Использование рутинных анализов крови на воспаление и обмен веществ (включая экспресс-тесты у постели больного) для прогнозирования повреждения головного мозга у детей после незначительной черепно-мозговой травмы (paeds_mTBI_Bio)

Эпидемиология и клинический контекст. Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является серьезной проблемой глобального здравоохранения, с расчетной ежегодной глобальной заболеваемостью среди детей в 226,4 случая на 100 000 детей (1). Подавляющее большинство этих случаев классифицируется как нетяжелые, поскольку до 95% травм головы у детей относятся к категории легких или незначительных (лЧМТ) (1,2). Тем не менее, примерно у одной трети пациентов детского возраста наблюдаются стойкие симптомы, длящиеся более одного месяца (3).

Текущим диагностическим золотым стандартом остается компьютерная томография (КТ) головы без контраста. Однако использование КТ сопряжено со значительными рисками, включая воздействие ионизирующего излучения, высокие институциональные затраты и частую необходимость процедурной седации (4). Для снижения этих рисков были разработаны клинические правила принятия решений, такие как PECARN, CATCH и CHALICE, для выявления детей с высоким риском внутричерепных поражений. Несмотря на наличие этих инструментов, большинство КТ-сканирований по-прежнему проводится в случаях лЧМТ, где диагностическая ценность заметно низка (5).

Таким образом, были исследованы дополнительные вспомогательные инструменты для уточнения клинических правил принятия решений относительно необходимости проведения КТ у детей с лЧМТ.

Специфические для мозга биомаркеры (GFAP, UCH-L1, S100B). В 2018 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешило первые биомаркеры (GFAP и UCH-L1) для прогнозирования необходимости проведения КТ у пациентов с легкой ЧМТ, что подтверждено исследованием ALERT-TBI (6). Эти маркеры служат критически важными инструментами как для диагностики, так и для прогноза при нейротравме (7).

GFAP (глиальный фибриллярный кислый белок) — это астроглиальный белок, который может прогнозировать положительные результаты КТ у детей с чувствительностью 94% и специфичностью 47% (8). Его высокая чувствительность делает его идеальным маркером для «исключения» патологии.

UCH-L1 (убиквитин-карбокси-терминальная гидролаза L1) — это нейрональный маркер, высвобождаемый в кровоток после аксонального повреждения (6).

Несмотря на обширные исследования, S100B показал ограничения в педиатрической неотложной помощи. Исследование Babcock et al. (2012) продемонстрировало, что он не может точно прогнозировать положительные результаты КТ у детей с нормальным GCS (9). Кроме того, его специфичность ограничена возрастозависимыми базовыми уровнями (10).

Рутинные гематологические и метаболические маркеры. Помимо специфических для мозга белков, параметры рутинного общего анализа крови (ОАК) и метаболические маркеры обеспечивают немедленное, экономически эффективное представление о системном воздействии травмы, а также легко доступны даже в условиях ограниченных ресурсов.

1. Воспалительные индексы (NLR, Delta NLR, SII). У детей с ЧМТ, у которых на визуализации обнаружены внутричерепные поражения, наблюдается значительно более высокое абсолютное количество нейтрофилов (11).

   Значительные различия в соотношении нейтрофилов к лимфоцитам (NLR) наблюдаются через 24 и 48 часов после травмы (12,13). Лонгитюдные изменения (Delta NLR) связаны с худшими клиническими исходами у детей (14).

   Системный иммунно-воспалительный индекс (SII) (Нейтрофилы × Тромбоциты / Лимфоциты) все чаще используется для мониторинга вторичного воспалительного каскада (15).

2. Глюкоза как модифицируемый фактор риска. Метаболический дистресс, в частности гипергликемия, является критическим фактором в острой фазе ЧМТ.

Уровень глюкозы при поступлении является потенциально модифицируемым фактором риска при ЧМТ; повышенный уровень глюкозы тесно связан с тяжестью первичного повреждения (16) и возникновением коагулопатии у пациентов с ЧМТ, что дополнительно осложняет клиническую траекторию (17). Повышенный уровень глюкозы в крови может помочь клиницистам в процессе принятия решения о назначении КТ в случаях легкой травмы головы (18).

Заключение. Интеграция специализированных биомаркеров, таких как GFAP и UCH-L1, обеспечивает высокую чувствительность для исключения острой патологии, однако их доступность по-прежнему ограничена в условиях неотложной помощи. Таким образом, рутинные биомаркеры, такие как уровень глюкозы, панель ОАК и производные от нее воспалительные индексы, могут предоставить соответствующие прогностические данные в более экономически эффективном подходе для сортировки и мониторинга детей с лЧМТ в отделении неотложной помощи, одновременно ограничивая радиационное облучение пациентов детского возраста.

Ссылки

1. Baticulon RE, Sy JJ, Haizel-Cobbina J, et al. Global Epidemiology of Pediatric Traumatic Brain Injury: Systematic Review and Meta-Analysis. Neurosurgery. 2025. doi: 10.1227/neu.0000000000003875. Epub ahead of print. PMID: 41384742.
2. Babl FE, Borland ML, Phillips N, et al. Accuracy of PECARN, CATCH, and CHALICE decisions rules for children with minor head injury: a prospective cohort study. Lancet. 2017;389(10087):2393-402.
3. Eisenberg MA, Andrea J, Meehan W, Mannix R . Time interval between concussions and symptom duration. Pediatrics. 2013;132(1):8-17. PMID: 23753087. DOI: 10.1542/peds.2013-0432.
4. Sheppard JP, Nguyen T, Alkhalid Y, et al. Risk of Brain Tumor Induction from Pediatric Head CT Procedures: A Systematic Literature Review. J Pediatr Surg. 2018;53(12):2450-2455. DOI:10.1016/j.jpedsurg.2018.04.032.
5. Marincowitz C, Lecky FE, Townend W, et al. The Risk of Deterioration in GCS13-15 Patients with Traumatic Brain Injury Identified by Computed Tomography Imaging: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Neurotrauma. 2018; 35(5):703-718. PMID: 29324173. DOI: 10.1089/neu.2017.5259.
6. Bazarian JJ, Biberthaler P, Welch RD, et al. Serum GFAP and UCH-L1 for prediction of absence of intracranial injuries on head CT (ALERT-TBI): a multicentre observational study. Lancet Neurol. 2018;17(9):782-789. PMID: 30054151. Doi: 10.1016/S1474-4422(18)30231-X.
7. Wang KK, Yang Z, Zhu T, et al. An update on diagnostic and prognostic biomarkers for traumatic brain injury. Expert Rev Mol Diagn. 2018;18(2):165-180. PMID: 29338452. DOI: 10.1080/14737159.2018.1428089.
8. Papa L, Brophy GM, Welch RD, et al. Time Course and Diagnostic Accuracy of Glial and Neuronal Blood Biomarkers GFAP and UCH-L1 in a Large Cohort of Trauma Patients With and Without Mild Traumatic Brain Injury. JAMA Neurol. 2016;73(5):551-60. PMID: 27018834. DOI: 10.1001/jamaneurol.2016.0039.
9. Babcock L, Byczkowski T, Mookerjee S, Bazarian JJ. Ability of S100B to predict severity and cranial CT results in children with TBI. Brain Inj. 2012;26(11):1372-80. PMID: 22725661. DOI: 10.3109/02699052.2012.694565.
10. Oris C, Pereira B, Durif J, et al. The Biomarker S100B and Mild Traumatic Brain Injury: A Meta-analysis. Pediatrics. 2018;141(6):e20180037. PMID: 29716980. DOi: 10.1542/peds.2018-0037.
11. Mukherjee S, Sivakumar G, Goodden JR, Tyagi AK, Chumas PD. Prognostic value of leukocytosis in pediatric traumatic brain injury. J Neurosurg Pediatr. 2020;27(3):335-345. PMID: 33361484. DOI: 10.3171/2020.7.PEDS19627..
12. Siempis T, Georgalis PA, Lianos G, et al. Blood Biomarkers for Prediction of Positive CT Findings in Mild Traumatic Brain Injury in Paediatric Population. J Integr Neurosci. 2023;22(4):91. PMID: 37519178. DOI: 10.31083/j.jin2204091.
13. Kimball R, Shachar E, Eyerly-Webb S, Patel DM, Spader H. Using the neutrophil-to-lymphocyte ratio to predict outcomes in pediatric patients with traumatic brain injury. Clin Neurol Neurosurg. 2020;193:105772. PMID: 32155528. DOI: 10.1016/j.clineuro.2020.105772.
14. Melo JRT, Masini MHH, de Oliveira JG, Veiga JCE. Performance of the neutrophil-lymphocyte ratio as a predictor of severity and mortality in children and adolescents with traumatic brain injury. Childs Nerv Syst. 2024;40(12):4251-4257. PMID: 39080015. DOI: 10.1007/s00381-024-06556-9.
15. Parenrengi MA, Suryaningtyas W, Dariansyah AD, Utomo B, Taryana GO, Kusumo C, et al. Utility of systemic immune-inflammation index, neutrophil-to-lymphocyte ratio, and platelet-to-lymphocyte ratio as a predictive biomarker in pediatric traumatic brain injury. Surg Neurol Int. 2024;15:456. PMID: 39777169. DOI: 10.25259/SNI_900_2024.
16. Shi J, Dong B, Mao Y, et al. Review: traumatic brain injury and hyperglycemia, a potentially modifiable risk factor. Oncotarget. 2016;7(43):71052-71061. PMID: 27626493.
17. Alexiou GA, Lianos G, Fotakopoulos G, et al. Admission glucose and coagulopathy occurrence in patients with traumatic brain injury. Brain Inj. 2014;28(4):438-441. PMID: 24564221.
18. Alexiou GA, Sotiropoulos A, Lianos GD, et al. Blood Glucose levels may aid the decision for CT scan in minor head trauma. Dis Markers. 2019;2019:1065254. PMID: 31093304.