Predictors of the severity of community-acquired pneumonia in children and the effectiveness of vaccinal prevention: a retrospective study


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2019.1.49-54

O.N. Lesina (1), I.P. Baranova (1), N.V. Golovina (2), N.V. Svistunova (1), N.L. Kondratyuk (3)

1) Penza Institute for Further Training of Physicians – Branch Campus of the Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Penza, Russia; 2) City Children’s Outpatient Clinic, Penza, Russia; 3) Penza Regional Children’s Clinical Hospital n.a. N.F. Filatov, Penza, Russia

Background. The urgency of this problem is due to the fact that respiratory diseases occupy one of the first places in the structure of childhood morbidity. Prediction of the course and outcome of pneumonia requires timely assessment the factors responsible for the development of a severe bacterial inflammatory process. Streptococcus pneumonia remains the leading bacterial causative agent of community-acquired pneumonia (CAP) in the general population of pathogens. Objective: to determine premorbid and clinical risk factors and laboratory predictors of the development of severe pneumonia in children; to evaluate the effect of vaccination against pneumococcus on the incidence of CAP in children in Penza. Methods. Premorbid factors and clinical features of community-acquired pneumonia in 56 children were analyzed; 30 children with severe pneumonia were admitted to the intensive care unit (ICU). One of the predictors of bacterial infection is the plasma procalcitonin (PCT) level. The plasma PCT concentration (with a detection threshold of 0.5 ng/mL) was determined by a semi-quantitative immunochromatographic method for 26 hospitalized children with community-acquired pneumonia. A statistical analisis of the effect of vaccination against pneumococcus on the incidence of community-acquired pneumonia in children in Penza was also performed. Results. The influence of the nature of premorbid factors on the clinical manifestations of severe pneumonia was found, the dependence of the PCT level on the severity of the inflammatory process in the lungs was determined; and it has been proved that CAP incidence in children vaccinated with a 13-valent conjugated pneumococcal vaccine was 3.2 times lower than in unvaccinated children. Conclusion. The group of patients with pneumonia requiring intensive care in ICU is heterogeneous in the nature of the combined pathology, risk factors, severity of respiratory failure syndromes, circulatory disorders, and toxic-hypoxic damage to the central nervous system, which affects the prognosis of the disease, therapy and length of stay in the ICU. The procalcitonin test is an important predictor of severe pneumonia and the development of complications; it is most informative in pulmonary destruction or the formation of a septic process. A direct correlation between the CAP incidence and the level of vaccination against pneumococcus in the child population was found.


For citations: Lesina O.N., Baranova I.P., Golovina N.V., Svistunova N.V., Kondratyuk N.L. Predictors of the severity of community-acquired pneumonia in children and the effectiveness of vaccinal prevention: a retrospective study. Farmateka. 2019;26(1):49–54. (in Russian). DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2019.1.49-54 

Актуальность

Острые респираторные инфекции представляют приоритетную социально-экономическую проблему, поскольку занимают лидирующее положение, составив до 90% всей регистрируемой инфекционной патологии у детей [1, 2]. Внебольничные пневмонии (ВП) остаются одной из основных причин заболеваемости, госпитализации и смертности как в развивающихся, так и в индустриально развитых странах [3]. При прогнозировании течения и исходов пневмонии важна своевременная диагностика «критического» развития бактериального воспалительного процесса, что определяется не только клинико-рентгенологической характеристикой, но и лабораторными показателями (число лейкоцитов, палочкоядерный сдвиг, определение уровней С-реактивного белка, серомукоида в крови и др.) [4, 5]. Одним из современных методов диагностики, вошедших в стандарты оказания медицинской помощи больным пневмонией, является определение прокальцитонина – предиктора бактериальной инфекции при показателе ≥0,5 нг/мл [6, 7].

Основной предотвратимой причиной ВП служит пневмококк [8, 9]. Исследования зарубежных авторов показали, что не менее 75% инвазивных пневмококковых инфекций связаны с 11 серогруппами Streptococcus pneumonia [10, 11]. С учетом дополнений в Национальный календарь прививок в России в педиатрической практике рекомендуется использовать 13-валентную конъюгированную пневмококковую вакцину (ПКВ-13). Имеются немногочисленные данные об эффективности пневмококковой вакцины в регионах.

Цель исследования: определить преморбидные, клинические факторы риска и лабораторные предикторы развития тяжелых пневмоний у детей; оценить влияние вакцинации против пневмококка на заболеваемость ВП у детей в Пензе.

Методы

Дизайн исследования включает три раздела: первый – определение преморбидных, клинических факторов риска тяжелых пневмоний. Под наблюдением находились 30 пациентов в возрасте от 1 месяца до 5 лет (36 мальчиков, 20 девочек), поступивших на стационарное лечение в областную детскую клиническую больницу (стационар) в тяжелом состоянии и нуждавшихся в лечении в условиях отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Всем больным проводили стандартные клинико-лабораторные и инструментальные (в т.ч. рентгенологические) исследования. Второй раздел – определение диагностической ценности теста на прокальцитонин (ПКТ). Под наблюдением находились 26 пациентов различной степени тяжести, у которых определяли концентрацию ПКТ плазмы. Третий раздел – определение эффективности применения ПКВ-13 в профилактике пневмококковой ВП.

Критерии соответствия:

  • 1-й раздел – критерии включения: дети с тяжелой пневмонией, находящиеся на лечении в ОРИТ;
  • 2-й раздел – критерии включения: дети с диагностированной пневмонией и проведенным исследованием ПКТ в плазме крови;
  • 3-й раздел – критерии включения: дети, не имеющие острых и обострения хронических заболеваний; письменное согласие родителей на вакцинацию.

Набор пациентов для 1-го и 2-го разделов исследования проведен на базе ГБУЗ «Пензенская областная детская клиническая больница им. Н.Ф. Филатова» в течение года. Набор пациентов для 3-го раздела исследования проведен на базе ГБУЗ «Городская детская поликлиника Пензы». Использованы данные эпидемиологической службы по заболеваемости ВП за 2011–2016 гг.

Определение концентрации ПКТ плазмы проведено иммунохроматографическим методом (диагностический набор «Прокальцитонин–экспресс-тест» производства компании B.R.A.H.M.S., Германия) для полуколичественного определения ПКТ, предел обнаружения составил 0,5 нг/мл.

Для вакцинации детей в соответствии с Национальным календарем прививок использован ПКВ-13. Использована схема для массовой иммунизации детей: 2 дозы с интервалом не менее 8 недель между введениями. Ревакцинация однократно в 11–15 месяцев. Вакцинация детей в возрасте 7–11 месяцев проведена по схеме 2 дозы с интервалом не менее 4 недель между введениями и ревакцинация однократно на втором году жизни. Критерии включения: дети, не имевшие острых и обострения хронических заболеваний; письменное согласие родителей на вакцинацию.

Конечная точка 1-го раздела исследования – показатели дыхательной недостаточности (ДН), сердечно-сосудистой недостаточности и состояние сознания; конечная точка 2-го раздела исследования – выраженность воспалительного процесса; исход исследования 3-го раздела – эффективность вакцинопрофилактики пневмококковых ВП.

Дополнительные исходы исследования. Неприменимо.

Анализ в подгруппах. 1-й раздел – под наблюдением находились 30 пациентов в возрасте от 1 месяца до 3 лет (7 девочек, 23 мальчика), поступивших в стационар в тяжелом состоянии с клиникой пневмонии и нуждавшихся в лечении в условиях ОРИТ. Пациенты были распределены в 2 группы. 1-я группа – 6 человек с тяжелыми врожденными и генетическими заболеваниями (врожденный порок сердца, болезнь Дауна, дегенеративное заболевание нервной системы, врожденные пороки развития, детский церебральный паралич), средний возраст – 16,6±9,3 месяца; 2-я группа – 24 ребенка с тяжелым течением пневмонии на фоне обструкции дыхательных путей за счет сопутствующего стенозирующего ларинготрахеита или бронхообструктивного синдрома, средний возраст – 10,1±7,8 месяца.

Второй раздел – под наблюдением находились 26 пациентов с ВП в возрасте 1 месяца до 5 лет (13 мальчиков, 13 девочек), поступивших на стационарное лечение в областную детскую клиническую больницу. Четырнадцать (53,8%) детей были госпитализированы из районов и районных центров, 12 (46,2%) – из областного центра. Все пациенты с положительными результатами теста по уровню ПКТ в плазме были распределены в 3 группы: 1-я группа – 6 (23,1%) детей с показателями ПКТ в плазме ≥0,5 нг/мл, но <2 нг/мл; 2-я группа – 2 (7,7%) ребенка с показателями ПКТ ≥2 нг/мл, но <10 нг/мл; 3-я группа – 2 (7,7%) пациента с уровнем ПКТ ≥10 нг/мл.

Третий раздел – сплошная выборка детей областного центра, получивших пневмококковую вакцину.

Всем больным проведены стандартные клинико-лабораторные и инструментальные (в т.ч. рентгенологические) исследования.

Этическая экспертиза. Неприменимо.

Полученные цифровые данные обработаны методами математического анализа, согласно законам медицинской статистики и с использованием персонального компьютера типа IBM AT-486 (программа- EXCEL-5,0) с определением средних величин показателей (М), расчетом стандартных ошибок средних величин этих показателей (м), выявлением достоверности различий средних значений показателей в сравниваемых группах с использованием t-критерия Стъюдента. Различия оценивались как достоверные при вероятности 95% (p<0,05) и выше.

Проведен статистический анализ заболеваемости ВП детей в возрасте до 17 лет в 2011–2016 гг. в Пензе по результатам статистического учета ВП.

Результаты исследования

Проанализированы истории болезни 56 детей, поступивших в стационар с клиникой пневмонии; медицинские карты детей, подведомственных ГБУЗ «Городская детская поликлиника» и получивших вакцинацию против пневмококка, статистические базы данных ГБУЗ «Городская детская поликлиника».

1. Проведен анализ преморбидных факторов и клинических симптомов, определивших тяжесть ВП у 30 пациентов в возрасте от 1 месяца до 3 лет (7 девочек, 23 мальчика), поступивших в стационар в тяжелом состоянии и нуждавшихся в лечении в условиях ОРИТ. Пациенты группы наблюдения были распределены в 2 подгруппы: 1-я подгруппа – 6 человек с тяжелыми врожденными и генетическими заболеваниями (врожденный порок сердца, болезнь Дауна, дегенеративное заболевание нервной системы, врожденные пороки развития, детский церебральный паралич), средний возраст – 16,6±9,3 месяца; 2-я подгруппа – 24 ребенка с тяжелым течением пневмонии на фоне обструкции дыхательных путей за счет сопутствующего стенозирующего ларинготрахеита или бронхообструктивного синдрома, средний возраст – 10,1±7,8 месяца. В 1-й подгруппе только 16,7% детей заболели остро с признаками вирусной инфекции, во 2-й у 62,5% пациентов заболевание сопровождалось симптомами вирусной инфекции с присоединением обструкции дыхательных путей и бактериального поражения легких (p<0,05). Продолжительность догоспитального этапа лечения в 1-й подгруппе составила 2,3±0,9 дня, во 2-й – 2,4±1,3 (p>0,05), госпитального этапа – 34,0±10,6 и 18,3±5,7 дня (p<0,05); длительность интенсивной терапии в ОРИТ – 19,0±8,0 и 6,0±3,8 дня (p<0,05) соответственно. Тяжесть состояния была обусловлена синдромом ДН, который преобладал во 2-й подгруппе (во 2-й подгруппе ДН III выявлена у 37,5%, в 1-й – у 16,7%, ДН II – у 58,3 и 83,3% соответственно; p<0,05), а также нарушением кровообращения (НК), которое преобладало в 1-й подгруппе (НК II в 1-й подгруппе – у 83,3%, во 2-й – у 37,5%; p<0,05). Острое токсико-гипоксическое поражение центральной нервной системы (ЦНС) отмечено в 1-й подгруппе у 33,3%, во 2-й – у 8,3% (p<0,05). Очагово-сливной характер поражения легочной ткани в 1-й подгруппе отмечен у 66,7%, во 2-й – у 20,8% больных. При изучении факторов риска тяжелого течения пневмонии во 2-й подгруппе выявлены сочетания нескольких факторов риска у 75% детей, в т.ч. тимомегалия – у 37,5%, анемия – у 45,8%, церебральная ишемия – у 29,2%, паратрофия – у 25%, недоношенность – у 29,2%, ателектатическая пневмония недоношенных – у 16,7%, отягощенный акушерский анамнез матерей (гестоз, угроза прерывания беременности, кесарево сечение, анемия) – у 45,8%, аллергическая аномалия конституции – у 29,2%, 25% детей отнесены к группе часто болеющих.

2. При анализе клинических особенностей пневмонии у 26 пациентов с ВП в возрасте от 1 месяца до 5 лет (13 мальчиков, 13 девочек), поступивших на стационарное лечение в областную детскую клиническую больницу, выявлено, что у 18 (69,2%) детей заболевание начиналось с признаков вирусной инфекции и выраженного катарального синдрома, у 8 (30,8%) детей – с малопродуктивного кашля; повышение температуры отмечено у 24 (92,3%) больных. Состояние 16 (61,5%) пациентов при поступлении было расценено как тяжелое за счет симптомов интоксикации и признаков ДН, развившейся на фоне бронхообструктивного синдрома у 9 (34,6%) больных, у 3 (11,5%) детей – вследствие распространенного воспалительного процесса в легких, осложненного экссудативным плевритом и/или деструкцией легочной ткани. В то же время воспалительные изменения в клиническом анализе крови (лейкоцитоз более 10,0×109/л, СОЭ более 12 мм/ч) выявлены лишь у 15 (57,7%) пациентов. Всем больным проведен тест с определением ПКТ в сыворотке крови. Положительные результаты теста отмечены у 10 (38,5%) больных. При рутинных исследованиях крови только у 7 детей с повышенным уровнем ПКТ (≥0,5 нг/мл) выявлена высокая СОЭ, у 7 – лейкоцитоз; лейкопения (при высокой СОЭ) обнаружена у 1 ребенка. У 5 больных имело место повышение уровня С-реативного белка более 15 мг/л, показатели серомукоида не превышали 0,6 е.д. опт. плотности (за исключением одного случая с деструктивной пневмонией – 1,1 е.д. опт. плотности). Среди 10 пациентов с повышенным уровнем ПКТ только у 5 при поступлении состояние было расценено как тяжелое. Все пациенты с положительными результатами теста по уровню ПКТ в плазме были распределены в 3 группы: 1-я группа – 6 (23,1%) детей с показателями ПКТ в плазме ≥0,5 нг/мл, но <2 нг/мл; 2-я – 2 (7,7%) ребенка с показателями ПКТ ≥2 нг/мл, но <10 нг/мл; 3-я группа – 2 (7,7%) пациента с уровнем ПКТ ≥10 нг/мл. В 1-й группе у 5 детей отмечен короткий период амбулаторного лечения (1–2 дня), раннее начало адекватной антимикробной терапии, а воспалительный процесс в легких носил очаговый характер. У одного пациента, поступившего на 5-е сутки от начала заболевания, выявлены левосторонняя нижнедолевая очаговая пневмония с поражением нескольких сегментов легкого, отсутствие лейкоцитоза, положительные показатели ПКТ≥0,5 нг/мл, но <2 нг/мл (тест проведен на 5-е сутки от начала антибактериальной терапии).

У пациентов 2-й группы в одном случае отмечены распространенный очагово-сливной процесс в верхней и средней долях правого легкого, средняя степень тяжести заболевания, лейкоцитоз 16,0×109/л, во втором случае диагностирована очаговая пневмония, осложненная левосторонним средним отитом. Показатели ПКТ более 10 нг/мл (3-я группа) обнаружены у двух больных деструктивным процессом в легких, развитием синдрома системной воспалительной реакции, признаками генерализации процесса с поздней госпитализацией (на 6–7-й день болезни) и отсутствием своевременной антибактериальной терапии.

В одном случае этиологически верифицирован листериоз (из бронхов и плевральной полости выделена Listeria monocitogenes), висцеральная форма с преобладающим деструктивным процессом в легких, осложненным гнойным экссудативным плевритом, ателектазом нижней доли правого легкого, выраженными клинико-лабораторными проявлениями системной воспалительной реакции и полиорганной недостаточности. У второго пациента диагностирован тяжелый сепсис с множественными гнойными очагами (очагово-сливная пневмония, гнойный плеврит, гнойный перикардит – оперативное лечение). Все пациенты выписаны из стационара с выздоровлением.

3. Показатель заболеваемости ВП в период с 2011 по 2016 г. у детей в возрасте от 0 до 17 лет находится в интервале от 703,9 на 100 тыс. населения (2011) до 1165,9 на 100 тыс. населения (2016) с тенденцией роста. За 6-летний период наблюдения отмечено 2 пика заболеваемости: в 2012 и 2016 гг.

Заболеваемость ВП среди детского населения Пензы за 2011–2016 гг. представлена в табл. 1.

Анализ полученных данных показал, что самый высокий уровень заболеваемости ВП выявлен у детей в возрасте от 1 года до 2 лет и составил 1405,78 на 100 тыс. детского населения в 2011 г. и 2021,9 на 100 тыс. в 2016 г. Также высокой была заболеваемость ВП у детей в возрасте от 3 до 6 лет – 932,25 и 2018,2 на 100 тыс. в 2011 и 2016 г. соответственно (табл. 2).

Проведение массовой вакцинопрофилактики пневмококковой инфекции в Пензенской области началось в 2011 г. и продолжается до настоящего времени. Повозрастное число детей, получивших полный курс вакцинации против пневмококковой инфекции (3 прививки), представлен в табл. 3, из которой видно, в что в 2015 и 2016 гг. 13-валентную полисахаридную конъюгированную адсорбированную вакцину для профилактики пневмококковой инфекции получили 5215 детей 2014 г. рождения и 4373 детей 2015 г. рождения, что составило 69,7 и 79,7% соответственно от численности детского населения Пензы этой возрастной группы (при рекомендуемом охвате прививками не менее 95%) (табл. 3).

Отмечено снижение на 10,2% числа привитых против пневмококковой инфекции детей 2015 г. рождения, что связано с перебоями поставки вакцины. Данный факт мог стать причиной роста заболеваемости ВП в 2016 г. по сравнению с 2014 г.

Был проведен сравнительный анализ заболеваемости ВП у привитых и непривитых детей. Выявлено, что показатель заболеваемости ВП у детей, привитых ПКВ-13, был в 3,2 раза ниже, чем у непривитых пациентов, и составил 740,4 и 2368,9 на 100 тыс. соответственно.

Побочные эффекты отсутствовали.

Обсуждение

Группа пациентов с пневмониями, нуждающихся в интенсивной терапии в ОРИТ, неоднородна (по характеру сочетанной патологии, факторам риска, степени выраженности синдромов ДН, НК, токсико-гипоксического поражения ЦНС), что влияет на прогноз течения заболевания, характер терапии и сроки пребывания в ОРИТ.

Тест с ПКТ – важный предиктор тяжелого течения пневмонии и развития осложнений; наиболее информативен при легочной деструкции или формировании септического процесса.

Показатель заболеваемости ВП у детей, привитых ПКВ-13, ниже, чем у непривитых детей, в 3,2 раза.

Выявленная неоднородность группы пациентов с пневмониями, нуждающихся в интенсивной терапии в ОРИТ, определяет необходимость дифференцированного подхода к прогнозу течения заболевания, влияет на характер терапии основного заболевания и прогнозируемых осложнений. Прогностически наиболее неблагоприятным при тяжелой пневмонии служит наличие врожденных и генетических заболеваний с быстрым развитием у таких пациентов очагово-сливного процесса, синдрома ДН и токсико-гипоксического поражения ЦНС. При вирусно-бактериальных процессах течение пневмоний отягощает развитие бронхообструктивного синдрома у детей с сочетанием нескольких неблагоприятных факторов пре- и постнатального развития. Проведенные исследования подтверждают необходимость включения теста на определение уровня ПКТ в сыворотке крови в комплекс лабораторного обследования больных пневмонией. Тест с ПКТ (как предиктор бактериального воспаления) наиболее информативен при развитии сепсиса, а также при распространенном воспалительном процессе в легких, наличием внелегочных бактериальных осложнений и тяжелом течении заболевания. Определение уровня ПКТ в плазме целесообразно проводить в первые дни госпитализации пациентов при тяжелой степени клинических проявлений ВП и при позднем поступлении в стационар. При уровне ПКТ более 2 нг/мл необходим «поиск» бактериальных осложнений; показатели ПКТ более 10 нг/мл свидетельствуют о развитии легочной деструкции или формировании септического (генерализованного) процесса (в т.ч. с множественными гнойно-воспалительными очагами). Выявлена прямая связь между заболеваемостью ВП и уровнем привитости детского контингента против пневмококка. Исследование проведено на большой когорте детей областного центра и подтверждает актуальность вакцинопрофилактики против пневмококка.

Заключение

К предикторам тяжелого течения ВП относятся сочетанные заболевания, наличие множественных преморбидных факторов риска, что позволяет с момента поступления ребенка в стационар оценить риск развития осложненного течения заболевания. Для своевременной диагностики «критических» состояний необходимо внедрение теста с ПКТ в комплексное обследование каждого пациента группы риска по тяжелому течению пневмонии. Активное проведение национальной программы по вакцинопрофилактике пневмококковой инфекции позволит снизить заболеваемость ВП. В вакцинопрофилактике против пневмококка особенно нуждаются дети группы риска по тяжелому течению пневмонии.


About the Autors


Corresponding author: Olga N. Lesina, PhD, Associate Professor at the Department of Infectious Diseases, Penza Institute for Further Training of Physicians – Branch Campus of the Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Penza, Russia; tel. +7 (8412) 96-45-44, e-mail: olesinasampe@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8346-2830; Address: 8A, Stasova Street, Penza 440060, Russian Federation


Similar Articles


Бионика Медиа