Criteria for the morphological diagnosis of sepsis

Abstract


80 cases of lethal outcomes with a clinical diagnosis of sepsis were analyzed. In 31 of them, the pathologoanatomical diagnosis was confirmed - histologically, the internal organs showed metastatic purulent foci. This criterion for the morphological diagnosis of sepsis corresponded to the modern definition of sepsis as a pyogenic bacterial infection with hematogenous generalization and the absence of a specific pathogen. When re-examining archival micropreparations, special attention was paid to finding inconspicuous small metastatic septic foci in the myocardium, kidneys, and brain (mini foci). Their detection required careful searches with a high magnification of the microscope due to fading with adequate antibiotic therapy with therapeutic pathomorphosis. To confirm suppurative inflammation in metastatic septic foci, neutrophilic granulocytes were identified by immunohistochemistry with an expression of CD15. Most often, mini-foci were found in the myocardium, less often in the brain. The presence of morphological signs of microcirculation disorders in all 80 observations was also recorded: leukostasis, «sludge-phenomenon», diapedesis haemorrhages, convolutions in the lumen of the vessels. In the group where sepsis was confirmed, leukostasis, sludge-phenomenon and diapedesis haemorrhages were more common. Comparison of the number of signs of microcirculation disorders in sepsis, confirmed histologically, with violations in the clinical diagnosis of «sepsis», not confirmed pathologically, was made. The obtained ratio made it possible to consider the pronounced and widespread microcirculatory disorders as objective microscopic criteria that require the study of additional sections for the detection of metastatic pustules for reliable diagnosis of sepsis. At the same time, it is possible to detect single mini-foci, indicating the presence of sepsis.

Введение. Сепсис, по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), это «гло- бальное бремя» с 31 миллионом заболевших в год, из которых шесть миллионов умирают. В развитых странах заболеваемость сепсисом за последнее десятилетие растет на 5-13% в год. 26 мая 2017 г. Всемирная ассамблея и ВОЗ назвали сепсис при- оритетом в области здравоохранения, приняв ре- золюцию по совершенствованию профилактики, диагностики и клинического ведения сепсиса [4]. Через Городской центр по лечению тяжелого сеп- сиса, развернутый на базе Санкт-Петербургского Научно-исследовательского института скорой по- мощи им. И.И. Джанелидзе, ежегодно проходит ле- чение 400-460 пациентов. В результате внедрения современных принципов лечения удалось снизить летальность от сепсиса с 45 до 29% [12]. Однако озабоченность вызывал низкий процент (53,3% в 2011 г.) подтверждения диагноза «сепсис» патоло- гоанатомами. Расхождение диагнозов можно объ- яснять не только гипердиагностикой у клиницистов, но и гиподиагностикой у патоморфологов. Клиническая дифференциальная диагностика сепсиса как гематогенной генерализованной гной- ной инфекции с другими гнойными процессами продолжает оставаться сложной проблемой. Третий международный консенсус по сепсису «Сепсис-3» 2016 г. [15] высказался о необходимости разработки новых достоверных клинических критериев для до- стижения диагностического уровня «золотого стан- дарта». Синдром системной воспалительной реакции как вариант определения сепсиса, предложенный Международной конференцией 1991 г. в Чикаго [14], не решал диагностических проблем клиники и морфологии. Каждое инфекционное заболева- ние с этим синдромом попадало под определение сепсиса [6, 14]. Патоморфологическая диагностика современного сепсиса также сталкивается с труд- ностями поиска микроскопических подтверждений септицемии. Классические клинико-морфологи- ческие представления о септицемии и пиемии с метастатическими поражениями органов и тканей были основой верификации сепсиса [1, 2, 3, 5, 11]. При использовании современных антибиотиков си- туация имеет тенденцию к снижению обнаружения метастатических очагов за счет подавления в них микрофлоры. Исследования, проведенные коллек- тивом кафедры патологической анатомии в Воен- но-медицинской академии им. С.М. Кирова (ВМА) в последние годы [8, 9, 13], уточнили особенности лечебного патоморфоза современного сепсиса и раскрыли диагностические возможности снижения расхождений клинических и патоморфологических диагнозов. Трудности подтверждения клинического диагноза сепсиса заключались в увядании к моменту смерти метастатических септических очажков вплоть 66 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования до миниатюрных, так называемых мини-очажков, не замечаемых при обзорной микроскопии. Их обнаружение требовало внимательного изучения всех полей зрения под большим увеличением. Про- ведено также исследование по изучению признаков нарушений микроциркуляции при сепсисе - лей- костазов в просветах сосудов, «сладж-феномена», внутрисосудистого свертывания крови, диапедезных кровоизлияний [10]. Клинико-лабораторные данные и гистологические характеристики выраженных микроциркуляторных нарушений указывали на не- обходимость исследования дополнительных срезов и применения иммуногистохимических методик для выявления малоклеточных метастатических мини- очажков. Цель исследования. Дать патолого-анатомиче- скую характеристику изменений в органах при клини- чески диагностированном сепсисе. Материалы и методы. Проанализировано 80 случаев летальных исходов в клиниках ВМА за период с 2007 по 2017 г. с клиническим диагнозом сепсис. Патологоанатомически диагноз сепсис был подтверж- ден в 31 случае. Соотношение пациентов с клиническим диагнозом сепсис по полу, возрасту, длительности госпитали- зации и по продолжительности антибактериального лечения в нашем исследовании оказалось примерно равным (табл. 1). Таблица 1 Распределение наблюдений по полу, возрасту, длительности госпитализации и продолжительности антибиотикотерапии Пол, число наблюдений Возраст, лет Длительность госпитализации, сутки Продолжитель- ность антибиоти- котерапии, сутки Мужчины, 38 35-77 1-52 1-52 Женщины, 42 20-83 1-68 1-64 Проведен сравнительный анализ клинических данных, показателей системной воспалительной реакции, биохимических маркеров органной не- достаточности и патоморфологических признаков нарушения микроциркуляции, повреждения клеток органов, наличия воспалительных инфильтратов. Для оценки повреждения микроциркуляторного русла использовались такие критерии, как наличие лейкостазов, краевого стояния лейкоцитов, эози- нофильных свертков в просветах сосудов, диапе- дезных кровоизлияний в головном мозге, а также «сладж-феномена». Выполнялось микроскопическое исследование архивных микропрепаратов, особое внимание уделено изучению миокарда, почек, головного мозга. Кроме микропрепаратов, окрашенных ге- матоксилином и эозином, использовались срезы, изготовленные с архивных блоков, окрашенные азур-эозином, по Граму - Вейгерту, по Ван-Гизону, метиленовым синим, гематоксилином - основным фуксином - пикриновой кислотой (ГОФПК), с реак- цией с Шифф-йодной кислотой (ШИК-реакцией). Наличие в метастатических септических очагах нейтрофильных гранулоцитов подтверждалось мар- кером CD 15 (рис. 1). Использование сканирующего микроскопа «Pannoramic midi» позволило получить четкие изображения для оценки количества клеток в метастатических очажках. Рис. 1. Экспрессия CD 15 - маркера нейтрофильных гранулоцитов в метастатическом гнойном очажке в ткани головного мозга при септицемии, ув. ×200 Результаты и их обсуждение. По микроскопиче- ской картине выявленных изменений все наблюдения были разделены на 4 группы, критерием разделения служило наличие и степень выраженности метаста- тических септических очагов. 1-я группа (8) - макро- и микроскопические при- знаки септикопиемии; 2-я группа (7) - только микро- скопические метастатические очаги; 3-я группа (16) - при септицемии по ходу капилляров обнаруживались единичные миниатюрные очажки (мини-очажки), представляющие собой скопления до 20 лейкоцитов, часть из которых - нейтрофильные гранулоциты; 4-я группа (49) - наличие лейкостазов и краевого стояния нейтрофильных лейкоцитов, мелкоочаговые диапе- дезные кровоизлияния, «сладж-феномен» и эозино- фильные свертки в просветах сосудов. В наблюдениях сепсиса, отнесенных к 1-й группе, морфологически обнаруживались признаки септико- пиемии (рис. 2), включающие в себя наличие макро- скопически различимых метастатических гнойников, микроскопически представленных скоплениями базофильно окрашенных микроорганизмов и воспа- лительной инфильтрацией вокруг. В случаях выражен- ного иммунодефицита нейтрофильно-лейкоцитарная инфильтрация отсутствовала. Признаки сепсиса 2-й группы были представлены теми же микроскопическими метастатическими гной- ничками, как на рисунке 2, при отсутствии макроско- пических гнойных метастазов. Во всех случаях 3-й группы (септицемии), соста- вившей 20% наблюдений, при тщательном просмотре микропрепаратов миокарда, головного мозга, почек ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 4 (64) - 2018 67 Клинические исследования а б Рис. 2. Септикопиемия. Метастатические гнойники в почке: а - макроскопическая картина; б - микропрепарат - колония бактерий в просвете сосуда с некрозом его стенки, крупный очаг нейтрофильных гранулоцитов, окраска гематоксилином-эозином, ув. ×100 а б Рис. 3. Септицемия. Метастатические мини-очажки: а - в миокарде, окраска гематоксилином и эозином, ув. ×100; б - в головном мозге, окраска метиленовым синим, ув. ×100 а б Рис. 4. Септицемия. Метастатические мини-очажки в миокарде: а - периваскулярное скопление нейтрофильных гранулоцитов; б - разрушенный капилляр (слева), очаг нейтрофильных гранулоцитов, некротизированных и фрагментированных кардиомиоцитов. Окраска гематоксилином и эозином, ув. ×400 были найдены расположенные по ходу капилляров единичные мини-очажки, представляющие собой ско- пление не более 10-20 лейкоцитов, часть из которых были нейтрофильными гранулоцитами (рис. 3). Наиболее часто (в 87%) мини-очажки встречались в миокарде. Реже они были выявлены в ткани головного мозга (6,5%) и почек (6,5%). Макроскопические гнойные метастазы в этих наблюдениях отсутствовали (рис. 4). 68 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования Рис. 5. Гистологические признаки поражения микроциркуляторного русла: а - в головном мозге - лейкостаз, ув. ×200; б - выход единичных лейкоцитов в ткань головного мозга, ув. ×400; в - лейкостаз, нейтрофильные гранулоциты, иммуногистохимическая реакция CD 15, ув. ×400; г - головной мозг, диапедезные кровоизлияния, ув. ×200; д - миокард, «сладж»-феномен, ув. ×200; е - миокард, эозинофильный сверток в просвете сосуда, ув. ×100. Окраска гематоксилином и эозином (а, б, г, д, е) В 4-й группе не были выявлены метастатические септические очаги, микроскопически в органах нахо- дили только признаки микроциркуляторных наруше- ний. Клинико-лабораторные данные свидетельствова- ли о наличии в этих наблюдениях синдрома системной воспалительной реакции, а также полиорганной дис- функции. При изучении микропрепаратов миокарда, почек и головного мозга были выявлены признаки нарушения микроциркуляции: наличие лейкостазов и краевого стояния нейтрофилов, выход единичных нейтрофильных лейкоцитов за пределы сосудистой стенки (рис. 5 а, б, в), мелкоочаговые диапедезные кровоизлияния (рис. 5 г), «сладж-феномен» (рис. 5 д) и эозинофильные свертки в просветах сосудов микро- циркуляторного русла (рис. 5 е). Данные признаки в том или ином сочетании встречались в 88% наблюде- ний. В 12% вышеперечисленные особенности в этой группе отсутствовали. При оценке состояния микроциркуляторного русла в первых трех группах, в которых диагноз сепсис был подтвержден, также отмечалось наличие признаков, перечисленных в четвертой группе. При изучении микропрепаратов с мини-очажками лейкостазы встречались чаще, свертки в микрососудах обнару- живались в миокарде с той же частотой, в почках и в головном мозге - чаще, чем в четвертой группе. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 4 (64) - 2018 69 Клинические исследования Таблица 2 Соотношение числа морфологических признаков нарушений микроциркуляции в наблюдениях с подтвержденными и неподтвержденными диагнозами сепсис Признак нарушений микроциркуляции Сепсис подтвержден гистологически, n=31 Сепсис не подтвержден, n=49 Признак нарушений микроциркуляции количество наблюдений % от числа наблюдений количество наблюдений % от числа наблюдений Лейкостазы, краевое стояние нейтрофилов 20 65 24 48 «Сладж-феномен» 18 58 24 48 Диапедезные кровоизлияния 15 48 19 38 Свертки в просветах сосудов 10 32 16 32 Нарушения микроциркуляции не обнаружены 2 6 Частота встречаемости диапедезных кровоизлияний оставалась на том же уровне. Для сравнения выраженности нарушений микро- циркуляторных нарушений наблюдения первых трех групп были объединены как случаи, в которых имеются достоверные признаки метастатического гнойного процесса. Таким образом, были получены две сово- купности, сравнимые по числу наблюдений (табл. 2). В группе, где сепсис был подтвержден гистологически, с большей частотой встречались лейкостазы, «сладж- феномен» и диапедезные кровоизлияния, что позволя- ет использовать эти признаки для оценки наблюдений второй совокупности с точки зрения вероятности генерализации инфекционного процесса. У каждого десятого пациента каких-либо признаков поражения микроциркуляторного русла не выявлялено, что ставит под сомнение наличие сепсиса в этих наблюдениях. При наличии лейкостазов, краевого стояния лей- коцитов в венулах и капиллярах, внесосудистого рас- положения нейтрофильных гранулоцитов в строме, соответствующих клинико-лабораторных данных мо- жет понадобиться изучение дополнительных срезов (до 10). При этом возможно обнаружение единичных мини-очажков, позволяющих подтвердить сепсис. Заключение. Морфологическими признаками сепсиса являются не только классические, макро- и микроскопически хорошо различимые метастатиче- ские гнойные очаги, обнаруженные у каждого пятого пациента с клиническим диагнозом сепсис, но и выяв- ленные при тщательном исследовании у каждого чет- вертого пациента периваскулярные лейкоцитарные инфильтраты из малого количества нейтрофильных гранулоцитов - мини-очажки. Эти микроинфильтраты следует рассматривать как диагностический признак септицемии в условиях современного лечебного патоморфоза. Признаки поражения сосудов микро- циркуляторного русла являются дополнительными морфологическими критериями повышенной диа- гностической вероятности сепсиса. Они указывают на необходимость проведения микроскопического исследования дополнительных срезов для обнаруже- ния признаков метастатического гнойного процесса в виде мини-очажков.

V S Chirsky

Email: vmeda-nio@mil.ru

A K Yuzvinkevich

Email: vmeda-nio@mil.ru

E A Andreeva

Email: vmeda-nio@mil.ru

  1. Балябин, А.А. Острая синегнойная инфекция (клинико-мор- фологические и экспериментальные исследования): дис. … д-ра мед. наук / А.А. Балябин. - СПб.: ГИДУВ, 1975. - 379 с.
  2. Балябин, А.А. К вопросу о влиянии возбудителя на локализа- цию и структуру метастатических очагов при сепсисе / А.А. Балябин, В.М. Шипилов // Арх. пат. - 1974. - № 8 (36). - С. 58-62.
  3. Белянин, В.Л. Сепсис. Патологическая анатомия: пособие для врачей / В.Л. Белянин, М.Г. Рыбакова, Г.Б. Ковальский. - СПб.: ГПАБ, 2004. - 56 с.
  4. Всемирная организация здравоохранения. Резолюция WHA70.7. Доклад секретариата ВОЗ A70/13. Резолюция по совершенствованию профилактики, диагностики и клини- ческого ведения сепсиса. 26.05.2017 г. - Женева - 2017. - С. 1-9.
  5. Войно-Ясенецкий, В.Ф. Очерки гнойной хирургии / В.Ф. Во- йно-Ясенецкий. - М.: Медгиз, 1946. - 543 с.
  6. Гельфанд, Б.Р. Сепсис: современная клинико-диагностическая концепция и стратегия лечения / Б.Р. Гельфанд // Мат. науч.- практ. конф. «Сепсис как мультидисциплинарная проблема». Клиническая практика. - 2010. - С. 4-6.
  7. Повзун, С.А. Патологическая анатомия и патогенез инфек- ционно-воспалительного эндотоксикоза: дис. … д-ра мед. наук / С.А. Повзун. - СПб., 1994. - 432 с.
  8. Чирский, В.С. Диагностика сепсиса в условиях современной терапии: клинико-морфологическое сопоставление / В.С. Чирский, А.К. Юзвинкевич, Е.А. Андреева // Тез. докл. 3-го Республ. съезда патологоанат. с междунар. участ. - Витебск, 2016. - С. 215-217.
  9. Чирский, В.С. Патоморфологическая диагностика сепсиса в условиях современного лечебного патоморфоза / В.С. Чирский, А.К. Юзвинкевич, Е.А. Андреева // Мат. 3-го Азиат- ско-тихоокеанского конгресса по военной медицине. - СПб.: ВМА, 2016. - С. 68.
  10. Чирский, В.С. Вопросы морфологической диагностики сепсиса / В.С. Чирский, А.К. Юзвинкевич, Е.А. Андреева // Мат. V съезда Российского общества патологоанатомов. - Челябинск, 2017. - С. 357.
  11. Чистович, А.Н. Патологическая анатомия сепсиса / А.Н. Чистович. - Л.: ВМА, 1958. - 17 с.
  12. Шляпников, С.А. Дефиниция сепсиса - пути достижения консенсуса клиницистов и морфологов / С.А. Шляпников, В.В. Федорова // Clinical Anesthesiology & Intensive Care. - 2014. - № 1 (3). - С. 113-118.
  13. Юзвинкевич, А.К. Сепсис как острая генерализованная гнойная инфекция / А.К. Юзвинкевич // Актуальные вопро- сы патологической анатомии в мирное и военное время: сб. науч. тр. всерос. конф., посвящ. 155-летию каф. патол. анатомии ВМА им. С.М. Кирова, 18 апр. 2014. - СПб.: ВМА, 2014. - С. 290-291. 70 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования
  14. American College of Chest Physicians, Society of Critical Care Medicine consensus conference: definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis // Crit. Care Med. - 1992. - Vol. 20. - P. 864-874.
  15. Singer, M. Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3) / M. Singer [et al.] // JAMA. - 2016. - Vol. 315. - P. 801-810.

Views

Abstract - 8

PDF (Russian) - 8


Copyright (c) 2018 Chirsky V.S., Yuzvinkevich A.K., Andreeva E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.