Врожденная пневмония — острое инфекционно-воспалительное заболевание респираторных отделов легких, развивающееся в результате антенатального и/или интранатального инфицирования и имеющее клинико-рентгенологические проявления в первые 72 ч жизни новорожденного [1]. Совершенствование методов диагностики и лечения способствует успешному выхаживанию младенцев с этой патологией, однако частота неблагоприятных исходов остается достаточно высокой. По данным мировой литературы [2], врожденная пневмония диагностируется у 10–38 % мертворожденных и у 20–63 % умерших новорожденных. В России в 2010 г., по данным Росстата, заболевание стало причиной внутриутробной гибели плода в 0,43 % случаев и первоначальной причиной смерти новорожденных в возрасте 0–6 сут — в 8,7 % случаев [3]. В 2014 г. эти показатели составили 0,35 и 8,34 % соответственно [4].

Основным методом посмертной диагностики врожденной пневмонии является патологоанатомическое вскрытие. Однако и морфологический анализ часто затруднителен в связи с ложноположительными результатами плавательной пробы во время аутопсии, а также слабой выраженностью воспалительных реакций у недоношенных новорожденных и в случае антибиотикотерапии [5, 6]. Альтернативой является лучевая диагностика.

Считается, что основной метод лучевой диагностики патологий легких — компьютерная томография (КТ) [7, 8, 9]. Посмертная КТ также достаточно эффективна для оценки состояния легких и определения причины смерти у взрослых [10]. Однако легкие погибших плодов и умерших новорожденных практически не визуализируются при бесконтрастной КТ [11]. В то же время для диагностики легочных патологий, в том числе пневмонии, все чаще используют магнитно-резонансную томографию (МРТ) [12]. Так, при помощи МРТ была диагностирована очаговая пневмония у 21 из 22 взрослых больных, у которых она была выявлена ранее при КТ-исследовании, и эффективность метода оказалась достаточно высокой: чувствительность — 95 %, специфичность — 88 %, положительная прогностическая значимость — 95 % [13]. МРТ была эффективна при обследовании 30 детей в возрасте 3–19 лет, у которых наличие пневмонии было установлено при рентгенологическом исследовании [14]. В результате исследователи заключили, что МРТ можно использовать в качестве альтернативы рентгенологическому или компьютерно-томографическому выявлению фокусов пневмонии размером не менее 1 см при отсутствии участков обызвествления [13, 14]. В связи с возможностью получения изображений в любой проекции и отсутствием радиологического воздействия МРТ рекомендуется для динамической оценки течения пневмонии. Leutner и соавт. [15] показали, что МРТ превосходит КТ с контрастным усилением в клинической диагностике некротической пневмонии. МРТ также продемонстрировала высокую эффективность при дифференциальной диагностике причин мертворождения и смерти новорожденных после рождения [16, 17], а также при определении давности внутриутробной гибели плода путем оценки состояния легких [18, 19].

Целью настоящей работы было изучение возможности использования посмертной магнитно-резонансной томографии для диагностики врожденной пневмонии на аутопсийном материале.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе исследовали тела 21 умершего новорожденного. Через 6–15 ч после констатации смерти до аутопсии проводили МРТ-исследование тела в стандартных режимах Т1 и Т2 на аппарате 3T Magnetom Verio (Siemens, Германия). Использовали следующие настройки томографа: область сканирования (field of view) — 300 мм, угол отклонения (flip angle) — 180°. Настройки Т1-режима: толщина среза (slice thickness) — 0,9 мм, время повторения интервала (time repetition) — 1 900 мс, время эхо (time echo) — 2,2 мс. Настройки тех же параметров в Т2-режиме: 1 мм, 3 200 мс и 410 мс соответственно. На Т1 и Т2-взвешенных изображениях в сагиттальной проекции определяли интенсивность сигнала (ИС) в выбранных областях интереса (region of interest, ROI) — правом и левом легких в плоскости максимального среза с исключением крупных элементов бронхо-сосудистого пучка и в области плевральной жидкости и воздуха в непосредственной близости от передней брюшной стенки. Затем рассчитывали оригинальный показатель воздушности (ПВ) для правого и левого легких как отношение ИС в области жидкости к ИС в ткани легкого. Поскольку интенсивность МР-сигнала в отдельной точке тела изменяется нелинейно и зависит от ряда факторов (удаленности от изоцентра аппарата, однородности магнитного поля, физических характеристик соседних тканей и т. д.), то исследовать только его абсолютное значение не совсем корректно. Показатель воздушности, на наш взгляд, позволяет нивелировать или даже исключить погрешности, связанные с особенностями работы томографа.

После МРТ-исследования провели патологоанатомическое вскрытие и анализ гистологических препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином. По результатам вскрытия все наблюдения разделили на две группы: в основную группу (группу I) включили тела 9 новорожденных, умерших от врожденной пневмонии в возрасте от 2 ч 12 мин до 36,5 сут., в группу сравнения (группу II) — тела 12 новорожденных, умерших в возрасте от 2 ч 7 мин до 24 сут., без признаков пневмонии. Взвешивали тела, правое и левое легкие, определяли отношение массы обоих легких к массе тела.

Статистическую обработку полученных данных провели при помощи программного пакета Statistica 8.0 (StatSoft, США). Рассчитали среднее значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации для каждого измеренного параметра. Достоверными считали различия при p < 0,05. На основании полученных результатов рассчитали чувствительность, специфичность и диагностическую эффективность посмертной МРТ для диагностики врожденной пневмонии.

Исследование было одобрено Комитетом по этике биомедицинских исследований Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова (протокол № 25 от 22.06.2012).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При морфологическом исследовании аутопсийного материала в группе сравнения было установлено, что масса левого легкого колебалась в пределах от 2,1 до 36,5 г (коэффициент вариации — 95,4 %), правого — от 0,3 до 24,2 г (коэффициент вариации — 50,9 %) (табл. 1). Средние значения масс левого, правого и обоих легких составили 10,8 ± 10,8, 11,5 ± 6,1 и 22,3 ± 14,6 г соответственно. На гистологических препаратах ткани легких отмечались признаки гипоплазии (при наличии врожденной диафрагмальной грыжи) (рис. 1А), а также ателектазов и дистелектазов.

У новорожденных, умерших от пневмонии, масса левого и правого легкого находилась в пределах от 4,1 до 42,7 г (коэффициенты вариации — 44,9 и 40,1 %) (табл. 1). Средние значения масс составили 19,6 ± 9,3 и 24,1 ± 10,2 г соответственно, а среднее значение массы обоих легких — 45,9 ± 17,7 г, т. е. все значения были в 1,8–2,1 раза больше, чем в группе сравнения (p < 0,05). Отношение массы обоих легких к массе тела также было больше в основной группе, чем в группе сравнения — в 2,4 раза (p < 0,05). На гистологических препаратах в группе I отмечались признаки пневмонии в виде слабо выраженной моноцитарно-макрофагальной инфильтрации (рис. 1Б).

При визуальном анализе МР-томограмм на Т1- и Т2-взвешенных изображениях внутри групп отмечалась практически одинаковая интенсивность сигнала от обоих легких, но на Т2ВИ структура органа была видна несколько отчетливее в сравнении с Т1ВИ (рис. 2, рис. 3). Сигнал от легких новорожденных, умерших от пневмонии, был более интенсивным в обоих режимах сканирования, чем сигнал от легких новорожденных, умерших от других патологий: на 26,5 и 12,9 % — для левого и правого легкого на Т1ВИ и на 23,7 и 31,2 % — на Т2ВИ (p > 0,05) (табл. 2). В ряде случаев в группе сравнения наблюдали неравномерную интенсивность сигнала в пределах одного легкого, что было обусловлено наличием кровоизлияний (рис. 4), и различную яркость отображения ткани правого и левого легкого из-за компрессии органа при врожденной диафрагмальной грыже (рис. 5).

Среднее значение показателя воздушности, рассчитанное при анализе Т1-взвешенных изображений, полученных при сканировании тел новорожденных, умерших от пневмонии, в левом легком было на 44 % меньше, чем в группе сравнения, в правом — на 1,1 % больше (табл. 2). Аналогичный показатель, рассчитанный при анализе Т2-взвешенных изображений, в основной группе был меньше, чем в группе сравнения, в обоих легких: на 14,3 % — в левом и на 5,7 % — в правом. Однако все различия были статистически незначимыми (p > 0,05).

Чувствительность описанного метода составила 77,8 %, специфичность — 75,0 %, диагностическая эффективность — 76,2 %, что свидетельствует о достаточно высокой эффективности использованной методики.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Значения интенсивности сигнала варьировали в области плевральной жидкости и воздуха, выбранных нами в качестве наиболее статичных по физическим параметрам участков структуры. Поскольку во всех наблюдениях при вскрытии отсутствовали признаки плеврита, подобная вариабельность, видимо, была связана с отличиями в настройках томографа при проведении исследований разными специалистами. Наличие же жидкости невоспалительного происхождения (аналогичной транссудату) в плевральной полости отражает развитие ранних неспецифических посмертных изменений [20] и выявляется во всех случаях смерти, что было подтверждено и нами при вскрытии.

Различия между группами по показателю воздушности были статистически недостоверными, что, видимо, связано с относительно малым количеством наблюдений и необходимостью анализировать патологию легких в каждом наблюдении, а не в группе в целом. Тем не менее, мы полагаем, что значение ПВ менее 2,5, регистрируемое одновременно в обоих легких на Т2ВИ, свидетельствует о наличии пневмонии. Эта закономерность была отмечена в 7 из 9 случаев в основной группе. В двух оставшихся наблюдениях более высокое значение ПВ было обусловлено сопутствующими патологиями: пневмотораксом в наблюдении № 1 и отечной формой гемолитической болезни в наблюдении № 7. В группе сравнения значения ПВ превышали 2,5 в обоих легких в 9 из 12 случаев. В трех наблюдениях, где показатель воздушности был менее 2,5 в обоих легких и тем самым указывал на наличие пневмонии, диагностировали множественные врожденные пороки развития (наблюдение № 11) и врожденную ложную левостороннюю диафрагмальную грыжу (наблюдения № 13 и 18).

Предложенный коэффициент позволяет, на наш взгляд, нивелировать или даже исключить погрешности, связанные с особенностями работы аппарата и индивидуальными настройками сканирования.

Полученные нами результаты диагностической эффективности метода превосходят данные Arthurs и соавт. [21], показавших, что чувствительность посмертной МРТ пневмонии у плодов, новорожденных и детей составила 12,5 %, специфичность — 92,6 %, а прогностическая ценность положительного результата — 25 %. Возможно, это объясняется тем, что в этом исследовании заключение о наличии или отсутствии пневмонии делали на основании визуальной оценки воздушности–уплотнения ткани легкого. В этой же работе было показано, что эффективность МРТ-диагностики повышается с возрастом умершего пациента: худшие результаты (69,7 % расхождений с результатами морфологического исследования) были получены для плодов, погибших до 24 нед. гестации.

С одной стороны, выявление при помощи МРТ поражений легких, в том числе пневмонии, в клинической практике является достаточно трудной задачей: МРТ-изображения легких характеризуются низким качеством из-за малой плотности протонов и большого количества градиентов воздух–ткань [22, 23]. С другой стороны, еще в 1990-х гг. Herold и соавт. [24] и Blum и соавт. [25] указали на умеренную интенсивность сигнала на Т1-взвешенных изображениях и высокую — на Т2-взвешенных изображениях при диагностике аспергиллезной пневмонии у иммунокомпрометированных пациентов. В качестве несомненного достоинства МРТ следует указать на возможность достаточно четкого определения как абсолютных, так и относительных размеров легких, отражающих в определенной мере развитие легочной недостаточности [26, 27].

Причинами артефактов на томограммах являются движения легких во время дыхания и пульсация крови в сердечно-сосудистой системе, особенно у новорожденных [28]. Для посмертной МРТ это неактуально, хотя следует отметить, что возникает проблема корректной оценки неспецифических посмертных изменений, связанных с перераспределением крови и аутолизом [20, 29, 30]. Для повышения точности диагностики и возможности проведения дифференциальной диагностики некоторые авторы предлагают дополнить посмертную МРТ гистологическим анализом образцов ткани легкого, получаемых чрескожно или эндоскопически [31].

Поскольку эффективность посмертной МРТ-диагностики в значительной степени зависит от типа томографа и используемых настроек, необходима разработка специальных протоколов исследования, учитывающих не только тип оборудования, но также режимы и программы сканирования. Taylor и соавт. [32] пришли к выводу о необходимости использования раздельных протоколов при анализе тел погибших плодов и умерших детей.

ВЫВОДЫ

Посмертная магнитно-резонансная томография эффективна для выявления врожденной пневмонии у мертворожденных и умерших новорожденных. При этом для верификации патологии более важны не конкретные характеристики легочной ткани на томограммах, а соотношение значений интенсивности сигнала от ткани легких и жидкости (в данном случае — плевральной) на Т2-взвешенных изображениях. Это соотношение, показатель воздушности, позволяет нивелировать влияние индивидуальных настроек томографа на результаты диагностики. Различия по показателю воздушности, выявленные нами в исследовании между группой детей, умерших от врожденной пневмонии, и группой детей, умерших по другим причинам, были статистически недостоверны из-за малой выборки. Возможно, исследование с большим числом наблюдений подтвердит наше предположение о том, что при значении показателя воздушности менее 2,5 в обоих легких на Т2-взвешенных изображениях можно диагностировать врожденную пневмонию.