Способ прогнозирования результатов дистанционной ударно-волновой литотрипсии

Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано при выборе оптимального способа устранения почечных конкрементов и сокращения избыточного травмирующего действия на паренхиму почки. Проводят измерение размеров конкремента по данным мультиспиральной компьютерной томографии. Измеряют площадь конкремента в аксиальной, сагиттальной и корональной проекциях. Вычисляют ее среднее значение. В тех же проекциях измеряют площадь участка высокой однородности, на котором значение среднего квадратичного отклонения от средней плотности на данном участке не превышает 50±5 HU. Используя костное окно плотности и определяя зону наибольшей плотности, вычисляют среднее значение площади участка высокой однородности, затем вычисляют отношение средней площади участка высокой однородности к средней площади конкремента и если его значение меньше или равно 10% прогнозируют успешный результат ударно-волновой литотрипсии. Способ позволяет спрогнозировать эффективность предстоящей процедуры дистанционной ударно-волновой литотрипсии. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, урологии и может быть использовано в клинической практике с целью выбора наиболее эффективного метода активной элиминации конкрементов размером от 10 до 20 мм у пациентов с нефролитиазом.

В настоящее время дистанционная ударно-волновая литотрипсия (ДУВЛТ), в силу своей неинвазивности и высокой эффективности, является одним из лидирующих методов в лечении мочекаменной болезни (МКБ). Однако ударная ультразвуковая волна не только приводит к разрушению конкрементов, но и оказывает повреждающее действие на почечную ткань. Выраженность повреждения может быть различной тяжести - от легкой, выявляемой при микроскопическом исследовании и имеющей транзиторный характер, до тяжелой, сопровождающейся формированием интрапаренхиматозных, субкапсулярных или паранефральных гематом, приводящих в дальнейшем к склерозированию почечной ткани и снижению функции почки. В основе этого повреждения лежит типовой патологический процесс, характеризующийся стандартным комплексом сосудисто-тканевых изменений в виде альтерации, экссудации и пролиферации. Первичная альтерация возникает в результате непосредственного воздействия ударной волны на паренхиму почки, а ее выраженность зависит от силы и длительности существования повреждающего фактора, свойств и резистентности ткани, подвергшейся альтерации. Под вторичной альтерацией понимают изменения, которые развиваются в результате сосудистых, обменных, физико-химических нарушений, сопровождающих воспаление. Стойкое повышение проницаемости сосудистой стенки сопровождается экссудацией в зоне воспаления, нарастание которой способствует и увеличению гидростатического давления в сосудах микроциркуляторного русла. Данная ситуация в рамках воспалительного процесса трактуется как отек. Кроме того, экссудат сдавливает сосуды микроциркуляторного русла, усиливая нарушение кровообращения. Повреждение паренхимы почки в ходе литотрипсии в значительной мере ассоциировано с наличием гематурии, болевого синдрома, повышением температуры в раннем послеоперационном периоде.

Весьма важным в этих условиях является возможность получения на дооперационном этапе объективных представлений об эффективности предстоящей ударно-волновой процедуры. Широко использующийся в диагностике МКБ метод мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ), обладающий высокой информативностью в отношении расположения, размера и плотности конкремента, а также анатомических особенностей строения чашечно-лоханочной системы и состоянии нижележащих мочевыводящих путей, в настоящее время, наряду с клинической картиной и другими методами обследования, служит основой выбора наиболее рациональной тактики хирургического лечения больных МКБ. Особенно важна подобная интегральная диагностическая визуализация для пациентов с конкрементами внутрипочечной локализации размерами от 10 до 20 мм, поскольку по данным Европейской ассоциации урологов для этой группы пациентов ДУВЛТ и эндоскопические методики (перкутанная нефролитотомия и уретероскопическая литоэкстракция) являются равнозначными методами выбора.

В широкой клинической практике для прогнозирования результата дистанционной ударно-волновой литотрипсии используются такие параметры как средняя плотность конкремента в единицах Хаунсфилда (HU) и его размер по данным компьютерной томографии. Наряду со сведениями о солевом составе камня, анатомическими особенностями чашечно-лоханочной системы и мочевыделительных путей, а так же клиническими данными, эти параметры являются основой выбора наиболее эффективного для каждой клинической ситуации метода лечения мочекаменной болезни.

Вместе с тем, последние исследования, основанные на использовании постоянно совершенствующихся диагностических возможностях МСКТ, свидетельствуют, что для успешного прогнозирования результата лечения больных МКБ зачастую мало сведений, касающихся лишь размера и средней плотности конкремента. Следствием выбора недостаточно эффективной, в каждом конкретном случае, методики элиминации конкремента является увеличение числа сессий ДУВЛТ и избыточная травматизация почечной паренхимы с последующим исходом в нефросклероз части функционирующей паренхимы (Bres-Niewada Е et al. Predicting stone composition before treatment - can it really drive clinical decisions? Cent European J Urol. 2014; 67(4): 392-396, Чехонацкая М.Л., Россоловский A.H., Бобылев Д.А. Взаимосвязь показателей плотности и размеров конкрементов у больных нефролитиазом с эффективностью лечения методом дистанционной ударно-волновой литотрипсии // Саратовский научно-медицинский журнал. 2017. Т. 13, №1. С. 77-81).

Существует способ определения состава конкремента in vivo по данным МСКТ (патент на изобретение №: 2304425, 01.07.2004, Гук Н.В. и соавт.), однако он предназначен в большей степени для оценки целесообразности и вида литолитической терапии, а полученные данные о предполагаемом химическом и минеральном составе конкремента не могут служить достаточной основой для выбора оптимального способа устранения конкрементов.

Наиболее близким явлется способ прогнозирования результатов дистанционной ударно-волновой литотрипсии, предложенный Коротких П.Г., 2009 г (Коротких, П.Г. Прогнозирование результатов дистанционной ударно-волновой литотрипсии в комплексном лечении мочекаменной болезни: автореф. …. дис. канд. мед. Наук. - Саратов, 2009. - 22 с.). Однако, данный способ предполагает оценку структуры мочевых конкрементов по оценке КТ-плотности только в нескольких точках одной проекции, что увеличивает шанс погрешности. Также метод требует использования дополнительного коммерческого программного обеспечения для обработки результатов.

Нами предложен способ прогнозирования эффективности дистанционной ударно-волновой литотрипсии, позволяющий с высокой точностью спрогнозировать результат лечения. Данный метод прост, не требует проведения дополнительных исследований и использования стороннего программного обеспечения для сложных расчетов. Он может быть реализован специалистом без дополнительного обучения на большинстве рабочих станций современных компьютерных томографов. Перед проведением ДУВЛТ необходимым и стандартным исследованием является компьютерная томография почек и забрюшинного пространства. Помимо измерения размера конкремента, проводится измерение площади конкремента в аксиальной, сагиттальной и корональной проекциях при помощи выделения области интереса (region of interest - ROI) и вычисляется ее среднее значение. Далее, используя костное окно плотности, в тех же проекциях определяется зона наибольшей плотности, которая также выделяется в ROI таким образом, чтобы значение среднего квадратичного отклонения от среднего в этой зоне не превышало 50±5 HU, что свидетельствует о высокой однородности данного участка. Затем вычисляют среднее значение площади участка высокой однородности по трем проекциям. Соотношение средней площади участка высокой однородности к средней площади конкремента в процентах рассматривается как показатель однородности камня, отражающий его структуру.

Если данный показатель ≤10%, то можно ожидать эффективного разрушения конкремента после одного сеанса дистанционной ударно-волновой литотрипсии. В случае если показатель составляет 11% и более, то для элиминации камня потребуется 2 и более сеансов. В связи с этим, в таких случаях стоит рассмотреть применение альтернативных способов устранения конкремента, в частности перкутанной нефролитотомии.

В исследовании приняли участие 127 стационарных больных с установленным диагнозом МКБ, подтвержденным данными лучевых методов диагностики (обзорная и экскреторная урография, ультразвуковое исследование мочевыводящих путей, МСКТ почек и забрюшинного пространства) и лабораторных исследований, которым была проведена дистанционная литотрипсия в условиях клиники урологии Клинической больницы им. С.Р. Миротворцева Саратовского ГМУ в период с 2015 по 2017 гг. Возраст пациентов составил от 23 до 60 лет, из них 69 (54,3%) мужчины и 58 (45,7%) женщины. Критериями включения в исследование являлись: наличие подтвержденной мочекаменной болезни, возраст старше 20 лет и ≤ 60 лет, наличие одиночного конкремента почечной локализации размером от 10 до 20 мм. Критериями исключения стали: конкременты внепочечной локализации, множественные конкременты почек, тяжелая соматическая патология, являющаяся противопоказанием для проведения ДУВЛТ, острый пиелонефрит, наличие анатомических препятствий для отхождения конкрементов. Мультиспиральная компьютерная томография почек и забрюшинного пространства выполнялась всем обследуемым больным на дооперационном этапе на 4-х срезовом одноэнергетическом аппарате «Asteion S4» («Toshiba»). Проводилось нативное исследование, технические параметры: толщина среза - 3,0 mm, напряжение - 120 kV, экспозиция - 90-200 mAs. Описывали состояние почек и мочевыводящих путей, определяли расположение, размер конкремента, его форму, среднюю, максимальную и минимальную плотность в HU, площадь зоны «однородности».

Дистанционную ударно-волновую литотрипсию выполняли на литотрипторе Sonolith I-sys, оснащенным рентгеновским и ультразвуковым наведением. Количество импульсов составляло 2500-4000 за один сеанс, мощность генератора 12,5-18,5 кВ.

Вычисление статистических показателей проводилось с использованием пакета прикладных программ StatsSoft Statistica 10.0. Статистические оценки изучаемых показателей приведены в виде медианы (Me) ± стандартное отклонение (σ). Проверку нормальности распределения значений выполняли с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Так как распределение в выборке отличалось от нормального, анализ корреляционных взаимоотношений проводился при помощи R-критерия Спирмена. Различия принимались достоверными при уровне значимости р<0,01. Для определения чувствительности и специфичности исследуемых показателей, использовался ROC-анализ (receiver operator characteristic). Информативность оценивали по величине показателя AUC (area under curve).

Все обследованные пациенты были разделены на две группы, сопоставимые по полу и возрасту. У пациентов первой группы (n=65) основанием для выбора ударно-волновой литотрипсии являлись широко используемые в урологической практике максимальный размер конкремента и средняя плотность в HU по данным МСКТ. В зависимости от эффективности ударно-волнового воздействия все больные были разделены на две подгруппы: у пациентов первой подгруппы для полной дезинтеграции конкремента потребовался один сеанс ДУВЛТ, пациентам второй подгруппы для самостоятельного отхождения конкремента и освобождения полостной системы почки потребовалось проведение двух и более сеансов ДУВЛТ. Пациентам второй группы (n=62) определение показаний к выполнению ДУВЛТ проводилось с учетом прогнозирования ее эффективности, исходя из параметра однородности конкремента по данным МСКТ, при этом были также выделены две подгруппы: в первую вошли пациенты, которым для полной дезинтеграции конкремента потребовался один сеанс ДУВЛТ, во вторую - более одного сеанса. Разрушение конкремента после одного сеанса ДУВЛТ рассматривалось как успешная литотрипсия.

Во всех случаях были выявлены одиночные камни почечной локализации (табл. 1).

Средняя плотность и максимальный размер конкрементов по данным предоперационной МСКТ представлены в табл.2.

При проведении ретроспективного анализа результатов предоперационных КТ- исследований пациентов первой группы было проведено измерение площади конкрементов в аксиальной, сагиттальной и корональной проекциях и площади участков, где среднее квадратичное отклонение от среднего на данных участках не превышало 25±5 HU, 50±5 HU, 75±5 HU и 100±5 HU. Наибольшей силы положительная корреляционная связь (0,77) с количеством потребовавшихся для эффективной элиминации конкрементов сеансов ДУВЛТ была получена при значении среднего квадратичного отклонения 50±5 HU при р<0,01. Показатель однородности в первой подгруппе составил 7±3,7%, а во второй - 16±4,4%, при этом в первой подгруппе данный показатель превышал 10% лишь в 3х случаях (6,4%). ROC-анализ показал высокую чувствительность и специфичность данного параметра, AUC=0,92.

Пациентам второй группы процедура дистанционной литотрипсии назначалась с учетом параметра однородности. Если однородность конкремента составляла 10% и менее, то для его устранения применялся метод ДУВЛТ, если 11% и более то проводилась перкутанная нефролитотомия. В первой группе количество пациентов, которым для успешного устранения конкрементов потребовался только один сеанс дистанционной литотрипсии составило 37 человек (56,9%), во второй группе - 47 человек (75,8%). Таким образом, используя для прогнозирования эффективности ДУВЛТ вышеописанный метод, удалось повысить количество успешных литотрипсий на 18,9%.

Клинический пример 1.

Пациент Б., 59 лет. По данным КТ почек и забрюшинного пространства в проекции расширенных нижних чашек определяется неправильной формы конкремент, неправильной формы, размерами 17*12*7 мм, средняя плотность 986 HU. На фиг. 1 КТ-изображение конкремента (костное окно плотности), где 1 - граница конкремента, 2 - граница зоны высокой однородности. В аксиальной проекции площадь конкремента составила 168 мм² (фиг. 1а), в сагиттальной проекции 153 мм² (фиг. 1б), в корональной проекции 161 мм² (фиг. 1в), среднее значение площади конкремента 161 мм². Площадь зоны однородности в аксиальной проекции 7 мм² (фиг. 1а), в сагиттальной проекции 9 мм² (фиг. 1б), в корональной проекции 8 мм² (фиг. 1в), среднее значение площади однородности 8 мм². Показатель однородности у данного пациента составил 5%, что позволило ожидать успешной литотрипсии. Пациенту было рекомендовано проведение ДУВЛТ, полная дезинтеграция конкремента достигнута за 1 сеанс (мощность генератора 13,9-15,7 кВ, число импульсов 2500, длительность 45 минут). Разрушение конкремента подтверждалось данными обзорной рентгенографии, УЗИ, пациент отмечал свободное отхождение отломков конкрементов.

Клинический пример 2.

Пациент Д., 52 года. По данным КТ почек и забрюшинного пространства в лоханке слева определяется правильной овальной формы конкремент, размерами 16*12*6 мм, средняя плотность 969 HU. На фиг. 2 КТ-изображение конкремента (костное окно плотности), где 1 - граница конкремента, 2 - граница зоны высокой однородности. В аксиальной проекции площадь конкремента составила 148 мм² (фиг. 2а), в сагиттальной проекции 135 мм² (фиг. 2б), в корональной проекции 158 мм² (фиг. 2в), среднее значение площади конкремента 147 мм². Площадь зоны однородности в аксиальной проекции 31 мм² (фиг. 2а), в сагиттальной проекции 26 мм² (фиг. 2б), в корональной проекции 27 мм² (фиг. 2в), среднее значение площади однородности 28 мм². Показатель однородности у данного пациента составил 19%. Исходя из полученных данных, пациенту было рекомендовано проведение перкутанной нефролитотомии, однако пациент настоял на проведении ДУВЛТ. Полная дезинтеграция конкремента достигнута лишь после 3х сеансов (мощность генератора 12,5-16,5 кВ, число импульсов 3377, длительность каждого сеанса 60 минут). Разрушение конкремента подтверждалось данными обзорной рентгенографии, УЗИ, пациент отмечал отхождение отломков конкрементов.

Нами разработан способ прогнозирования результатов дистанционной ударно-волновой литотрипсии. Данный способ не требует проведения дополнительных исследований и использования дополнительного программного обеспечения. Кроме того, метод прост, может быть реализован на любом современном компьютерном томографе, не требует сложных расчетов и дополнительного обучения персонала. Применение предложенной нами методики позволяет спрогнозировать эффективность предстоящей процедуры дистанционной ударно-волновой литотрипсии и выбрать наиболее оптимальный способ устранения почечных конкрементов, что представляется в настоящее время достаточно актуальной проблемой. Следствием выбора неподходящей пациенту методики устранения почечного камня является увеличение числа сессий ДУВЛТ и избыточная травматизация почек с последующим исходом в нефросклероз части функционирующей паренхимы. Предложенный нами метод также является экономически выгодным, поскольку, не требуя дополнительных расходов, сокращает количество неоправданно проводимых дорогостоящих высокотехнологичных лечебных процедур и сроки пребывания пациентов в стационаре.

Способ прогнозирования результатов дистанционной ударно-волновой литотрипсии, включающий измерение размеров конкремента по данным мультиспиральной компьютерной томографии, отличающийся тем, что измеряют площадь конкремента в аксиальной, сагиттальной и корональной проекциях, вычисляют ее среднее значение, затем в тех же проекциях измеряют площадь участка высокой однородности, на котором значение среднего квадратичного отклонения от средней плотности на данном участке не превышает 50±5 HU, используя костное окно плотности и определяя зону наибольшей плотности, вычисляют среднее значение площади участка высокой однородности, затем вычисляют отношение средней площади участка высокой однородности к средней площади конкремента и если его значение меньше или равно 10% прогнозируют успешный результат ударно-волновой литотрипсии.