Диагностика поражений нервной системы у доношенных новорожденных в первые дни жизни обусловлена трудностью дифференцирования физиологических адаптационных процессов от патологических, как при клиническом осмотре, так и при использовании современных лабораторно-диагностических методов, которые не всегда могут предоставить объективную информацию о степени тяжести заболевания и последующем прогнозе [1,2,3,4].

Основываясь на учении Г. Селье и Г.Х. Гаркави о реализации неспецифического адаптационного стресс-синдрома, доказавших существование последовательно возникающих неспецифических адаптационных реакций организма и установивших, что для каждого адаптационного типа характерен комплекс изменений в нейро-эндокринной системе, проявляющейся количественным и качественным изменением структуры лимфоцитов [2,3,4,5,6,7,8,9].

Нами проведено комплексное исследование структуры лимфоцитов периферической крови (кариометрия) и ультразвуковое исследование головного мозга у доношенных новорожденных для оценки компенсаторно-адаптационных реакций при поражениях нервной системы.

Целью настоящей работы явилось изучение адаптационно-компенсаторных реакций в неонатальном периоде у доношенных новорожденных детей с гипоксически-ишемическим и травматическим поражением нервной системы.

Материалы и методы

Обследовано 310 доношенных детей в 2011-2013 гг. на базе МАБУ ДГБ №1 г. Томска (главный врач А.П. Балановский) и ЛОЦ «Здоровая мама – крепкий малыш» г. Томска (руководитель центра д-р мед. наук, профессор Т.С. Кривоногова).

Катамнестическое наблюдение исследуемых детей проводилось в несколько этапов. На I этапе (родильный дом или отделение патологии новорожденных) оценивалась динамика симптомов и синдромов заболевания, проводилось комплексное инструментальное обследование, включающее нейросонографию головного мозга, рентгенологическое обследование головы и шейного отдела позвоночника в двух проекциях, ультразвуковое обследование органов грудной и брюшной полости. Клинический диагноз был установлен на основании данных анамнеза, оценки неврологического и соматического статуса, инструментальных и лабораторных методов исследования. В возрасте одного месяца, на II этапе (амбулаторно-поликлиническом) оценивали динамику течения заболевания, общее состояние ребенка, оценка физического развития и проводилось дополнительное инструментальное обследование, включающее определение нейроспецифической енолазы (NSE), методом твердофазного ИФА наборами фирмы «CanAg» (Канада), нейровизуализация структуры головного мозга ультразвуковым аппаратом «Аloca» SSD 650» (Япония), а также морфологическое исследование лимфоцитов периферической крови. Исследование морфологии лимфоцитов капиллярной крови производилось на мазках, до лечения, приготовленных по традиционной гематологической методике. Мазки фиксировали в метаноле и окрашивали по Нохту-Максимову. Изображение лимфоцитов получали со светового микроскопа Axiostarplus (Carl Zeiss, Германия), оснащенного цифровой фотокамерой. Анализ полученных изображений лимфоцитов, измерение площади, периметра клетки и ядра проводили с использованием программы Image J, разработанной by Wayne Rasband, National Institute soft Health (USA) и свободно доступной на публичном домене в сети Internet [10]. Для измерения размеров лимфоцитов предварительно производили съёмку объект-микрометра при тех же условиях, что и съёмка лимфоцитов, и калибровали шкалу измерения в мкм. Для каждого лимфоцита измеряли площадь, периметр клетки и ядра. На каждом мазке до лечения было обмерено 50 лимфоцитов.

В результате исследования новорожденные были разделены на две группы. В первую группу сравнения вошли 120 доношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС (рубрика Р91.0 по МКБ-10), гестационным возрастом 38-40 недель, средней массой тела 3530(3419-3746) г.

Во вторую группу сравнения вошли 120 доношенных новорожденных с травматическим поражением ЦНС (рубрика Р10.0 по МКБ-10), гестационным возрастом 38-40 недель, средней массой тела 3780 (3479-3872) г.

Группу контроля составили 50 здоровых доношенных новорожденных, родившихся при сроке гестации 39(38-40) недель.

Диагноз ставился в соответствии с «Классификацией перинатальных поражений нервной системы у новорожденных» (2000) и «Классификацией последствий перинатальных поражений нервной системы у детей раннего возраста» (РАСПМ, 2005).

Критериями для включения детей в первую и вторую группы являлись: гестационный возраст новорожденных 38-40 недель; отсутствие во время беременности клинических и лабораторных данных, свидетельствующих о течении инфекционного процесса; отсутствие генетической патологии, врожденных пороков развития по данным клинического осмотра и инструментальных методов обследования; отсутствие клинических и лабораторных признаков ТОRСН-синдрома у новорожденных; отрицательные показатели неспецифических признаков воспаления в общем анализе крови и биохимических показателях; отсутствие клинических признаков местной гнойно-воспалительной патологии; наличие информированного согласия родителей.

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием прикладного программного пакета R-system. Проверку на нормальность распределения признака определяли с помощью W-теста Шапиро-Уилка. Проводился описательный и сравнительный анализ. Данные представлены в виде среднего (Me), а также квартильного отклонения (Q1-Q3) для ненормально и несимметрично распределенных параметров. Сравнительный анализ основывался на определении достоверности разницы показателей по U-критерию Манна-Уитни для не нормально распределенных параметров. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез в исследовании принимался равным 0,05. Анализ зависимости признаков проводился с помощью расчета и оценки значимости непараметрического коэффициента корреляции Спирмена.

Результаты исследования

Общее состояние новорожденных детей групп сравнения в раннем неонатальном периоде расценивалось как легкое либо средней степени тяжести, что было обусловлено неврологической симптоматикой. Статистически значимых отличий по сроку гестации и средней массе тела у новорожденных исследуемых групп не было выявлено.

Среди 120 новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС через естественные родовые пути родилось 84 (70 %) ребенка, в результате кесарева сечения 36 (30 %) детей. Показаниями для экстренного абдоминального родоразрешения были слабость родовой деятельности 19 (15,8 %), не поддающаяся корригирующей терапии; клинически узкий таз 11(9,2 %); неправильное положение плода 6(5 %). У 20 (16,7 %) детей отмечалась задержка внутриутробного развития по гипотрофическому типу I степени, 23 (19,2 %) ребенка родилось в удовлетворительном состоянии; в состоянии кардиореспираторной депрессии – 17 (14,2 %) и в асфиксии – 15 (12,5 %) новорожденных.

В группе новорожденных с травматическим поражением ЦНС через естественные родовые пути родилось 62 (51,6 %) ребенка, проведения операции кесарева сечения понадобилось 58 (48,3 %) женщинам. У 23 (19,2 %) женщин наблюдалась слабость родовой деятельности; клинически узкий таз 17 (14,2 %); неправильное положение плода 16 (13,3 %), короткая пуповина плаценты 2 (1,6 %). У 16 (13,3 %) детей отмечалась задержка внутриутробного развития по гипотрофическому типу I степени, 15(12,5 %) детей родились в удовлетворительном состоянии, в состоянии кардиореспираторной депрессии 14 (11,7 %) новорожденных и в асфиксии 8 (6,7 %) новорожденных.

Клиническая картина неврологических синдромов в неонатальном периоде у новорожденных первой и второй групп статистически не отличалась. Неврологическая симптоматика у детей первой группы характеризовалась синдромами возбуждения – 64 (53,3 %) пациента, внутричерепной гипертензии – 77 (64,2 %) детей, вегето – висцеральных нарушений – 98 (81,6 %) наблюдений. В группе детей с травматическим поражением ЦНС выявлялись синдромы возбуждения – 73 (60,8 %) случая, внутричерепной гипертензии – 86 (71,6 %) пациентов, вегето – висцеральных нарушений – 91 (75,8 %) ребенок.

К первому месяцу жизни сывороточная концентрация нейроспецифической енолазы (NSE) в первой группе новорожденных составляла 0,081(0,064-0,103) (мкг/л), во второй группе – 0,093(0,072-0,150) (мкг/л), в группе контроля – 0,067(0,055-0,082) (мкг/л), статистически значимых отличий между группами не выявлено.

К концу неонатального периода при статистическом анализе показателей кариограммы лимфоцитов были выявлены статистически значимые отличия между группами (табл. 1).

Таблица 1

Показатели кариометрии лимфоцитов в зависимости от этиопатогенеза поражения нервной системы у доношенных новорожденных в возрасте 1-го месяца, Me (Q1-Q3).

Примечание: р – статистические отличия c группой контроля

р_1-2 – статистические отличия между группами сравнения

В месячном возрасте при сравнительном анализе показателей морфоструктуры лимфоцитов у детей первой группы лимфоциты имели ядра с мелкодисперсным хроматином, характеризующий усиленный апоптоз, что подтверждало наличие ишемического процесса. У детей второй группы при оценке показателей кариограммы регистрировались лимфоциты со сниженным содержанием хроматина в ядрах и также наблюдалось увеличение числа лимфоцитов с полиплоидными ядрами, что выявляло не только тяжесть ишемического процесса, но и наличие стрессора (дисциркуляторные процессы в нервной ткани) [5,6,7,8,9,11].

В месяц жизни при статистическом анализе показателей нейросонограммы были выявлены статистически значимые отличия между группами сравнения и группой контроля (табл. 2).

Таблица 2

Показатели нейросонограммы у доношенных новорожденных в зависимости от этиопатогенеза поражения нервной системы в возрасте 1-го месяца, Me (Q1-Q3).

Примечание: р – статистические отличия c группой контроля

р _1-2 – статистические отличия между группами сравнения

При сравнительной характеристике показателей нейросонограммы к месяцу жизни у детей первой группы наблюдалось перераспределение ликвора в боковые желудочки головного мозга с асимметрией рогов боковых желудочков и расширение межполушарной щели, что подтверждало склонность этих детей к гидроцефалии. У детей второй группы на нейросонограмме регистрировалось увеличение субарахноидального пространства, расширение межполушарной щели и размеров третьего желудочка, указывающего на окклюзионные процессы в ликворной системе головного мозга детей [12].

При проведении статистического анализа были получены прямые корреляционные взаимосвязи между средним значением диаметра ядра и средним значением диаметра клетки лимфоцитов периферической крови с размерами третьего желудочка на нейросонограмме (r=0,52; p=0,05 и r=0,46; p=0,05). Также были установлены обратные корреляционные взаимосвязи среднего значения диаметра ядра и среднего значения диаметра клетки лимфоцитов периферической крови с шириной затылочного рога на нейросонограмме (r=-0,29; p=0,05 и r=-0,30; p=0,05), что подтверждает ранее полученные результаты о влиянии тяжести ишемических процессов в нервной системе на морфологию лимфоцитов периферической крови [2,5,6,7,8,9,11,12].

Проведенный математический анализ показателей нейросонограммы и морфологии лимфоцитов периферической крови позволил предложить математическую модель дифференциальной диагностики гипоксически-ишемических и травматических поражений нервной системы у доношенных новорожденных в неонатальном периоде.

Для построения данной диагностической модели использовали самообучающуюся искусственную нейронную сеть, где входными показателями нейросети были взяты 12 стандартных статистически значимых показателей нейросонограммы, а также 4 статистически значимых показателя морфологии лимфоцитов. Диагноз, определяемый нейронной сетью, представляется в ячейке выходных показателей в виде цифры, которая обозначает один из классов заболеваний. Так, при значении выходного показателя 0 диагностируется отсутствие заболевания. При значении выходного показателя 1 диагностируется гипоксически- ишемическое поражение ЦНС. При значении выходного показателя 2 диагностируется гипоксически-травматическое поражение ЦНС.

Математическая модель описывает работу уже обученной нейронной сети, осуществляя прямое распространение сигнала по закону:

где n – число входов нейрона; x_i – значение i-го входа нейрона; w_i – вес i-го синапса (вес коэффициентов нейронной сети). Проведенная оценка диагностической значимости предложенного подхода показала, что полученная нами модель обладает высокой степенью распознавания: специфичность модели – 89,2 %, чувствительность – 92 %.

Выводы

Результаты проведенного исследования позволяют прийти к заключению, что в зависимости от тяжести и длительности ишемических процессов в нервной системе происходило количественное изменение хроматина в ядрах лимфоцитов периферической крови. У доношенных новорожденных с гипоксическим поражением нервной системы компенсаторно-приспособительная реакция характеризовалась сохранностью адаптационно-компенсаторных возможностей организма. У доношенных новорожденных с травматическим поражением нервной системы выявлялось наличие стрессора, сопровождающееся нарастанием тяжести ишемических процессов, проявляющееся снижением адаптационно-компенсаторных возможностей организма.

Статистически значимые показатели кариометрии лимфоцитов периферической крови и нейросонограммы позволили создать математическую модель дифференциальной диагностики гипоксически-ишемических и травматических поражений нервной системы у доношенных детей к месяцу жизни.

Данную модель дифференцирования рекомендуется использовать как дополнительный лабораторно-диагностический метод определения клинического диагноза, с целью оценки прогноза заболевания, тактики ведения и создания индивидуальной программы реабилитации для детей различных групп риска в лечебно-профилактических учреждениях амбулаторно-поликлинического этапа.

Рецензенты:

Желев В.А., д.м.н., профессор, профессор кафедры госпитальной педиатрии ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России, г. Томск;

Нагаева Т.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой поликлинической педиатрии с курсом пропедевтики детских болезней ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России, г. Томск.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014.