-х показателей компьютерной бронхофонографии в сочетании с отсутствием отличий от ДИ 2-х и более параметров вариабельности сердечного ритма свидетельствует о возможности формирования бронхиальной астмы. Способ обеспечивает упрощение и повышение точности прогнозирования формирования бронхиальной астмы в раннем возрасте за счет увеличения объективности и информативности параметров функционального состояния органов дыхания и вегетативной нервной системы. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в педиатрии, пульмонологии, аллергологии.

Известен способ диагностики бронхиальной астмы у спортсменов (патент на изобретение №2312590 РФ от 20.12.2007 г.). Сущность этого способа заключается в том, что у обследуемых спортсменов в состоянии покоя определяются параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР). Показатели внешнего дыхания регистрируют на фоне теста с введением сальбутамола в дозе 400 мкг. При показателях ВСР LF/HF>1,5, VLF>40%, Total<2,5 mc² на фоне прироста исходно нормальных скоростных показателей функции внешнего дыхания в тесте с сальбутамолом FEV1, PEF, FEF_50%,75%>15% диагностируют бронхиальную астму. Недостатками данного способа являются то, что данный способ непригоден для детей, а также его сложность.

Известен способ прогнозирования достижения контроля бронхиальной астмы (патент на изобретение №2506045 РФ от 10.02.2014 г.). Для этого у пациентов с легким или среднетяжелым персистирующим течением бронхиальной астмы (БА) во внеприступный период до начала терапии регистрируют спирограмму спокойного дыхания в течение 3-х минут. Затем рассчитывают среднеквадратичное отклонение продолжительности дыхательного цикла (СКО). Далее определяют мгновенную объемную скорость форсированного выдоха на уровне 50% жизненной емкости легких (МОС50%). Ингаляционным путем вводят две дозы β2-агониста короткого действия. Через 15 минут повторно регистрируют МОС50%. Затем рассчитывают в % степень изменения МОС50% в ответ на введение препарата. Далее решают дискриминантное уравнение: D=0,923×МОС 50%+68,766×СКО, где D - дискриминантная функция, граничное значение которой 77,0. При величине D, равной или больше граничного значения, прогнозируют недостижение контроля БА по истечении 6 месяцев стандартной терапии. При величине D меньше граничного значения прогнозируют достижение контроля БА. Недостатками данного способа являются то, что данный способ непригоден для детей, а также его сложность.

Известен способ диагностики бронхиальной астмы у детей раннего и дошкольного возраста с частыми респираторными заболеваниями при помощи компьютерной бронхофонографии (аналог) (Павликов А.А., Мизерницкий Ю.Л., Мельникова И.М., Шубин Л.Б. Роль бронхофонографии в ранней диагностике бронхиальной астмы у детей дошкольного возраста // Бюллетень Сибирской медицины. 2009. Т.8, №1. С. 43-49). К недостаткам способа следует отнести малоинформативность, отсутствие учета влияния вегетативной нервной системы на гипереактивность бронхов.

Наиболее близким (прототипом) к предлагаемому является способ для прогноза формирования бронхиальной астмы, в котором используют как показатели компьютерной бронхофонографии, так и вариабельности сердечного ритма (Павленко В.А. и др. Катамнестические особенности детей, перенесших в раннем возрасте острый обструктивный бронхит // Международный эндокринологический журнал. 2013, №6 (54). С. 175-176). К недостаткам способа следует отнести малую информативность, отсутствие учета влияния перинатального поражения центральной нервной системы на прогноз развития бронхиальной астмы.

Целью предлагаемого способа является упрощение и повышение точности прогноза формирования бронхиальной астмы в раннем возрасте, за счет увеличения объективности и информативности параметров функционального состояния органов дыхания и вегетативной нервной системы методом компьютерной бронхофонографии и оценки вариабельности сердечного ритма у детей раннего возраста, перенесших острый обструктивный бронхит (ООБ) на фоне перинатального поражения центральной нервной системы (ППЦНС) постгипоксического генеза легкой степени тяжести.

Поставленная цель достигается тем, что при помощи компьютерной бронхофонографии осуществляют определение акустических показателей функционального состояния органов дыхания: общей акустической работы дыхания и коэффициента акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне. Затем при помощи оценки вариабельности сердечного ритма осуществляют определение показателей функционального состояния вегетативной нервной системы: стандартного отклонения от средней величины кардиоинтервалов; квадратного корня из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов; соотношение двух частотных диапазонов: низкочастотной и высокочастотной составляющей. При этом должно быть совпадение с доверительным интервалом 2-х показателей компьютерной бронхофонографии: уровень общей акустической работы дыхания (АРД общ.) нДж в доверительном интервале (ДИ) 3,26-13,75; коэффициента акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне (φ3) в ДИ 0,02-0,06 в сочетании с нахождением в пределах доверительных интервалов 2-х и более параметров вариабельности сердечного ритма: уровень стандартного отклонения от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) мс в ДИ 39,8-62,0; квадратного корня из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов (RMSSD) мс в ДИ 33,6-57,6; уровень соотношения двух частотных диапазонов: низкочастотной к высокочастотной составляющей (LF/HF) в ДИ 0,8-1,7 - свидетельствует о том, что у детей раннего возраста, перенесших ООБ на фоне перинатального поражения центральной нервной системы (ППЦНС) постгипоксического генеза легкой степени тяжести, сформируется бронхиальная астма.

Новизна предлагаемого решения заключается в том, что впервые у детей, перенесших ООБ на фоне ППЦНС постгипоксического генеза легкой степени в раннем возрасте, проведено прогнозирование формирования бронхиальной астмы при помощи определения изменений показателей функционального состояния органов дыхания методом компьютерной бронхофонографии в совокупности с определением функционального состояния вегетативной нервной системы методом оценки вариабельности сердечного ритма.

Технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого нами способа, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: оценка функции внешнего дыхания проводится с помощью компьютерной бронхофонографии (БФГ) (прибор бронхофонографический диагностический автоматизированный «Паттерн-01», МЭИ, Россия). Запись бронхофонограммы осуществляется в состоянии спокойного бодрствования ребенка; у детей до года - в положении «лежа», у детей старше года - в положении «сидя». Для записи и регистрации дыхательных шумов используется специальный чувствительный датчик, соединенный с лицевой маской. Запись дыхательных шумов проводится в течение 4 с. Процедура регистрации дыхательных шумов повторяется несколько раз до получения 3 воспроизводимых результатов. Обработка полученных бронхофонограмм проводится с помощью пакета прикладных программ «Pattern-1» с определением общей акустической работы дыхания (АРД общ.), выраженной в нДж, а также путем вычисления коэффициента акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне (φ3), который представляет

отношение величины акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне к уровню общей акустической работы дыхания.

Затем проводится оценка ВСР с использованием кардиоритмографического комплекса «Кардиовизор-6С» (ООО «Медицинские Компьютерные Системы»). Исследование проводится в спокойном состоянии в течение 3 мин: у детей до года - в положении «лежа», у детей старше года - в положении «сидя». Электроды накладываются на верхние и нижние конечности ребенка (при этом на правую руку электрод с красной маркировкой, на левую руку с желтой маркировкой, на левую ногу электрод с зеленой маркировкой). Эти электроды попарно подключаются к Кардиовизору-6С для регистрации каждого из трех стандартных отведений. Четвертый электрод устанавливался на правую ногу для подключения заземляющего провода (черная маркировка). При проведении исследования оцениваются: стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) мс, квадратный корень из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов (RMSSD) мс, соотношение двух частотных диапазонов: низкочастотной к высокочастотной составляющей (LF/HF).

Предлагаемый способ был применен нами у 105 детей раннего возраста, перенесших 1-2 эпизода острого обструктивного бронхита, после купирования бронхообструкции, в условиях стационара. Дети были разделены на 2 группы в зависимости от наличия в анамнезе ППЦНС постгипоксического генеза легкой степени: 1 группа - 81 ребенок с ППЦНС; 24 ребенка без ППЦНС. В катамнезе в течение 24 месяцев наблюдалось 105 детей.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью статистических пакетов программ Statistica v.7.0, MedCalc 12.5.0.0. Для характеристики вариации использовался доверительный интервал (ДИ) с вероятностью 99%. Статистическую значимость различия между показателями в группах оценивали по критерию Манна-Уитни.

При проведении сравнительного анализа функциональных показателей БФГ и ВСР у детей, перенесших ООБ, в зависимости от наличия в анамнезе ППЦНС (табл.1). Выявлено, что у детей, перенесших ППЦНС постгипоксического генеза легкой степени тяжести, по данным БФГ отмечается более высокий уровень АРД общ. (соответственно 8,34±3,23 и 5,92±1,17 нДж; p<0,05), φ3 (соответственно, 0,03±0,003 и 0,02±0,003; p>0,05). Данные нарушения свидетельствуют о наличии более выраженной гиперреактивности бронхов у этих пациентов. В ходе анализа функциональных показателей ВСР выявлено, что у детей, перенесших ООБ на фоне ППЦНС, отмечается более выраженное повышение SDNN (соответственно 45,8±1,9 и 42,6±3,0 мс; p>0,05) и RMSSD (соответственно, 40,1±1,8 и 36,7±2,7 мс; p<0,05), что свидетельствует о преобладании парасимпатического тонуса ВНС, а также отмечено более низкое соотношение LF/HF (соответственно, 1,6±0,1 и 3,4±0,6; p>0,05) по сравнению с детьми без ППЦНС, что свидетельствует о более выраженной напряженности вегетативных регуляторных механизмов.

Был проведен ROC-анализ (Receiver Operator Characteristic), представляющий анализ характеристических кривых с вычислением площади под ROC-кривыми AUC (Area Under Curve), которая составляет 0,973, что соответствует отличному качеству по модели с ДИ от 0,89 до 0,99. Максимальный уровень прогностической значимости показателей функционального состояния органов дыхания, характерных для детей с бронхиальной астмой: 1) общая акустическая работа дыхания (АРД общ.); 2) коэффициент акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне (φ3). Максимальный уровень прогностической значимости показателей функционального состояния вегетативной нервной системы, характерных для детей с бронхиальной астмой: 1) стандартное отклонение от средней величины кардиоинтервалов (SDNN); 2) квадратный корень из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов (RMSSD); 3) соотношение двух частотных диапазонов: низкочастотной и высокочастотной составляющей (LF/HF). Модель оказалась значимой - p<0,0001, при этом индекс Йодена (Youden index) был равен 0,8696 с точкой отсечения > -0,8645. Чувствительность метода 97,37% с ДИ 86,2-99,9. Специфичность метода 86,96% с ДИ 66,4-97,2 с положительным значением правдоподобия 7,46 с ДИ 2,6-21,5 и отрицательным значением правдоподобия 0,030 с ДИ 0,004-0,2.

В ходе катамнестического исследования среди пациентов, перенесших ООБ на фоне ППЦНС постгипоксического генеза, выявлено, что бронхиальная астма сформировалась у 29,6%) (24 чел.) детей; повторные бронхиты наблюдались у 38 детей (46,9%), не было повторных эпизодов бронхообструкции у 18 детей (23,4%). Среди пациентов, перенесших ООБ без ППЦНС, бронхиальная астма не сформировалась ни у кого, повторные бронхиты наблюдались у 5 детей (20,8%), не было повторных эпизодов бронхообструкции у 19 детей (79,2%).

У детей, сформировавших бронхиальную астму, все установленные при помощи анализа показатели функционального состояния органов дыхания и вегетативной нервной системы не выходили за пределы ДИ±99% в 77,5±1,6%(табл.2).

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Мальчик Т.А., 2 г. 6 мес. Под наблюдением с возраста 6 мес. Поступил в стационар в возрасте 6 мес с жалобами на повышение температуры до субфебрильных цифр, насморк, малопродуктивный кашель, одышку.

Из анамнеза жизни: ребенок от 1-й беременности, протекавшей на фоне токсикоза 1 половины беременности, ОРИ в 8-9 нед., угрозы прерывания 8-9 нед. Роды 1, в 38 недель, стремительные. Оценка по шкале Апгар 7/8 баллов. Ранний неонатальный период протекал с явлениями токсической эритемы. Было диагностировано ППЦНС легкой степени тяжести с синдромом гипервозбудимости. Наблюдался неврологом, в возрасте 1 года диагноз был снят. Аллергологический анамнез отягощен: у отца - бронхиальная астма, в настоящее время у ребенка - аллергические реакции в виде мелкопапуллезной сыпи на цитрусовые, сладости. Социальный анамнез: 3 человека проживают в однокомнатной квартире на последнем этаже панельного дома, квартира сырая. Впервые эпизод обструктивного бронхита был в возрасте 3 мес на фоне ОРИ, за 6 мес 2 раза болел ОРИ с острым обструктивным бронхитом.

При поступлении в стационар состояние средней степени тяжести, самочувствие нарушено. Кожные покровы бледные, чистые. Задняя стенка глотки и миндалины гиперемированы, налетов нет. Одышка экспираторная, 40-42 в минуту. Отмечалось вздутие грудной клетки, участие в акте дыхания вспомогательной мускулатуры, втяжение межреберных промежутков. Перкуторно над легкими определялся коробочный звук. При аускультации легких выслушивалось жесткое дыхание, удлиненный свистящий выдох, сухие свистящие хрипы, локальная симптоматика не определялась. Был установлен клинический диагноз: ОРИ, ринофарингит, обструктивный бронхит (повторный эпизод), средней степени тяжести, ДН 2 степени.

При обследовании в периоде реконвалесценции обструктивного бронхита проведены компьютерная бронхофонография и оценка вариабельности сердечного ритма. Были оценены следующие показатели 1) методом компьютерной бронхофонографии: А общ. - 8,57 нДж (ДИ 3,26-13,75 нДж); φ3 - 0,04 (ДИ 0,02-0,06); 2) методом оценки вариабельности сердечного ритма: SDNN мс - 43,8 (ДИ 39,8-62,0); RMSSD мс - 44,1 (ДИ - 33,6-57,6); LF/HF - 1,7 (ДИ 0,8-1,7). Так как 2 параметра функционального состояния органов дыхания и 3 параметра функционального состояния вегетативной нервной системы не выходили за пределы доверительного интервала, то прогнозировалось формирование бронхиальной астмы, что подтвердилось наблюдением за ребенком в течение двух лет. При катамнестическом наблюдении в течение 24 месяцев ребенок 5 раз болел ОРИ верхних дыхательных путей и 10 раз перенес обструктивный бронхит. В 2 г. 6 мес. был обследован в аллергологическом отделении детской клинической больницы и установлен диагноз: Бронхиальная астма, легкая, персистирующее течение, бытовая, эпидермальная сенсибилизация.

Пример 2

Мальчик К.П., 2 г. 9 мес. Года. Под наблюдением с возраста 9 мес. Поступил в стационар в возрасте 9 месяцев с жалобами на повышение температуры до субфебрильных цифр, насморк, малопродуктивный кашель, одышку, снижение аппетита.

Из анамнеза жизни: ребенок от 1 беременности, протекавшей на фоне токсикоза 1 половины беременности, угрозы прерывания в 15-16 недель. Роды 1, в 40 недель, с 2-х кратным обвитием пуповины вокруг шеи. Оценка по шкале Апгар 7/8 баллов. В период новорожденности отмечалась коньюгационная желтуха. Было диагностировано ППЦНС постгипоксического генеза: церебральная ишемия 1 степени. Наблюдался неврологом, в возрасте 1 года диагноз был снят. Аллергологический анамнез отягощен, у отца ребенка - поллиноз, ребенку с 4 месяцев выставлен диагноз; атопический дерматит. Социальный анамнез: 3 человека проживают в однокомнатной квартире, квартира сырая, имеется плесень, домашних животных нет. Отец мальчика курит. Впервые эпизод обструктивного бронхита был в возрасте 9 месяцев на фоне ОРИ.

При поступлении в стационар состояние средней степени тяжести, самочувствие нарушено. Кожные покровы обычной окраски, чистые. Задняя стенка глотки и миндалины гиперемированы, налетов нет. Одышка экспираторная, 36 в минуту. При перкуссии легких определялся коробочный звук. При аускультации легких выслушивалось жесткое дыхание, удлиненный свистящий выдох, диффузные сухие свистящие хрипы, локальная симптоматика не определялась. Был установлен клинический диагноз: ОРИ, ринофарингит, обструктивный бронхит, средней степени тяжести, ДН 2 степени.

При обследовании в периоде реконвалесценции обструктивного бронхита проведены компьютерная бронхофонография и оценка вариабельности сердечного ритма. Были оценены следующие показатели 1) методом компьютерной бронхофонографии: А общ. - 11,83 нДж (ДИ 3,26-13,75 нДж); φ3 - 0,04 (ДИ 0,02-0,06); 2) методом оценки вариабельности сердечного ритма: SDNN мс - 60,6 (ДИ 39,8-62,0); RMSSD мс - 57,7 (ДИ - 33,6-57,6); LF/HF - 0,8 (ДИ 0,8-1,7). Так как 2 параметра функционального состояния органов дыхания и 3 параметра функционального состояния вегетативной нервной системы не выходили за пределы доверительного интервала, то прогнозировалось формирование бронхиальной астмы, что подтвердилось наблюдением за ребенком в течение двух лет. При катамнестическом наблюдении в течение 24 месяцев ребенок 8 раз болел ОРИ верхних дыхательных путей и 7 раз перенес обструктивный бронхит.

В 2 года 10 мес был обследован в аллергологическом отделении детской клинической больницы и установлен диагноз: Бронхиальная астма, легкая, интермиттирущая, с бытовой, эпидермальной сенсибилизацией.

Пример 3

Мальчик СМ., 2 г. 3 мес года. Под наблюдением с возраста 1 года. Поступил в стационар в возрасте 12 мес с жалобами на повышение температуры до фебрильных цифр, насморк со слизистым отделяемым, малопродуктивный кашель, одышку.

Из анамнеза жизни: ребенок от 2-й беременности, протекавшей на фоне анемии легкой степени, ОРИ в 30 нед. Роды 2, в 39 недель. Оценка по шкале Апгар 9/9 баллов. Ранний неонатальный период протекал без особенностей. Аллергологический анамнез не отягощен. Социальный анамнез: 4 человека проживают в двухкомнатной квартире, родственники не курят, домашних животных нет. Впервые эпизод острого обструктивного бронхита был в возрасте 1 года на фоне ОРИ (лечение получал в стационаре).

При поступлении в стационар состояние средней степени тяжести, самочувствие нарушено. Кожные покровы обычной окраски, чистые. Зев гиперемирован, налетов нет. Одышка 28 в минуту. Перкуторно над легкими определялся коробочный звук. При аускультации легких выслушивалось жесткое дыхание, удлиненный свистящий выдох, диффузные сухие свистящие хрипы, локальная симптоматика не определялась. Был установлен

клинический диагноз: ОРИ, ринофарингит, обструктивный бронхит, средней степени тяжести, ДН 1 степени.

При обследовании в периоде реконвалесценции обструктивного бронхита проведены компьютерная бронхофонография и оценка вариабельности сердечного ритма. Были оценены следующие показатели 1) методом компьютерной бронхофонографии: А общ. - 2,39 нДж (ДИ 3,26-13,75 нДж); φ3 - 0,008 (ДИ 0,02-0,06); 2) методом оценки вариабельности сердечного ритма: SDNN мс - 28,1 (ДИ 39,8-62,0); RMSSD мс - 24,5 (ДИ - 33,6-57,6); LF/HF - 2,8 (ДИ 0,8-1,7). Так как параметры функционального состояния органов дыхания и функционального состояния вегетативной нервной системы выходили за пределы доверительного интервала, то прогнозировался благоприятный исход перенесенного обструктивного бронхита у ребенка, что подтвердилось наблюдением за ребенком в течение 15 месяцев. При катамнестическом наблюдении в течение 15 месяцев ребенок 3 раза болел ОРИ верхних дыхательных путей.

Предлагаемый способ прогнозирования формирования бронхиальной астмы у детей в раннем возрасте, перенесших острый обструктивный бронхит на фоне ППЦНС постгипоксического генеза легкой и средней степени, может быть применен в условиях детских поликлиник и стационаров.

Способ прогнозирования формирования бронхиальной астмы у детей раннего возраста, перенесших острый обструктивный бронхит на фоне перинатального поражения центральной нервной системы постгипоксического генеза легкой степени тяжести, с помощью компьютерной бронхофонографии и оценки вариабельности сердечного ритма, отличающийся тем, что определяют доверительные интервалы (ДИ): общей акустической работы дыхания нДж в ДИ 3,26-13,75; коэффициента акустической работы дыхания в высокочастотном диапазоне в ДИ 0,02-0,06; уровня стандартного отклонения от средней величины кардиоинтервалов (SDNN) мс в ДИ 39,8-62,0; квадратного корня из суммы квадратов разности последовательных пар интервалов (RMSSD) мс в ДИ 33,6-57,6; уровня соотношения низкочастотной к высокочастотной составляющей (LF/HF) в ДИ 0,8-1,7 - при этом отсутствие отличий от доверительных интервалов 2-х показателей компьютерной бронхофонографии в сочетании с отсутствием отличий от ДИ 2-х и более параметров вариабельности сердечного ритма свидетельствует о возможности формирования бронхиальной астмы.