Ultrasound steatometry in patients with non-alcoholic fatty liver disease: pilot results

Cover Page

Abstract


Objective. To evaluate the effectiveness of the ultrasound steatometry technique in patients with non-alcoholic fatty liver disease.

Materials and methods. 68 patients aged 19–62 years (median age 40.5 years) were examined, 30 men (44.1%) and 38 women (55.9%), who underwent a single diagnostic algorithm of 7 (8) stages: questioning, clinical examination, noninvasive bioimpedance, biochemical blood test, liver ultrasound in B-mode, determination of hepatorenal index, ultrasound steatometry, liver biopsy.

Results. In 4 patients (5.88%), a remote clinical picture of the metabolic syndrome, fatty liver infiltration was diagnosed. Signs of steatohepatitis were present in 19 (27.9%) patients, signs of cirrhosis — in 2 (2.9%). The sensitivity and specificity were 60.3% and 72.6%, respectively, for the B-mode, 44.3% and 51.9%, respectively, for the ultrasound measurement of the hepatorenal index, 90.6% and 92.2%, respectively, for ultrasonic steatometry.

Conclusion. Ultrasound steatometry is an informative method for screening of patients with non-alcoholic fatty liver disease. Correlation (r) of the ultrasound diagnosis of steatosis with biopsy at the stage S0 corresponds to 0.81, at the stage S1 — to 0.68, at the stage S2 — to 0.74, at the stage S3 — to 0.88, that indicates a high information value of this method.


ВВЕДЕНИЕ

Метаболический синдром (МС), в основе которого лежат увеличение массы висцерального жира, снижение чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемия, является собирательным понятием, объединяющим группу заболеваний или патологических состояний [1]. Ожирение в настоящее время представляет собой глобальную эпидемию, которой все чаще заболевают не только лица социально активной, трудоспособной возрастной группы (25–60 лет), но и дети. У женщин МС встречается реже, чем у мужчин. Согласно прогнозам, прирост количества пациентов с МС к 2025 г. составит около 50%. Распространенность МС в разных странах достигает 20–40% [2, 3].

Сердечно-сосудистая заболеваемость и смертность среди пациентов с МС существенно выше по сравнению с лицами, не страдающими метаболическим синдромом [4, 5]. Наличие МС в несколько раз повышает риск развития таких патологических состояний, как артериальная гипертензия и сахарный диабет 2-го типа; имеется высокий риск развития не только сердечно-сосудистых, кожных, психических, неврологических заболеваний, но и патологических изменений в печени: в частности, одним из серьезных проявлений МС является неалкогольная жировая болезнь печени — стеатоз и стеатогепатит с вариантами степени тяжести, такими как фиброз, цирроз, гепатоцеллюлярная карцинома [6, 7]. Ввиду широкого спектра патологических изменений, связанных с наличием МС, имеется острая необходимость в поиске оптимального и наиболее эффективного диагностического комплекса для единомоментной оценки большого числа параметров: выраженности подкожного и висцерального жира, распределения жировой ткани, а также наличия, характера и степени проявления жирового гепатоза [8–12].

Целью исследования стала оценка эффективности диагностической методики ультразвуковой стеатометрии у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

На базе Проблемной научно-исследовательской лаборатории «Диагностические исследования и малоинвазивные технологии» Смоленского государственного медицинского университета в 2017–2018 гг. были обследованы 68 пациентов в возрасте 19–62 лет (медиана возраста 40,5 года), из них 30 мужчин (44,1%) и 38 женщин (55,9%).

Критерии включения:

  • согласие на участие в исследовании;
  • возраст старше 18 лет;
  • >33% жировой ткани у женщин и >20% у мужчин по данным неинвазивной биоимпедансометрии;
  • отсутствие регулярного приема лекарственных препаратов;
  • употребление алкоголя не более 30 г в день для мужчин и 20 г в день для женщин.

Критерии исключения:

  • отказ пациента от участия в исследовании;
  • наличие жировой ткани <33% жировой ткани у женщин, <20% – у мужчин по данным неинвазивной биоимпедансометрии;
  • регулярный прием лекарств;
  • употребление алкоголя выше установленной нормы;
  • >1 балла по опроснику CAGE (от Cut, Annoyed, Guilty, Eye-opener — скрининговое исследование алкоголизма) [13].

Все пациенты были обследованы по единому диагностическому алгоритму, который включал в себя 7 (8) этапов.

1-й этап. Анкетирование (выявление жалоб, которые свидетельствуют о наличии заболевания печени, сопутствующей патологии органов и систем органов, сахарного диабета 1-го и 2-го типа, отягощенного семейного анамнеза, о характере питания и употребления алкогольных напитков).

2-й этап. Клинический осмотр пациента с оценкой роста (см), веса (кг), индекса массы тела (кг/м2), объема талии (см), объема бедер (см), артериального давления (мм рт.ст.).

3-й этап. Неинвазивная биоимпедансометрия (оценка выраженности жирового сектора организма в процентном соотношении с целью определения возможности участия пациента в данном исследовании). Анализ состава тела выполнялся на биоимпедансных весах Omron BF-212 (HBF-212-EW, Китай).

4-й этап. Биохимический анализ крови с оценкой показателей аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, гамма-глутамилтрансферазы, общего белка, альбумина, холестерина, глюкозы, креатинина для выявления наличия воспалительного процесса в ткани печени, цирроза печени, сопутствующей патологии почек, сахарного диабета, холестеринемии.

5-й этап. Ультразвуковое исследование печени на аппарате Hitachi Preirus (Япония) в В-режиме с оценкой размеров органа (мм), эхогенности, звукопроводимости, визуализации крупных сосудов и желчных протоков с определением выраженности жировой инфильтрации печени.

6-й этап. Определение гепаторенального индекса (ГРИ) на аппарате Hitachi Preirus в В-режиме с построением гистограммы. Корректировка показателей осуществлялась с учетом наличия/отсутствия у пациентов сопутствующей патологии со стороны почек.

7-й этап. Ультразвуковая стеатометрия печени на аппарате «БИОСС Ангиодин Соно-П/Ультра» (Россия) с визуальной и количественной оценкой коэффициента затухания ультразвуковой волны (дБ/см) (рис. 1).

 

Рис. 1. Методика проведения ультразвуковой стеатометрии

Примечание. 1 — печень, 2 — активная зона измерения, 3 — количественный показатель стеатометрии (коэффициент затухания ультразвуковой волны).

 

Исследование выполнялось в положении пациента лежа на спине с отведенной за голову рукой. Измерение проводилось натощак, датчик устанавливался в VI–VIII межреберье по средней подмышечной линии [14, 15]. Для определения выраженности стеатоза использовалась шкала (дБ/см), коррелирующая со степенью стеатоза по данным биопсии печени.

8-й этап. Биопсия печени (n=21) с последующим гистологическим исследованием микропрепаратов с использование шкал SAF (steatosis, activity, fibrosis — шкала стеатоза, активности и фиброза) и NAS (NAFLD activity score — шкала активности неалкогольной жировой болезни печени):

S0 — нет стеатоза: <2,19 дБ/см;

S1 — минимальный стеатоз: <5% гепатоцитов со стеатозом; 2,2–2,29 дБ/см;

S2 — умеренный стеатоз: <6–32% гепатоцитов со стеатозом; 2,3–2,9 дБ/см;

S3 — выраженный стеатоз: <33–100% гепатоцитов со стеатозом; >2,9 дБ/см.

Статистическая обработка данных с определением корреляционной связи проведена в программе STATISTICA 6.0. Выдвигались следующие статистические гипотезы:

  • Н0: при попарном сравнении информативность методов (количество пациентов, у которых были получены данные, идентичные гистологическому методу) одинаковая в одинаковые временные периоды;
  • Н1: информативность методов значимо отличается.

Результаты попарного сравнения информативности методов на разных этапах наблюдения за пациентом считались статистически значимыми при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При анализе данных, полученных на 2-м этапе диагностического алгоритма, отмечено, что один из основных признаков наличия у пациента метаболического синдрома, а именно параметр объем талии/объем бедер, увеличен у 48 (70,6%) пациентов, индекс массы тела превышает нормальные значения у 61 (89,7%), причем ожирение III–IV степени присутствует у 22 (32,4%); 67 пациентов (98,5%) страдают артериальной гипертензией (табл.). У 4 (5,88%) пациентов с наличием метаболического синдрома, не было выявлено признаков стеатоза печени методами инструментальной диагностики, у 7 (10,3%), не имеющих клинической картины метаболического синдрома, диагностирована жировая инфильтрация печени (рис. 2). Признаки стеатогепатита присутствовали у 19 (27,9%) пациентов, признаки цирроза печени — у 2 (2,9%).

 

Таблица. Клинико-диагностическая характеристика выборки

Параметр

Стеатоз

выявлен*

абс. (%)

Стеатоз отсутствует*

абс. (%)

Всего

абс. (%)

Пол

Женщины

36 (52,9)

2 (2,9)

38 (55,8)

Мужчины

26 (38,2)

4 (5,9)

30 (44,1)

Индекс массы тела, кг/м2

>25

57 (83,8)

4 (5,9)

61 (89,7)

<25

7 (10,3)

0 (0)

7 (10,3)

Доля жировой ткани в организме, %

>33% жировой ткани у женщин

>20% у мужчин

62 (91,2)

6 (8,8)

68 (100)

Уровень глюкозы, ммоль/л

Нарушение толерантности к углеводам

8 (11,8)

1 (1,45)

9 (13,2)

Сахарный диабет 2-го типа

15 (22,1)

0 (0)

15 (22,1)

Уровень холестерина, ммоль/л

>5,2

12 (17,6)

0 (0)

12 (17,6)

<5,2

11 (16,2)

2 (2,9)

13 (19,1)

Уровень АСТ/АЛТ, ед/л, при выходе показателей за пределы референсных значений

<0,91

19 (27,9)

0 (0)

19 (27,9)

Объем талии/бедер, см

>0,9 у мужчин и >0,85 у женщин

44 (64,7)

4 (5,88)

48 (70,6)

Уровень систолического артериального давления, мм рт.ст.

<135

0 (0)

2 (2,9)

2 (2,9)

135–170

49 (72,1)

3 (4,4)

52 (76,5)

>170

14 (20,6)

1 (1,45)

15 (22,1)

Примечание. * — по результатам 7 (8) этапов диагностического алгоритма, чувствительность и специфичность В-режима составили 60,3 и 72,6% соответственно, ультразвукового определения гепаторенального индекса — 44,3 и 51,9%, ультразвуковой стеатометрии волны — 90,6 и 92,2%. Корреляционная связь между данными гистологического исследования биоптатов печени и мультипараметрического ультразвукового исследования приведена на рис. 3. АЛТ/АСТ — аланин-/ аспартатаминотрансфераза.

 

Рис. 2. Ультразвуковое исследование печени в мультипараметрическом режиме

Примечание. (а) — ультразвуковое исследование печени в В-режиме (увеличение органа в размере, эхогенность повышена, звукопроводимость снижена, мелкие и средние сосуды не визуализируются). (б) — ультразвуковое определение гепаторенального индекса (ГРИ 0,84). (в) — ультразвуковая стеатометрия (коэффициент затухания ультразвуковой волны 3,37 дБ/см).

 

Рис. 3. Диаграмма: корреляция мультипараметрического ультразвукового исследования с гистологическим стадированием стеатоза по биопсии печени

Примечание. ГРИ — гепаторенальный индекс (УЗИ), SM — ультразвуковая стеатометрия.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ультразвуковая стеатометрия — информативный метод для скрининга неалкогольной жировой болезни печени при минимально и максимально выраженном стеатозе.

Корреляция (r) УЗ-данных диагностики стеатоза с биопсией на стадии S0 соответствует 0,86, на стадии S3 — 0,85, что свидетельствует о высокой информативности данного метода.

Развитие стеатоза печени ассоциировано с увеличением количества жировой ткани в организме, что говорит о необходимости включения ультра-звуковой стеатометрии и неинвазивной биоимпедансометрии в диагностический алгоритм у пациентов данной группы.

Darya Yu. Venidiktova

Smolensk State Medical University

Author for correspondence.
Email: 92darv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5497-1476
SPIN-code: 8489-0188

Russian Federation, 28, Krupskay street, Smolensk, 214019

Junior Researcher

Alexey V. Borsukov

Smolensk State Medical University

Email: bor55@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4047-7252
SPIN-code: 9412-4149
http://www.borsukov67.ru/nashi-sotrudniki_748/article_14.html

Russian Federation, 28, Krupskay street, Smolensk, 214019

MD, professor, the director of Laboratory

Anna V. Alipenkova

Smolensk State Medical University

Email: alipenkova@yandex.ru

Russian Federation, 28, Krupskay street, Smolensk, 214019

Student

Alina V. Eremkina

Smolensk State Medical University

Email: alinaeremkina1995@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9405-4920
SPIN-code: 8431-2226

Russian Federation, 28, Krupskay street, Smolensk, 214019

Student

Anton O. Tagil

Smolensk State Medical University

Email: anton.tagil95@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6400-8405
SPIN-code: 4740-8156

Russian Federation, 28, Krupskay street, Smolensk, 214019

Student

Valeria A. Trushova

Smolensk State Medical University

Email: sgalaxy270615@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8535-4278
SPIN-code: 5268-6074
28, Krupskay street, Smolensk, 214019

Student

  1. Dixon JB. Obesity in 2015: advances in managing obesity. Nat Rev Endocrinol. 2016;12(2):65–66. doi: 10.1038/nrendo.2015.221.
  2. Lavie CJ, De Schutter A, Parto P, et al. Obesity and prevalence of cardiovascular diseases and prognosis — the obesity paradox updated. Prog Cardiovasc Dis. 2016;58(5):537–547. doi: 10.1016/j.pcad.2016.01.008.
  3. Балукова Е.В., Барышникова Н.В., Белоусова Л.Н. Неалкогольная жировая болезнь печени: современное состояние проблемы // Фарматека. — 2016. — Т.4. — №2. — С. 63–68. [Balukova EV, Baryshnikova NV, Belousova LN. Non-alcoholic fatty liver disease: the current state of the problem. Farmateka. 2016; 4(2):63–68. (In Russ).]
  4. Кошурникова А.С., Лукина Е.В. Ожирение и метаболический синдром: вопросы диагностики, профилактики и лечения // Лечащий врач. — 2017. — №10. — С. 66. [Koshurnikova AS, Lukina EV. Obesity and metabolic syndrome: diagnosis, prevention and treatment. Lechashhij vrach. 2017;(10):66. (In Russ).]
  5. Ивашкин В.Т., Драпкина О.М., Маев И.В., и др. Распространенность неалкогольной жировой болезни печени у пациентов амбулаторно-поликлинической практики в Российской Федерации: результаты исследования DIREG 2 // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. —2015. — №6. — С. 31–41. [Ivashkin VT, Drapkina OM, Maev IV, et al. Prevalence of non-alcoholic fatty liver disease in patients of outpatient practice in the Russian Federation: results of the DIREG study 2. Ros. zhurn. gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii. 2015;(6):31–41. (In Russ).]
  6. Ивашкин В.Т., Маевская М.В., Жаркова М.С., и др. Алгоритмы диагностики и лечения в гепатологии. — М.: МЕДпресс-информ; 2016. — С. 155. [Ivashkin VT, Maevskaja MV, Zharkova MS, et al. Algorithms for diagnosis and treatment in hepatology. Moscow: МEDpress-inform; 2016. рр. 155 (In Russ).]
  7. Сердюков Д.Ю., Гордиенко А.В., Сайфуллин Р.Ф., и др. Печень как орган-мишень при метаболическом синдроме и липидном дистресс-синдроме // Здоровье. Медицинская экология. Наука. Владивосток. — 2016. — №4. — С. 37–44. [Serdjukov DJu, Gordienko AV, Sajfullin RF, et al. Liver as a target organ in metabolic syndrome and lipid distress syndrome. Zdorov’e. Medicinskaja jekologija. Nauka. Vladivostok. 2016;(4):37–44. (In Russ).]
  8. Иванова С.Н., Килина О.Ю., Солошенко А.Н., Дмитриенко О.В. Возможности компьютерной томографии органов брюшной полости в диагностике проявлений метаболического синдрома. / Материалы Всероссийской конференции «Противоречия современной кардиологии: спорные и нерешенные вопросы»; октябрь 16–17, Самара; 2015. — С. 153–154. [Ivanova SN, Kilina OJu, Soloshenko AN, Dmitrienko OV. Possibilities of the abdominal cavity computed tomography in the metabolic syndrome diagnosis. Materials of the All-Russian conference «Contradictions of modern cardiology: controversial and unresolved questions»; October 16–17, 2015. рр. 153–154. (In Russ).]
  9. Изранов В.А., Казанцева Н.В., Белецкая М.А. Измерение объема печени с помощью визуализационных методов различной модальности // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. — 2017. — №2. — С. 52–64. [Izranov VA, Kazanceva NV, Beleckaja MA. Measurement of liver volume using visualization methods of various modalities. Vestnik Baltijskogo federal’nogo universiteta im. I. Kanta. Serija: Estestvennye i medicinskie nauki. 2017;(2):52–64. (In Russ).]
  10. Либис Р.А., Исаева Е.Н. Возможность применения индекса висцерального ожирения в диагностике метаболического синдрома и прогнозировании риска его осложнений // Российский кардиологический журнал. — 2014. — №9. — С. 48–53. [Libis RA, Isaeva EN. The possibility of using the index of visceral obesity in diagnosing the metabolic syndrome and predicting the risk of its complications. Russian cardiology journal. 2014;(9):48–53. (In Russ).]
  11. Сусляева Н.М., Завадовская В.Д., Шульга О.С., и др. Алгоритм дифференциальной диагностики абдоминального и висцерального ожирения у пациентов с избыточной массой тела // Лучевая диагностика и терапия. — 2014. — №3. — С. 61–66. [Susljaeva NM, Zavadovskaja VD, Shul’ga OS, et al. Algorithm for differential diagnosis of abdominal and visceral obesity in patients with excessive body weight. Luchevaja diagnostika i terapija. 2014;(3):61–66. (In Russ).]
  12. European Association for the Study of the Liver (EASL); European Association for the Study of Diabetes (EASD); European Association for the Study of Obesity (EASO). EASL-EASD-EASO Clinical Practice Guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease. J Hepatol. 2016;64(6):1388–1402. doi: 10.1016/j.jhep.2015.11.004.
  13. Маев И.В., Кузнецова Е.И., Андреев Д.Н., Дичева Д.Т. Современные и перспективные подходы к диагностике неалкогольной жировой болезни печени // Consilium Medicum. — 2015. — №8. — С. 20–27. [Maev IV, Kuznetsova EI, Andreev DN, Dicheva DT. Modern and perspective approaches to the diagnosis of non-alcoholic fatty liver disease. Consilium Medicum. 2015;(8):20–27. (In Russ).]
  14. Венидиктова Д.Ю., Борсуков А.В. Возможности двухэнергетической рентгеновской абсорбцио-метрии в диагностическом алгоритме у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени // Лучевая диагностика и терапия. — 2017. — Т.2. —№8. — С. 74–75. [Venidiktova DJu, Borsukov AV. Possibilities of dual-energy x-ray absorptiometry in a diagnostic algorithm in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Luchevaja diagnostika i terapija. 2017;2(8):74–75. (In Russ).]
  15. Борсуков А.В., Андреев В.Г., Гельт Т.Д., и др. Эластография сдвиговой волны: анализ клинических примеров. / Под ред. А.В. Борсукова. — Смоленск; 2017. — 376 с. [Borsukov AV, Andreev VG, Gelt TD, et al. Shear-wave elastography: clinical cases analyses. Ed by AV Borsukov. Smolensk; 2017. 376 p. (In Russ).]

Views

Abstract - 40

PDF (Russian) - 48

PlumX


Copyright (c) 2019 Venidiktova D.Y., Borsukov A.V., Alipenkova A.V., Eremkina A.V., Tagil A.O., Trushova V.A.

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