Высокоточный ультразвуковой прибор может стать неинвазивной альтернативой спинномозговой пункции для выявления менингита у новорожденных и детей до двух лет. К такому выводу пришло международное исследование под руководством Барселонского института глобального здравоохранения (ISGlobal). Результаты опубликованы в журнале Pediatric Research.

Менингит — это воспаление оболочек, окружающих головной и спинной мозг. Бактериальный или грибковый менингит смертельно опасен, если его не обнаружить и не лечить быстро. Даже когда ребенок выздоравливает, болезнь может оставить тяжелые последствия: неврологические нарушения или проблемы с умственным развитием. Хотя медицина шагнула далеко вперед, менингит по-прежнему угрожает детям во всем мире, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода, где сложно получить раннюю диагностику.

Сейчас для диагностики менингита делают люмбальную пункцию: берут пробу спинномозговой жидкости и анализируют ее в лаборатории на признаки воспаления, например, на повышенное содержание лейкоцитов.

Почему это проблема:

• В богатых странах пункцию делают часто, даже при малейшем подозрении. В результате большинство анализов оказываются «чистыми», и эффективность диагностики низкая.
• В бедных странах из-за нехватки ресурсов этот тест почти не проводят. Это приводит к тому, что болезнь пропускают или ставят диагноз наугад, что часто оказывается ошибкой.

Ученые представили альтернативу — устройство NEOSONICS. Оно использует высокочастотный ультразвук. Датчик прикладывают к родничку младенца — мягкому участку на голове, который еще не зарос костью. Это позволяет «увидеть» спинномозговую жидкость. Специальный алгоритм глубокого обучения расшифровывает изображения, находит и подсчитывает клетки, определяя, есть ли признаки воспаления, характерные для менингита.

Исследование, которое финансировал Фонд Билла и Мелинды Гейтс, длилось с 2020 по 2023 год. В нем участвовали более 200 детей из больниц Испании, Мозамбика и Марокко.

Устройство правильно определило 17 из 18 случаев менингита и 55 из 58 детей, у которых болезни не было, — рассказывает Сара Аянович, исследователь ISGlobal и ведущий автор работы. — Если конкретнее, оно обнаруживало высокий уровень лейкоцитов в жидкости с чувствительностью около 94% и специфичностью 95%.

Новый прибор — недорогой, портативный и простой в использовании. Он не только может сократить число болезненных пункций, но и подходит для тяжелых пациентов, которым эта процедура противопоказана.

Внедрение неинвазивного инструмента позволит сократить ненужное использование антибиотиков, избежать осложнений от пункции и улучшить как раннюю диагностику, так и наблюдение за реакцией на лечение, — поясняет Кике Бассат, генеральный директор ISGlobal и старший автор исследования.

Валидация NEOSONICS — это первый шаг к его внедрению в клиническую практику. Параллельно другие группы в ISGlobal изучают, как искусственный интеллект может улучшить интерпретацию ультразвуковых снимков. Сложные алгоритмы анализируют текстуру изображения и находят паттерны, связанные с воспалительными клетками, что повышает надежность диагностики менингита у детей.

Реальная польза этого исследования носит глобальный и системный характер. Это не просто еще один точный прибор; это потенциальный инструмент для выравнивания возможностей здравоохранения. В развитых странах он позволит избежать тысяч инвазивных и травматичных для ребенка и родителей процедур, которые зачастую делаются «на всякий случай». Это снизит нагрузку на персонал и освободит ресурсы для более критичных случаев. В странах с ограниченными ресурсами польза еще значительнее: портативный и дешевый прибор может быть развернут в удаленных клиниках, где о лабораторном анализе спинномозговой жидкости не может быть и речи. Это кардинально изменит ситуацию с диагностикой менингита, позволив вовремя начать лечение и спасти тысячи жизней, предотвратив эпидемии. Фактически, это мост между двумя совершенно разными мирами медицины.

Основное замечание касается масштаба и общего характера выборки. В исследовании участвовало чуть более 200 детей, что для валидации новой диагностической методологии является относительно скромной цифрой. Для уверенного внедрения в широкую клиническую практику необходимы более масштабные многоцентровые испытания с участием тысяч пациентов. Это позволит точнее оценить диагностическую точность прибора в разных подгруппах (например, у новорожденных первых дней жизни versus детей до двух лет), а также выявить потенциальные редкие погрешности. Кроме того, в статье не указано, как алгоритм справляется с пограничными случаями или состояниями, которые могут имитировать менингит, что также требует дальнейшего углубленного изучения.

Ранее ученые нашли новые маркеры смертности при туберкулезном менингите.