Nieinwazyjne badanie umożliwia dokładne wykrycie zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych u niemowląt

Urządzenie ultrasonograficzne o wysokiej rozdzielczości wykazało dużą dokładność w wykrywaniu podejrzenia zapalenia opon mózgowych u noworodków i niemowląt, potencjalnie stanowiąc nieinwazyjną alternatywę dla nakłucia lędźwiowego, tradycyjnej metody diagnostycznej. To główny wniosek z międzynarodowego badania kierowanego przez Instytut Zdrowia Globalnego w Barcelonie (ISGlobal), wspieranego przez Fundację „la Caixa”, we współpracy ze szpitalami w Hiszpanii, Mozambiku i Maroku. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Pediatric Research.

Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych to stan zapalny błon otaczających mózg i rdzeń kręgowy. W przypadku etiologii bakteryjnej lub grzybiczej może być śmiertelny, jeśli nie zostanie wcześnie rozpoznany i leczony. Nawet po wyleczeniu choroba ta może pozostawić trwałe powikłania neurologiczne i poznawcze. Pomimo postępów medycyny w ostatnich dekadach, zapalenie opon wciąż stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia dzieci, zwłaszcza w krajach o niskich i średnich dochodach, gdzie ograniczony dostęp do szybkiej diagnostyki pogłębia skalę problemu.

Obecna diagnostyka: inwazyjna i niepraktyczna
Aktualnie rozpoznanie zapalenia opon wymaga wykonania punkcji lędźwiowej celem pobrania płynu mózgowo-rdzeniowego do analizy w laboratorium. Ocenia się m.in. liczbę krwinek białych, której wzrost wskazuje na stan zapalny.

Jest to jednak technika inwazyjna, obarczona ryzykiem i istotnymi ograniczeniami praktycznymi. W krajach wysokorozwiniętych wykonuje się ją rutynowo nawet przy niewielkim podejrzeniu, co skutkuje niską wartością diagnostyczną wielu badań. W krajach biedniejszych natomiast badanie to przeprowadza się rzadko z powodu braku zasobów, prowadząc do znacznego niedodiagnozowania lub opierania się na często błędnych diagnozach empirycznych.

Alternatywa: urządzenie ultrasonograficzne
Celem badania była walidacja urządzenia NEOSONICS, które wykorzystuje ultradźwięki o wysokiej częstotliwości aplikowane przez ciemiączko – niezrośnięty obszar czaszki niemowlęcia – w celu wizualizacji i analizy płynu mózgowo-rdzeniowego. Algorytm uczenia głębokiego analizuje obrazy, identyfikuje i zlicza komórki oraz ocenia obecność oznak zapalnych charakterystycznych dla zapalenia opon.

Badanie, sfinansowane przez Fundację Billa i Melindy Gatesów, przeprowadzono w latach 2020–2023. Objęto nim ponad 200 noworodków i niemowląt do 24. miesiąca życia ze szpitali w Hiszpanii (Sant Joan de Déu, La Paz i Quironsalud), a także z Maputo Central Hospital w Mozambiku i Hôpital d’Enfants de Rabat-Ibn Sina w Maroku. „Urządzenie prawidłowo zaklasyfikowało 17 z 18 przypadków zapalenia opon oraz 55 z 58 dzieci bez tej choroby” – podkreśla Sara Ajanovic z ISGlobal, główna autorka publikacji. „Dokładnie wykrywało podwyższony poziom leukocytów w płynie mózgowo-rdzeniowym z czułością ok. 94% i swoistością 95%.”

Nowe urządzenie – niedrogie, przenośne i łatwe w obsłudze – może nie tylko ograniczyć liczbę punkcji lędźwiowych, ale też być przydatne u pacjentów niestabilnych klinicznie, u których punkcja jest przeciwwskazana. „Wprowadzenie narzędzia nieinwazyjnego może zmniejszyć niepotrzebne stosowanie antybiotyków, ograniczyć powikłania związane z punkcją oraz poprawić wczesną diagnostykę i monitorowanie odpowiedzi na leczenie” – tłumaczy dr Quique Bassat, dyrektor ISGlobal, badacz ICREA i współautor badania.

Sztuczna inteligencja i przyszłość diagnostyki
Walidacja systemu NEOSONICS stanowi pierwszy krok ku jego wdrożeniu do praktyki klinicznej. Równolegle ISGlobal koordynuje inne projekty badające integrację technologii ultrasonograficznej ze sztuczną inteligencją (AI), co może usprawnić interpretację wyników. Algorytmy AI umożliwiają analizę metryk obrazowych i wykrywanie wzorców tekstur charakterystycznych dla komórek zapalnych w płynie mózgowo-rdzeniowym, zwiększając tym samym dokładność rozpoznawania zapalenia opon u niemowląt.

Źródło: Pediatric Research, Non-Invasive Meningitis Screening in Neonates and Infants: Multicentre International Study
DOI: https://doi.org/10.1038/s41390-025-04179-7