EXPERIENCE OF THE PROCEDURE ADVANCED REAL-TIME AND SHEAR WAVES SPLEEN ELASTOGRAPHYIN MULTIDISCIPLINARY HOSPITAL

Abstract


64 patients were examined to improve technique of shear wave and real-time elastography. There were 11 patients with hematologic diseases, 19 - with infectious diseases, 24 patients with gastroenterological pathology and 10 patients with cardiologic diseases, with primary results of spleen stiffness indicators. According to the results of the studies have been made conclusions about improvement the reproducibility and efficiency of research using advanced techniques. The sensitivity amounted to 93,1%, specificity - to 89,3% and precision - 91,3%, while by using the routine method these indices amounted to 68,2%, 91,4% and 79,4% accordingly.

Full Text

Введение В последние годы активно разрабатывается новое направление в ультразвуковой диагно- стике - соноэластография (СЭГ) [1, 2, 4 - 7, 10, 11, 16]. В основе этой методики визуализации тканей лежит различие эластических свойств (упругости, жесткости и растяжимости) нор- мальных и патологически измененных тканей, визуальная оценка их деформации, реализован- ная в современных ультразвуковых диагности- ческих приборах [1, 2, 4 - 7, 10]. Благодаря методике компрессионной эластографии (КЭ) и эла- стографии сдвиговых волн (ЭСВ) используется технология, позволяющая оценивать эластич- ность тканей дистанционно. Причем, при прове- дении эластографии сдвиговых волн результаты исследования можно выразить и в цифровых показателях (КПа), в то время как при прове- дении компрессионной эластографии - в услов- ных единицах, отражающих разницу жесткости измеряемых участков очага/органа [1, 5 - 7, 10, 14, 17 - 20]. Цель исследования: оценить клинико- диагностические возможности усовершенство- ванной методики компрессионной эластографии и эластографии сдвиговых волн при исследова- нии селезенки в многопрофильном стационаре. Материалы и методы исследования За 2014 - 2015 годы на базе ОГБУЗ «Кли- ническая больница № 1» сотрудниками Про- блемной научно-исследовательской лаборато- рии ГБОУ ВПО Смоленского Государственного Медицинского Университета было обследовано 64 пациента, распределение больных по полу и возрасту представлены в таблице (табл. 1). В первую группу пациентов входило 11 паци- ентов с заболеваниями систем крови (5 паци- ентов с диагнозом железодефицитная анемия тяжелой степени тяжести, на фоне хроничес- кого атрофического гастродуоденита, средней степени тяжести; 6 пациентов с диагнозом лим- фогранулематоз, 2 стадия, категория В). Вторая группа инфекционных больных - 19 (5 пациен- тов с диагнозом инфекционный мононуклеоз; 14 пациентов с диагнозом хронический вирус- ный гепатит В, из них 5 пациентов с гепатитом В в стадии обострения с умеренными нарушени- ями функции печени (повышение АЛТ и АСТ соответственно до 93±6,2 Ед/л и 97±5 Ед/л) и 9 пациентов с выраженными нарушениями функции печени (повышение АЛТ до 223±19, АСТ до 245±19 Ед/л, ЩФ до 777±25 Ед/л) и начальными проявлениями портальной гипер- тензии и эндоскопическими признаками вари- козно расширенных вен пищевода 2-3 степени). Третья группа больных гастроэнтерологичес- кого отделения - 24 (13 пациентов с диагно- зом цирроз печени смешанного генеза (алко- гольной и вирусной природы) с выраженными нарушениями функции печени (повышение АЛТ до 390±22, АСТ до 330±21 Ед/л, ЩФ до 899±25 Ед/л), класс B по Чайлд-Пью, порталь- ной гипертензией и расширением вен пищевода; 11 пациентов с диагнозом - острый алкогольный гепатит, тяжелая форма, отечно-асцитический вариант) и пациентов с кардиологическими заболеваниями - 10 (диагноз - ИБС. Атероскле- ротический и постинфарктный коронарокардио- склероз. Артериальная гипертензия 3 степени, риск 4. Хроническая сердечная недостаточность 2 Б. Постоянная форма мерцательной аритмии). Исследование проводилось на аппаратах с возможностью применения эластографии сдви- говых волн и компрессионной эластографи конвексным датчиком (частотой 3,5 - 5 МГц) АНГИОДИН-Соно/П-Ультра НПФ БИОСС, (Россия) и Hitachi Preirus (Япония). С учетом отсутствия стандартизированных этапов эла- стографии сдвиговых волн и компрессионной эластографии селезенки в предыдущих иссле- дованиях [17], мы предложили усовершенство- ванную методику, основанную на четком, поэ- тапном применении СЭГ и КЭ. Первым (основ- ным) этапом нашего исследования было про- ведение эластографии сдвиговых волн и ком- прессионной эластографии в стандартном поло- жении пациента лежа на правом боку с запро- кинутой за голову левой рукой с положением ультразвукового датчика параллельно ребер- ной дуге (рис. 1а, б). Вторым (основным) эта- пом нашего исследования было проведение эла- стографии сдвиговых волн в стандартном поло- жении пациента лежа на правом боку с запроки- нутой за голову левой рукой с положением уль- тразвукового датчика перпендикулярно ребер- ной дуге с получением максимального размера селезенки в поперечнике, с выведением сосу- дов ворот селезенки (рис. 2). Третьим этапом (дополнительный) было проведение эластогра- фии сдвиговых волн у пациента лежа на спине с запрокинутой за голову левой рукой, с воз- можностью ротировать датчик, как параллельно реберной дуге, так и перпендикулярно. Принци- пиальными требованиями всех этапов явилось Распределение групп пациентов по полу и возрасту Таблица 1 Группы Всего Мужчины Женщины Средний возраст Абс. % Абс. % Абс. % 1 группа пациенты с ЗК 11 17,2 7 10,9 4 6,25 43,42±4,54 2 группа пациенты ИБ 19 29,7 17 26,6 2 3,1 40,75±7,26 3 группа пациенты ГО 24 37,5 18 28,1 6 9,4 42,14±6,69 4 группа пациенты КО 10 15,6 6 9,4 4 6,25 46,60±8,35 Всего 64 100 48 75 16 25 43,23±6,71 Примечание: ЗК - заболевания крови, ИБ - инфекционные больные, ГО - пациенты гастроэнтерологического отделения, КО - пациенты кардиологического отделения. Рис. 2. Второй этап стандартизированной методики: зона измерения эластографии сдвиговых волн при положении пациента лежа на правом боку, где 1 - схематичная визуализация селезенки при таком положении тела и датчика, 2 - положение датчика: перпендикулярно ребрам, 3 - проекция расположения ребер, 4 - зоны исследования плотности селезенки - мультифокальность исследования,5 - проекция визуализации сосудов в воротах селезенки проведение ЭСВ в 7 различных точках селе- зенки, на расстоянии 4-5 мм от капсулы селе- зенки и от крупных сосудов (рис 3). Проведение исследования на спине применялось в качестве уточняющего исследования, при недостаточной визуализации селезенки на первом и втором этапах или трудностях при эластографии сдви- говых волн (неустойчивая фиксация изображе- ния, смещение за счет дыхательных движений и др). Данный этап не проводится, если все точки измерения на 1-2 этапах устойчивы при эласто- графии, а также при компрессионной эластогра- фии, из-за трудностей выполнения и визуализа- ции селезенки и почки при данном положение пациента. По итогам проводился анализ вос- производимости методики (ложноотрицатель- ные (ЛО) и ложноположительные (ЛП) резуль- таты) [3]. Также было проведено распределение Рис. 3. Зоны исследования селезенки при эластографии сдвиговых волн, где 1 - капсула селезенки (10 мм), 2 - зона повышенного кровоснабжения селезенки зона Б, 3 - сосуды селезенки, - участки исследования эластографии,сдвиговых волн селезенки в зоне предпочтительной для измерения - зона В, - зона нежелательная для измерений (зоны А - 1/6 длинника селезенки) - зона А, - участки исследования эластографии сдвиговых волн в зоне Б. полученных количественных результатов жест- кости паренхимы селезенки в зависимости от нозологичес-кой формы. Референтным методом являлось цитологическое исследование биоп- сийного материала, аутопсии, заключительный клинический диагноз. Результаты исследования При анализе разработанного нами алгоритма проведения ЭСВ и КЭ и стандартного обследова- ния была выявлена тесная взаимосвязь времени, затраченного на исследование, появления ЛО и ЛП результатов и, как следствие, воспроизводи- мости методики в зависимости от применяемого алгоритма исследования. На стандартное обсле- дование уходило от 15 до 20 мин, на ЛО прихо- дилось 17,4%, на ЛП 20,6%, воспроизводимость колебалась от 37% до 70%. При проведении раз- работанной нами методики было получено ЛО - 8,2%, ЛП - 10,8%, воспроизводимость 93%. Ана- лизируя полученные данные можно отметить, что используя разработанный нами алгоритм увеличивается время проведения исследования, это связано с тем, что увеличивается количество зон эластографии сдвиговых волн, что, в свою очередь, значительно уменьшает появление ЛП и ЛО результатов. При анализе полученных количественных данных, для ЭСВ выраженных в КПа, для КЭ - коэффициенте разницы (КР) выраженном в у.е., были получены следующие результаты: у пациентов с диагнозом железоде- фицитная анемия тяжелой степени тяжести, на фоне хронического атрофического гастродуоде- нита, средней степени тяжести показатель жест- кости составил 8,7±1,6 КПа, коэффициент раз- Таблица 2 Сравнительные данные возможности рутинной и усовершенствованной методики Алгоритм исследования Время затра- ченное на исследование Появление ложно- отрицательных или ложноположительных результатов Воспроизводимость алгоритма Чувствительность(Ч), специфичность (С), точность (Т) Стандартная методика ЭСВ 15 -20 мин 38% =>ЛО - 17,4% ЛП - 20,6% 37 -70%* 68,2% 91,4% 79,3% Разработанная методика ЭСВ 30 - 40 мин 19% =>ЛО - 8,2% ЛП - 10,8% 93% 93,1% 89,3% 91,3% ницы (КР) составил 0,9±0,31 у.е.; у пациентов с диагнозом лимфогранулематоз 2 стадия, катего- рия В - 18,6±2,8 КПа, КР - 1,8±0,69 у.е.; у пациентов с диагнозом инфекционный мононуклеоз - 5,9±2,2 КПа, КР - 0,4±0,23 у.е.; у пациентов с гепатитом В в стадии обострения с умеренными нарушениями функции печени - 10,2±3,7 КПа, КР - 1,5±0,59 у.е., у пациентов с гепатитом В и выраженными нарушениями функции печени, начальными проявлениями портальной гипер- тензии и умеренным узловатым расширением вен пищевода - 32,2±3,2 КПа, КР - 31±6,3 у.е.; у пациентов с диагнозом цирроз печени смешан- ного генеза (алкогольной и вирусной природы) с выраженными нарушениями функции печени, портальной гипертензией и расширением вен пищевода - 34,4±4,7 КПа, КР - 33±7,3 у.е., у пациентов с диагнозом острый алкогольный гепатит, тяжелая форма, отечно-асцитический вариант - 12,7±3,5 КПа, КР - 1,5±0,45 у.е. и у пациентов с диагнозом: ИБС. Атеросклеротиче- ский и постинфарктный коронарокардиоскле- роз. Артериальная гипертензия 3 степени, риск Хроническая сердечная недостаточность 2Б. Постоянная форма мерцательной аритмии - 8,3±2,8 КПа, КР - 0,7±0,33 у.е.. При сравнении полученных данных с референтным методом были получены следующие данные чувствительности, специфичности и точности, пред- ставленные в таблице 2. Выводы При проведении эластографии сдвиговых волн и компрессионной эластографии по разра- ботанной нами усовершенствованной методике выявляется уменьшение ЛО и ЛП результатов. Вместе с тем, в начале освоения методики повы- шается время на проведение исследования. Это говорит о том, что несмотря на простоту при- менения методики эластографии, необходимо мультифокальное исследование селезенки. В таком случае специалист избежит неинформа- тивных случаев обследования пациента. При применении усовершенствованной методики также качественно возрастает воспроизводи- мость данных эластографии. Эластография сдвиговых волн и компресси- онная эластография селезенки позволяет опре- делить жесткость, а следовательно и ее вовле- ченность в патологический процесс, что непо- средственно влияет на исход и прогноз заболе- вания. Получены пилотные результаты информа- тивности применения эластографии сдвиговых волн при различных заболеваниях: чувствитель- ность - 93,1%, специфичность - 89,3%, точность - 91,3%.

References

  1. Борсуков А.В., Крюковский С.Б., Покусаева В.Н. с соавт. Эластография в клинической гепатологии (частные вопросы). Смоленск: Смоленская городская типография; 2011; 276 с.
  2. Буеверов А.О. Эластография - новый метод неинвазивной диагностики фиброза печени. Гепатологический форум. 2007. № 2. С. 14-18.
  3. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М., Практика, 1998. 459 с.
  4. Зубарев А.В. Эластография - новый метод поиска рака различных локализаций / А.В. Зубарев, В.Е. Гажонова, Е.Н. Хохлова, и др. // Радиология - практика. 2008. № 6. C. 6-18.
  5. Митьков В.В. Оценка воспроизводимости результатов количественой ультразвуковой эластрографии / В.В. Митьков, С.А. Хуако, Э.Р. Ампилогова и др. // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2011. № 2. С. 120.
  6. Осипов Л.В. Технологии эластографии в ультразвуковой диагностике (обзор). Медицинский алфавит. Диагностическая радиология и онкотерапия. 2013; 3-4: 5-21.
  7. Bamber J., Cosgrove D., Dietrich C.F. et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Ultraschall in Med. 2013; 34: 169-184.
  8. R.H. Behler, T.C. Nichols, H. Zhu, et al. ARFI imaging for noninvasive material characterization of atherosclerossis. Part II: toward in vivo characterization / / Ultrasound Med Biol. 2009. Vol. 35. P. 278-295.
  9. Bercoff J. Supersonic shear imaging: a new technique for soft tissue elasticity napping. IEEE Trans / J. Bercoff, M. Tanter, M. Fink // Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2004. Vol. 51, N 4. P. 396-409.
  10. Cosgrove D., Bamber J., Dietrich C.F., et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 2: Clin Appl. DOI http://dx.doi.org/10.1055/s-0033-1335375 Published on-line: 2013.
  11. Garra B.S. Imaging and estimation of tissue elasticity by ultrasound. Ultrasound Q. 2007. Vol. 23, N 4. P. 255-268.
  12. Giorgio A. Sonographic recongnition of intraparenchymal regenerating nodules using high-frequency transducers in patients with cirrhosis / A. Giorgio, G. Francia, G. de Stefano et al. // J. Ultrasound Med. 1991. Vol. 10, N 7. P. 355-59.
  13. M. Giovannini, B. Thomas, B. Erwan et al. Endoscopic ultrasound elastography for evaluation of lymph nodes and pancreatic masses: a multicenter study. World J Gastroenterol. 2009. Vol. 15, N 13. P. 1587-93.
  14. Goertz R.S. Measurement of liver elasticity with acoustic radiation force impulse (ARFI) technology: an alternative noninvasive method for staging liver fibrosis in viral hepatitis / R.S. Goertz, Y. Zopf, V. Jugl, et al. // Ultraschall Med. 2010. Vol. 31, N 2. P. 151-155.
  15. Gomez-Dominguez, E. Transient elastography: a valid alternative to biopsy in patients with chronic liver disease / E. Gomez-Dominguez, J. Mendoza, S. Rubio et al. // Aliment Pharmacol Ther. 2006. Vol. 24. P. 513-18.
  16. Greenleaf, J.F. Selected methods for imaging elastic properties of biological tissues. / J.F. Greenleaf, M. Fatemi, M. Insana // Ann Rev Bomed Eng. 2003. Vol. 5. P. 57-78.
  17. Leonardo R., Massimo A., et al. A New Sampling Method for Spleen Stiffness Measurement Based on Quantitative Acoustic Radiation Force Impulse Elastography for Noninvasive Assessment of Esophageal Varices in Newly Diagnosed HCV-Related Cirrhosis. Hindawi Publishing Corporation. BioMed Res Int Vol. 2014, Article ID 365982, 8 pgs.
  18. M. Lupsor, R. Badea, H. Stefanescu, et al. Performance of a New Elastographic Method (ARFI technology) Compared to Unidimensional Transient Elastography in the Noninvasive Assessment of Chronic Hepatitis C. Preliminary Resalts. J Gastrointest Liver Dis. 2009. Vol. 3. P. 303-10.
  19. Nightingale K. Shear-wave generation using acoustic radiation force: in vivo and ex vivo results / K. Nightingale, S. McAleavey, G. Trahey // Ultrasound Med Biol. 2003. Vol. 29, N 12. P. 1715-1723.
  20. M.L. Palmeri, K. Frinkley, L. Zhai, et al. Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) imagibg of the gastrointestinal tract.Ultrasonic Imaging. 2005. Vol. 27. P. 75-88.

Statistics

Views

Abstract - 199

PDF (Russian) - 178

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX


Copyright (c) 2016 Kovalev A.V., Borsukov A.V., Pleshkov V.G.

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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies