способ диагностики тяжести воспалительного процесса при бактериальных гнойных менингитах у детей

Формула изобретения

Способ диагностики тяжести воспалительного процесса при бактериальных гнойных менингитах у детей путем биохимического исследования белкового состава цереброспинальной жидкости, отличающийся тем, что в ЦСЖ после центрифугирования методом иммунотурбидиметрии определяют концентрацию альфа 2-макроглобулина и при его содержании: 0,7-2,9 мг/дл диагностируют среднетяжелое воспаление, при 3,0-8,0 мг/дл - тяжелое, а при концентрации свыше 8,1 мг/дл - крайне тяжелое.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к медицине, а именно к клинико-лабораторным способам диагностики нейроинфекционных заболеваний, и может быть использовано для диагностики тяжести воспалительного процесса в нервной ткани при бактериальных гнойных менингитах (БГМ) у детей.

Актуальность проблемы БГМ у детей обусловлена высокой частотой развития осложненных форм (в 1/3 случаев), летальностью (до 30%) и наличием резидуальных неврологических последствий у 15-30%. В связи с этим своевременная и объективная оценка тяжести воспалительного процесса в оболочках и ткани мозга актуальна для улучшения диагностики и результатов лечения БГМ у детей.

До сих пор основным критерием для оценки тяжести воспалительного процесса в нервной ткани остается клинико-неврологическое обследование и результаты анализа цереброспинальной жидкости (ЦСЖ), полученной при диагностической люмбальной пункции (Руководство по инфекционным болезням / Под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Ю.В.Лобзина. - СПб.: Фолиант, 2000. - 936 с.).

Известным клиническим показателем тяжести воспалительного процесса при БГМ является степень нарушения сознания, наличие очаговых симптомов и выраженность менингеального симптомокомплекса (Михайленко А.А., Покровский В.И. Отек-набухание головного мозга при коматозных состояниях у инфекционных больных. - М.: Медицина, 1997. - 384 с.). Однако оценка неврологического статуса носит субъективный характер, а нарушение сознания может быть следствием не только тяжести воспалительного процесса в мозговой ткани, но и результатом воздействия на состояние мозга токсических продуктов и продуктов нарушенного метаболизма («метаболическая кома»). Исследование состава ЦСЖ стандартными методами (общее содержание белка, цитоз) позволяет диагностировать нейроинфекционный процесс, однако прямой связи между увеличением этих показателей и тяжестью воспалительного процесса в мозговой ткани не прослеживается. В дополнение к общепринятому исследованию ликвора может быть проведено его фракционирование методом диск-электрофореза в полиакриламидном геле (Л.А.Алексеева, Н.В.Скрипченко, В.В.Карасев, Т.В.Бессонова, Иванова М.В. Значение белково-пептидного состава цереброспинальной жидкости для диагностики и прогноза бактериальных гнойных менингитов у детей / Эпидемиология и инфекционные болезни 2005. - №3. - С.50-54). Установлено, что степень увеличения некоторых белковых фракций коррелирует с тяжестью поражения мозга и ведущим патогенетическим механизмом осложненного течения БГМ. Однако использование этого способа трудоемко, длительно и не позволяет провести экспресс-определение индивидуальных белков ликвора с высокой точностью, что затрудняет диагностику БГМ у детей.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ прогнозирования течения и исходов БГМ у детей на основании исследования уровней высокомолекулярных и низкомолекулярных компонентов ликвора при его фракционировании методом гель-фильтрации на сефадексе G-50 (Сорокина М.Н., Алексеева Л.А. Исследование ЦСЖ при бактериальных менингитах // В кн. Бактериальные менингиты у детей. - М.: Медицина, 2003. - С.108-127). Данный способ позволяет проводить комплексную оценку состава ликвора, отражающую различные стороны патогенеза, включая не только воспалительный процесс в мозговой паренхиме, но и интоксикацию организма. Однако количественная оценка пулов компонентов ликвора, имеющих различное происхождение, не позволяет с достаточной точностью и быстротой диагностировать степень воспалительного процесса головного мозга.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в увеличении точности и ускорении диагностики, улучшении эффективности проводимого лечения за счет количественного определения уровня альфа 2-макроглобулина (альфа 2-МГ) в ЦСЖ.

Сущность изобретения заключается в достижении указанного технического результата в способе диагностики степени тяжести воспалительного процесса при бактериальных гнойных менингитах у детей, предусматривающем биохимическое исследование белкового состава цереброспинальной жидкости, согласно изобретению проводят определение концентрации альфа 2-макроглобулина методом иммунотурбидиметрического анализа и при его содержании: 0,7-2,9 мг/дл диагностируют среднетяжелое воспаление головного мозга, при концентрации 3,0-8,0 мг/дл - тяжелое, а при концентрации свыше 8,1 мг/дл - крайне тяжелое.

Существенным отличием данного способа является определение в ЦСЖ альфа 2-макроглобулина с помощью иммунотурбидиметрического анализа. Авторы, впервые используя этот показатель, смогли путем клинико-биохимических сопоставлений доказать на группе больных, что его определение в ЦСЖ является эффективным диагностическим способом оценки тяжести воспалительного процесса в нервной ткани при БГМ, что позволяет на основе полученных данных своевременно провести коррекцию терапии. Авторы впервые опытным путем на группе из 47 больных установили диапазоны, характерные для среднетяжелого, тяжелого и крайне тяжелого воспалительного процесса в нервной ткани (табл.1).

Таблица 1
Содержание альфа 2-макроглобулина в цереброспинальной жидкости при бактериальных гнойных менингитах у детей с различной тяжестью воспалительного процесса.
Группы больных с различной тяжестью воспаления мозга	Число больных	Концентрация альфа 2-МГ (мг/дл) (Хср.±m)	Пределы колебаний альфа 2-МГ в группах (мг/дл)
Среднетяжелое воспаление	11	1,84±0,26 х	0,7-2,9
Тяжелое воспаление	21	4,91±0,63хо	3,0-8,0
Крайне тяжелое воспаление	15	10,8±1,3х0*	>8,1
Контроль	10	0,34±0,08	0,0-0,70
х - различия достоверны по сравнению с контролем 0 - различия достоверны по сравнению со среднетяжелой степенью воспаления мозга * - различия достоверны по сравнению с тяжелой степенью воспаления мозга

При концентрации альфа 2-МГ в диапазоне 0,7-2,9 мг/дл диагностируют среднетяжелое воспаление головного мозга, характеризующееся интоксикацией, менингеальной симптоматикой, умеренным нейтрофильным плеоцитозом (до 1000×10 ⁶/л), отсутствием нарушения сознания и очаговых симптомов. При значении альфа 2-МГ в диапазоне 3,0-8,0 мг/дл степень воспаления нервной ткани оценивают как тяжелую, характеризующуюся выраженной интоксикацией, менингеальной симптоматикой, увеличением внутричерепного давления, преходящей очаговой неврологической симптоматикой, выраженным плеоцитозом, достигающим 10000×10 ⁶/л. При концентрации альфа 2-МГ свыше 8,1 мг/дл - степень воспаления мозговой паренхимы крайне тяжелая с нарушением сознания, очаговыми симптомами поражения ЦНС, формированием выраженных резидуальных последствий.

Таким образом, в результате расширения спектра исследований ЦСЖ и включения в анализ причинно-следственных связей нового биохимического показателя (альфа 2-МГ), отражающего степень нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера, выявлены новые возможности для улучшения диагностики и результатов лечения больных БГМ детей.

Способ осуществляется следующим образом. При поступлении больного с подозрением на БГМ осуществляют люмбальную пункцию и отбирают 1-2 мл ликвора для анализа. Часть ликвора исследуют стандартным путем, определяя общее содержание белка и плеоцитоз с дифференциацией клеточных элементов. Оставшуюся часть ликвора центрифугируют при 1500 об/мин в течение 20 минут и в центрифугате определяют концентрацию альфа 2-МГ методом иммунотурбидиметрии с помощью наборов фирмы Sentinel (Италия). Принцип метода основан на реакции между альфа 2-МГ как антигеном и специфической антисывороткой как антителом. Учитывая, что в ЦСЖ концентрация белков в 100-200 раз ниже, чем в сыворотке крови, образцы ликвора перед исследованием не разводят. Расчет концентрации альфа 2-МГ проводится по калибровочной кривой, предварительно построенной по результатам измерения оптической плотности различных разведений стандартного раствора белков (калибратор белков). Авторами впервые отработаны условия и возможности определения альфа 2-МГ в ЦСЖ при БГМ у детей. Полученные авторами данные о концентрации альфа 2-МГ в ликворе детей, больных бактериальным гнойным менингитом, позволяют в течение короткого времени (30-40 минут) при использовании всего 50 мкл ЦСЖ получить дополнительную информацию о биохимическом составе ЦСЖ, отражающем степень нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), и, следовательно, о степени воспаления мозговой паренхимы.

Способ диагностики тяжести воспалительного процесса в нервной ткани при БГМ у детей разработан в НИИ детских инфекций и прошел клинические испытания при обследовании и лечении 47 больных в возрасте от 2 месяцев до 16 лет. Среди обследованных больных менингококковый менингит диагностирован у 28, гемофильный - у 12, пневмококковый - у 2 больных, неясной этиологии - у 5 больных. По тяжести воспалительного процесса мозговой паренхимы в остром периоде заболевания, оцениваемой по выраженности менингеальных и очаговых симптомов, степени нарушения сознания, данных электрофизиологического и клинико-лабораторного обследования, больные были разделены на 3 группы. У больных со среднетяжелой формой БГМ (1 группа) в острый период не было выявлено нарушения сознания, отсутствовала очаговая неврологическая симптоматика, оболочечный синдром был достоверно короче (табл. 2).

Таблица 2
Длительность основных клинических симптомов в группах детей с различной степенью воспаления нервной ткани при бактериальных гнойных менингитах.
Группы больных	Число больных	Симптомы
		Степень плеоцитоза (×10 6/л)	Нарушение сознания	Менингеальный синдром	Очаговая симптоматика
Среднетяжелое воспаление	11	1000±120	0	4,3±0,6	0
Тяжелое воспаление	21	10000±320	2,1±0,2 0	7,3±1,6	4,7±0,70
Крайне тяжелое воспаление	15	>10000	5,9±0,90 *	11±1,8	16,4±1,2 0*
0 - различия достоверны по сравнению со среднетяжелой степенью воспаления мозга * - различия достоверны по сравнению с тяжелой степенью воспаления мозга

В период реконвалесценции у больных первой группы не выявлено неврологических отклонений (табл. 3).

Таблица 3
Исходы заболевания при бактериальных гнойных менингитах у детей с различной тяжестью.
Группы больных с различной тяжестью БГМ	Число больных в группах	Число больных с резидуальными последствиями:
		абсолютное	%
Среднетяжелое воспаление	11	0	0
Тяжелое воспаление	21	3	15
Крайне тяжелое воспаление	15	10	70

У больных второй группы в остром периоде заболевания в 20% случаев отмечалось нарушение сознания без перехода в коматозное состояние, более выраженный и длительный менингеальный синдром, проявления преходящей очаговой неврологической симптоматики (у 20%). Стойких неврологических осложнений у больных данной группы к периоду реконвалесценции не сформировалось. Лишь у 15% были выявлены резидуальные последствия в виде астеноневротического синдрома. Крайне тяжелая степень воспаления мозговой паренхимы (3 группа) характеризовалась выраженным нарушением сознания у 90% больных, длительным менингеальным синдромом, грубой очаговой симптоматикой в 75% случаев, у 50% больных отмечалась кома. У 70% реконвалесцентов данной группы сохранялись очаговые симптомы, приводящие к выраженному неврологическому дефициту. Исследования в динамике подтвердили правильность постановки диагноза, выявив достоверно более длительные периоды сохранения менингеальных и очаговых симптомов, а также частоту и выраженность резидуальных неврологических последствий в стадии реконвалесценции в зависимости от тяжести воспалительного процесса в остром периоде болезни (табл.2,3). В качестве контроля были исследованы образцы ЦСЖ реконвалесцентов менингококкового менингита с нормальными стандартными показателями ликвора (общий белок, цитоз) без выраженных отклонений в неврологическом и общесоматическом статусе.

Для подтверждения эффективности способа приводим примеры - выписки из историй болезни.

Пример 1. Больной П., 8 месяцев. История болезни №1325, диагноз - генерализованная форма менингококковой инфекции, менингококкемия, гнойный менингит. Заболел остро, отмечался резкий подъем температуры до 39,5 градусов, головная боль, появление геморрагической сыпи. Госпитализирован в НИИДИ в первые сутки заболевания. При поступлении состояние тяжелое. При неврологическом осмотре - умеренная выраженность оболочечных симптомов (ригидность затылочных мышц (+), симптом Кернига (+),) очаговая неврологическая симптоматика отсутствует. Анализ цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) - цитоз 2714×10 ⁶/л, общий белок 0,35 г/л. Данные количественного исследования содержания альфа 2-МГ (0,71 мг/дл), соответствуют среднетяжелой степени воспаления мозговой паренхимы. Повторная люмбальная пункция проведена на 7 сутки: белок - 0,2 г/л, цитоз - 21×10 ⁶/л, концентрация альфа 2-МГ - 0,48 мг/дл. В клинической картине отмечался регресс оболочечной симптоматики на 3 сутки заболевания. Больной получал стандартное лечение, дегидратацию. Таким образом, диагностируемая в остром периоде заболевания степень воспаления мозговой паренхимы по уровню альфа 2-МГ соответствовала клинической картине, среднетяжелому течению заболевания и благоприятному исходу.

Пример 2. Больной Л., 1 год 6 месяцев. История болезни №4924, диагноз - генерализованная форма менингококковой инфекции, менингококкемия, гнойный менингит. Заболел остро, повышение температуры до 39 градусов, 9 раз рвота, беспокойство, вздрагивания, на левом бедре появилась геморрагическая сыпь. Госпитализирован в НИИДИ в первые сутки заболевания. При поступлении состояние тяжелое, сознание на уровне сопора. Очаговая неврологическая симптоматика отсутствует, отмечаются выраженные оболочечные симптомы: ригидность затылочных мышц (+++), симптом Кернига (+++). При анализе ЦСЖ - цитоз - 5547×10⁶/л, белок - 2,13 г/л. Содержание альфа 2-МГ в ЦСЖ - 4,76 мг/дл, что соответствует тяжелой степени воспаления головного мозга. Больной получал интенсивную терапию, включая дегидратацию, инфузионную терапию, лечение антибиотиками. Время нахождение на реанимационном отделении - 24 часа. Исследования в динамике (на 10 сутки) вывили положительные сдвиги в составе ликвора: цитоз - 24×10 ⁶/л, белок - 0,44 г/л, содержание альфа 2-МГ в ЦСЖ - 1,19 мг/дл. Больной выписан без резидуальных последствий. Длительность менингеальных симптомов по сравнению с предыдущим примером в два раза увеличена (6 дней). Таким образом, концентрация альфа 2-МГ в остром периоде заболевания соответствовала тяжелой степени воспаления мозговой паренхимы, что нашло подтверждение не только в степени выраженности менингеальных симптомов на момент обследования, но и в их большей длительности по сравнению с примером 1. Степень воспалительных изменений в мозговой паренхиме соответствовала тяжести состояния на момент поступления и коррелировала с выраженностью общемозговой симптоматики.

Пример 3. Больной К., 1 год. История болезни №2288, диагноз - генерализованная форма гемофильной инфекции, гнойный менингит, отек головного мозга, судорожный синдром, миокардиодистрофия острого периода. Поступил в реанимационное отделение НИИДИ в первые сутки заболевания. Заболел остро, отмечалось повышение температуры тела до 38 градусов, многократная рвота, приступы тонико-клонических судорог. При поступлении состояние крайне тяжелое: уровень сознания - кома 2, стволовые нарушения в виде расходящегося косоглазия, узких зрачков. Несмотря на медикаментозную седатацию отмечались судороги, диффузная мышечная гипотония, выраженные нарушения микроциркуляции. Оболочечные симптомы выражены умеренно. Исследование ЦСЖ: цитоз - 3386×10 ⁶л, общий белок - 1,94 г/л, альфа 2-МГ в ЦСЖ - 9,76 мг/дл, что отражает крайне тяжелую степень воспаления мозговой паренхимы. В лечении, дополнительно к основной терапии, применялась гормонотерапия, вазопрессоры, антиконвульсанты. Ребенок выписан на 38 сутки после начала заболевания.

Пример 4 иллюстрирует значимость предлагаемого нами метода в оценке степени воспаления мозговой паренхимы. Больной Г., 2 года 7 месяцев, история болезни №5726, диагноз - генерализованная форма менингококковой инфекции, гнойный менингит. Заболел остро, отмечалось повышение температуры тела до 39 градусов, двукратная рвота, геморрагическая сыпь. С подозрением на менингококковую инфекцию ребенок госпитализирован в НИИДИ в первые сутки заболевания. При поступлении состояние тяжелое, в сознании, жалобы на головную боль. На момент осмотра очаговой симптоматики не отмечено, оболочечные симптомы выражены незначительно: РЗМ (+), Кернига (+). При анализе ЦСЖ - цитоз 925×10⁶/л, общий белок - 0,26, что характерно для среднетяжелого воспаления. В отличие от результатов стандартного исследования ЦСЖ, данные иммунотурбидиметрического определения альфа 2-МГ указывали на крайне тяжелую степень воспалительного процесса мозговой паренхимы (концентрация альфа 2-МГ - 10,0 мг/дл). В течение суток после поступления больной получал стандартное лечение: дегидратацию, инфузионную терапию. Однако на второй день заболевания появилась очаговая симптоматика в виде выраженной атаксии, левостороннего гемипареза, что потребовало проведения гормонотерапии, назначения антигипоксантов. При исследовании ЦСЖ на 3 сутки получены следующие результаты, цитоз - 23×10 ⁶/л, белок - 0,4 г/л, концентрация альфа 2-МГ - 3,1 мг/дл. Таким образом, несмотря на то, что клинически в первые сутки заболевания степень воспаления головного мозга была оценена как среднетяжелая, исследование концентрации альфа 2-МГ свидетельствовало о крайне тяжелой степени воспаления, что подтвердилось осложненным течением заболевания и потребовало существенной коррекции терапии. После 20 дней пребывания в стационаре больной был выписан.

Таким образом, приведенные примеры иллюстрируют возможность использования предлагаемого способа в качестве объективного количественного критерия, позволяющего на ранних сроках диагностировать тяжесть воспаления головного мозга при БГМ у детей с целью своевременной коррекции терапии. Предлагаемый способ повышает точность и объективность диагностики, ускоряет сроки ее проведения, что способствует совершенствованию лечения и сокращению сроков пребывания больного в клинике. Учитывая наличие корреляционной связи между клиническими симптомами и концентрацией альфа 2-МГ, исследованного с помощью метода иммунотурбидиметрического анализа, можно разработать соответствующую коррекцию терапии, определенную на этом основании. Так, если в 1 группе (среднетяжелое воспаление мозговой паренхимы) достаточно адекватного применения стандартных антибиотиков и проведения инфузионной терапии, то во 2-й группе (тяжелое воспаление) необходимо применение антибиотиков широкого спектра действия, антигипоксантов, дополнительного проведения дезинтоксикационной терапии, активной дегидратации, а в 3-й (крайне тяжелое воспаление) - проведение ИВЛ в сочетании с антибиотиками широкого спектра действия и комплексной терапией (гормоны, антигипоксанты, иммунная плазма и лейковзвесь), направленной на купирование церебральных симптомов.