Е.С. Кешищян, Е.Н. Ованесов, М.И. Прищепа
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ТРАНСКУТАННОЙ БИЛИРУБИНОМЕТРИИ ПРИ ГИПЕРБИЛИРУБИНЕМИИ У НОВОРОЖДЕННЫХ
МНИИ педиатрии и детской хирургии, НПП «Техномедика», Москва
Проблема гипербилирубинемии новорожденных, несмотря на длительный период изучения этого заболевания, сохраняет свою актуальность и остроту. В эпидемиологическом плане за последние 5 лет во многих регионах нашей страны отмечается рост заболеваемости гипербилирубинемией как у недоношенных, так и у доношенных новорожденных.
Примерно в половине случаев причины гипербилирубинемии бывают неясны - отсутствуют известные факторы риска (резус-несовместимость, инфекционные заболевания, скрытые кровотечения, анемия или полицитемия). Вместе с тем достоверно установлена роль гипербилирубинемии в повреждении центральной нервной системы у новорожденных, в частности слухового анализатора и подкорковых ядер мозга. Очевидна необходимость контроля уровня билирубина у новорожденных. Общепринятый объективный метод контроля состоит в измерении концентрации общего билирубина в плазме или сыворотке крови прямым фотометрированием или путем биохимического анализа. Учитывая трудности взятия крови и риск инфицирования новорожденного, лабораторный анализ билирубина, как правило, делается выборочно для группы риска. В связи с этим большое значение имеют разработка и внедрение в практику неинвазивных методов анализа билирубина.
Следует, однако, заметить, что практика неинвазивной оценки билирубина не является в принципе новой. Опытный врач по пожелтению кожного покрова может оценить наличие и степень гипербилирубинемии. Однако такая оценка весьма субъективна: кроме личного опыта на восприятие цвета кожи ребенка оказывают влияние тип освещения и наличие оттенков кожи, вызванных различными клиническими факторами, что обусловливает необходимость лабораторного тестирования.
Значительный прогресс в области анализа гипербилирубинемии новорожденных был достигнут с появлением в 1980 г. транскутанного билирубинометра фирмы «Минолта» (Япония) [6]. Десятилетний опыт применения прибора фирмы' «Минолта» в ряде стран показал, что врач, пользующийся прибором, обладает, несомненно, эффективным средством диагностики.
Положительный опыт медицинского применения транскутанного билирубинометра фирмы «Минолта» обусловил разработку и серийное производство отечественного аналога - фотометрического анализатора гипербилирубинемии «Билитест» (типа АГФ-02). Прибор «Билитест» прошел в установленном порядке все необходимые испытания и рекомендован к промышленному выпуску решением комиссии Минздрава СССР от 25 июня 1991 г.
Транскутанная билирубинометрия основывается на явлении обратной диффузии билирубина из крови в окружающую ткань (дерма). Увеличение концентрации билирубина в крови приводит к увеличению концентрации билирубина в дерме, и наоборот, уменьшение концентрации билирубина в крови (например, при переливании крови) приводит к обратному движению билирубина из дермы в кровь до тех пор, пока между этими двумя системами не наступит равновесие.
Поскольку билирубин обладает ярко выраженной желтой окраской, цвет кожи меняется в зависимости от содержания билирубина в дерме. Желтая окраска билирубина связана с наличием в нем полосы поглощения света в синей области спектра с максимумом на длине волны 460 нм.
Как известно, существует логарифмическая зависимость между концентрацией поглощающего вещества и интенсивностью прошедшего через него света. Прибор «Билитест» по своему принципу является фотометром отраженного света и измеряет логарифм отношения интенсивностей отраженного света на двух длинах волн. Прибор снабжен миниатюрной лампой-вспышкой и двумя фотоприемниками с узкополосными светофильтрами, позволяющими выделять из всего отраженного потока света излучение на длинах волн 460 и 550 нм. Выбор второй длины волны в желто - зеленом диапазоне обусловлен отсутствием в нем поглощения света билирубином и одновременно наличием примерно такого же, как на длине волны 460 нм, поглощения в гемоглобине крови. Это позволяет практически полностью исключить влияние капиллярных подкожных сосудов на результаты измерений.
Важной особенностью прибора является то, что он регистрирует свет, отраженный только из глубины тканей, и не допускает попадания на фотоприемники света, отраженного от поверхности кожи, за счет плотного прилегания к ней подвижной световодной головки. Тем самым значительно ослабляется мешающее влияние пигментации кожи.
По существу прибор «Билитест» определяет концентрацию билирубина в дерме путем прямого фотометрирования. Поскольку стандарты концентрации билирубина в дерме отсутствуют (и вряд ли могут быть созданы), прибор отградуирован в условных единицах, которые названы в соответствии с международной практикой «транскутанным билирубиновым индексом» (ТБИ). Клиническая значимость ТБИ определяется его хорошей корреляцией с концентрацией билирубина в крови новорожденных.
Прибор откалиброван таким образом, чтобы при измерении в области лба новорожденного концентрация общего билирубина в сыворотке (плазме) крови (в микромолях на 1 л) примерно соответствовала показателю ТБИ, умноженному на 10. Эта калибровка прибора «Билитест» устанавливалась для новорожденных без ярко выраженной пигментации кожи (белая раса). В других случаях соответствие между ТБИ и концентрацией билирубина в крови должно определяться пользователями прибора самостоятельно путем сравнения показаний с данными лабораторных исследований.
При выборе калибровочных коэффициентов для прибора «Билитест» определение концентрации общего билирубина в капиллярной крови новорожденных проводили с помощью прибора «BILITRON» фирмы «Элви» на клинической базе Института педиатрии и детской хирургии Минздравмедпрома РФ. Правильность калибровки прибора «Bilitron» проверяли путем его сравнения с образцовым спектрофотометром «Спекорд М-40» фирмы «Карл Цейс» (Германия), а также с помощью контрольных сывороток с установленными значениями концентрации билирубина: «Преципат И» фирмы «Boehringer Mannheim», (Германия); «Билирубин-эталон» фирмы «Lachema » (Чехия); «Валидейт А» фирмы «Organon Teknika» (Германия).
Для выявления корреляции ТБИ с концентрацией билирубина в крови обследовано 284 новорожденных, преимущественно недоношенных, с гестационным возрастом от 30 до 40 недель и массой тела от 1400 до 3500 г. Параллельно с определением концентрации билирубина в крови на приборе «Bilitron » у всех детей измеряли ТБИ па лбу (у переносицы или на висках) и выборочно - на верхней части грудины и внутренней поверхности голени.
В целом погрешность определения (оценки) концентрации билирубина в крови по показаниям прибора «Билитест» может быть оценена из данных, приведенных на рисунке 1, где изображена также линия регрессии, соответствующая калибровочной характеристике
С(мкмоль/л) = 10ТБИ.
Анализ приведенных данных показал, что коэффициент корреляции между концентрацией билирубина в крови и показателем ТБИ по измерениям на лбу составил 0,91 (см. рис. 1), по измерениям на верхней части грудины - 0,83 (рис. 2), а по измерениям на внутренней поверхности голени - 0,53.
Считая, что разброс экспериментальных точек относительно линии регрессии целиком определятся погрешностью транскутанной билирубинометрии, можно, определить среднеквадратическое отклонение (СКО) показаний прибора «Билитест» от истиной концентрации билирубина в крови. Линии 4-^и —^ на рис. 1 показывают соответствующие границы ошибок измерений, причем возможные ошибки с доверительной вероятностью 95% определяются границами ±25'. Как видно на рис. 1, значение СКО слабо меняется в диапазоне концентраций 50 - 350 мкмоль/л и составляет 20 - 30 мкмоль/л и соответствующее значение коэффициента вариации составляет 20% при концентрации билирубина 100 мкмоль/л. 12% при 200 мкмоль/л и 10% при 300 мкмоль/л.
Следует заметить, что в результате обследований не выявлено влияния различных факторов (показателя гематокрита, массы тела, дня жизни и гестационного возраста) на индивидуальные колебания ТБИ. В то же время измерение ТБИ на различных участках тела позволяет судить о динамике желтухи, т. е. о ее нарастании или уменьшении на фоне проводимой терапии. На рисунке 3, а - б представлено несколько индивидуальных примеров динамики ТБИ в различных точках тела и концентрации билирубина в крови новорожденных по дням жизни на фоне проведения инфузионной терапии.
Рисунок 3. Характернcая зависимость изменения во времени концентрации билирубина в крови (--------) и ТБИ на различных участках тела: на лбу (-..-..-..-), на верхней части грудины (- - - - - - ), на голени (-.-.-.-.-) на фоне проведения инфузионной терапии.
Как видно из приведенных примеров, кривая изменения ТБИ на лбу наибольшим образом соответствует кривой изменения концентрации билирубина в крови. Максимальное значение ТБИ на верхней части грудины и на голени проявляется позже, чем пиковое значение в крови. Это указывает на то, что прокрашивание кожи в этих областях происходит медленнее, чем на лбу, так же как и медленнее освобождается кожа от билирубина. Определяя ТБИ в этих точках ежедневно, можно судить не только остепени выраженности, но и о распространении желтухи.
Таким образом, наибольшее соответствие между ТБИ и концентрацией в крови отмечается в области лба и в несколько меньшей степени - в верхней части грудины. Это связано, по-видимому, с распределением жирового слоя в этой области и особенностями сосудистого ложа. Вместе с тем это определяет и удобство проведения обследования без необходимости каких-либо дополнительных манипуляций с ребенком (распеленывание и раздевание).
При фототерапии, в процессе которой происходит фотоокисление билирубина и превращение его в нетоксичную водорастворимую форму - люмирубин, прямой корреляции с уровнем билирубина в крови не отмечается. Вместе с тем, принимая во внимание известную стадийность в обмене билирубина при фототерапии, можно на основании динамики показаний прибора «Билитест» определить эффективность проведения фототерапии у конкретного новорожденного.
I стадия - это первые 4 ч фототерапии. В этот период происходит быстрое разложение билирубина в коже (и значительное уменьшение ТБИ) при неизменной концентрации билирубина в сыворотке.
II стадия - 4 - 12 ч фототерапии. За этот период происходит элиминация люмирубина из крови с желчью и мочой, а сывороточный билирубин проникает в ткани на место изомеризованного. В результате в этот период наблюдается снижение сывороточного билирубина при повышении ТБИ.
III стадия - 2 - 3 - и сутки фототерапии, когда отмечается выравнивание показателей сывороточного билирубина и ТБИ.
IV стадия - после окончания фототерапии. При этом билирубин из крови продолжает выделяться с желчью и мочой, а также проникает в кожу, в связи с этим продолжается падение уровня сывороточного билирубина при замедлении уменьшения ТБИ. Таким образом, измерение ТБИ в период фототерапии не дает возможности однозначно судить об уровне билирубина в крови.
Нами предложена оригинальная методика объективной оценки эффективности фототерапии с использованием транскутанного билирубинометра [1] , основанная на том, что в условиях фототерапии содержание билирубина в подкожных тканях сначала резко убывает. Затем через короткий по сравнению с 10-часовой элиминацией билирубина из крови промежуток времени - приблизительно через 1 - 1,5 ч после начала фототерапии - устанавливается динамическое равновесие между содержанием билирубина в подкожных тканях и в крови новорожденного [2 - 4]. При этом равновесное содержание билирубина в облучаемых подкожных тканях в общем случае определяется интенсивностью и спектром фототерапевтического облучения, а также уровнем билирубина в крови.
Если, как это обычно бывает на практике, параметры фототерапевтического облучения остаются постоянными в течение всего времени фототерапии, то равновесное содержание билирубина в подкожных тканях будет изменяться в соответствии с изменением уровня билирубина в крови и зависеть только от него. Так, если последовательно измеренные в условиях динамического равновесия прибором «Билитест» равновесные значения ТБИ будут отличаться друг от друга на 2, 4 ед. и т. д., то соответствующие им значения уровня билирубина в крови отличаются ровно на 20, 40 мкмоль/л и т. д.
Мы полагаем, что транскутанный билирубинометр в настоящее время является единственным средством для оценки эффективности проведения фототерапии неинвазивным методом. Более того, насколько нам известно, в лаборатории нет ни одной рутинной инвазивной методики, способной решить эту проблему, так как ни диазометод, ни прямой спектрофотометрический метод не дифференцируют билирубин от его фотоизомеров или люмирубина [5]. Мы полагаем, что транскутанный билирубинометр имеет существенные перспективы для широкого применения на практике.
Транскутанный билирубинометр типа прибора «Билитест» может быть использован не только для скрининга гипербилирубинемии и мониторинга фототерапии, но и для оценки эффективности фототерапевтических установок по неинвазивной методике. С помощью значений ТБИ, измеренных транскутанным билирубинометром в определенной временной последовательности, можно оценивать интенсивность фототерапевтического облучения в общепринятых в международной практике единицах (в мкВт/см2/нм) как параметра фототерапевтического воздействия, степень деградации спектральной интенсивности фототерапевтических ламп, а также сравнивать между собой но эффективности воздействия используемые фототерапевтические установки.
ЛИТЕРАТУРА