PECULIARITIES OF STRUCTURAL-FUNCTIONAL STATE OF THE KIDNEYS ACCORDING ELASTOGRAPHY SHEARWAVE IN CHILDREN WITH ARTERIAL HYPERTENSION ON THE BACKGROUND OF OBESITY

Abstract


Introduction. Metabolic and hemodynamic consequences of obesity (insulin resistance and hyperglycemia, hypertension, dyslipidemia) rofm metabolic syndrome in adolescence and an accordingly high risk of cardiovascular morbidity and mortality in adulthood. In recent years, studies have shown that obesity and metabolic syndrome are independent risk factors for chronic kidney disease (CKD). Ultrasonography is the most commonly used noninvasive method for research of the kidneys in pediatric patients.Aim of the study: to assess new features of shear wave elastography for the diagnosis of structural-functional state of the kidneys in children with arterial hypertension and obesity. Materials and methods. Ultrasound examination of kidneys was performed using a digital portable ultrasound system ANGIODIN - sono / P - Ultra (NPF “BIOS” Russia). Was examined 83 children who underwent elastography shear wave parenchymal layer of the kidney definition of renal parenchymal stiffness in kPa.Results. In patients with arterial hypertension and obesity the results of elastography, shear waves we found significant differences in the elasticity of the renal parenchyma between those with arterial hypertension (group 1, n=37) and children with uncomplicated obesity (group 2, n=26). The elasticity of the renal parenchyma in patients of the control group (n=20) was significantly lower than in patients of the 1st and 2nd groups. The results show that in children of the 1st group with stable hypertension high values of the elasticity of the renal parenchyma were detected in 3,2 times more often in comparison with children of the 1st group were diagnosed with labile hypertension. Conclusion. The shear wave elastography is an informative noninvasive method of evaluation of the kidneys in children with arterial hypertension with obesity. This diagnostic approach can be used in pediatric patients as a screening method (before ABPM) to assess the risk of developing hypertension, degree of hypertension and the adequacy of current anti-hypertensive therapy.

Full Text

Введение Количество людей с избыточной массой тела и ожирением во всем мире за последние три деся- тилетия значительно увеличилось. Одной из причин эпидемического распространения ожи- рения считается малоподвижный образ жизни на фоне избыточного потребления пищи, бога- той углеводами и жирами [1-5]. По данным 2014 года, в мире более 1,9 миллиарда взрослых людей в возрасте 18 лет и старше имели избыточный вес. Из этого числа свыше 600 миллионов чело- век страдают от ожирения [6]. Вызывает тревогу растущая распространенность ожирения среди детей и подростков. В мире избыточную массу тела имеют 30 миллионов детей, из них ожире- нием страдают 15 миллионов1. Измерение эла- стичности ткани стало важным достижением в области медицинской визуализации и структур- ной характеристики тканей. Большинство мяг- ких тканей могут иметь сходную ультразвуко- вую эхогенность, но совершенно разные механи- ческие свойства, которые можно использовать в дифференциальной диагностике нормальной или пораженной ткани. Эластография является недавно разработанным, неинвазивным, недо- рогим, безопасным и удобным методом оценки эластичности тканей, основанным на измере- нии упругих свойств материала мягких тканей. Области применения эластографии в медицин- ской диагностике и мониторинге лечения неу- клонно расширяются. Согласно рекомендациям 1 Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению ожирения у детей и подростков. Москва 2013. Европейской федерации обществ по ультра- звуку в медицине и биологии (EFSUMB) эла- стография используется в диагностике диффуз- ных заболеваний печени, патологии молочных желез, щитовидной железы, простаты, опорно- двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта [16]. Цель нашего исследования - изучить возмож- ности эластографии сдвиговой волной для диа- гностики структурно-функционального состоя- ния почек у детей с артериальной гипертензией на фоне ожирения. Материалы и методы Обследовано 83 ребенка в возрасте от 11 до 17 лет, страдающих ожирением и находившихся на стационарном лечении в педиатрическом отде- лении №1 ОГБУЗ «Детская клиническая боль- ница» г. Смоленска в 2015-2016 гг. (заведующая отделением - Плескачевская Т.А., к.м.н., доцент кафедры госпитальной педиатрии, врач высшей категории). Исследование проведено в соответ- ствии с Хельсинкской декларацией (принятой в июне 1964 г. (Хельсинки, Финляндия) и одо- брено Этическим комитетом Смоленского госу- дарственного медицинского университета. У всех обследованных детей оценивали клинико- анамнестические, антропометрические данные, включающие определение веса (кг), роста (см), окружности талии (ОТ) (см), индекса массы тела (ИМТ кг/м2). В работе была использо- вана классификация ожирения, основанная на перцентильных таблицах индекса массы тела и сопоставлении его с полом и возрастом конкрет- ного пациента. Общеклиническое обследование включало общие анализы крови и мочи. Проводился био- химический анализ крови с определением пара- метров липидного и углеводного обменов, про- тромботического статуса, определение функ- ции почек по пробе Зимницкого, скорости клу- бочковой фильтрации расчетным методом по формуле Шварца, пероральный глюкозотоле- рантный тест, определение микроальбумину- рии (тест-система Микроальбуфан), проведе- ние суточного мониторирования артериального давления (СМАД). Суточное мониторирование артериального давления (СМАД) проводилось на аппарате PLAB (Россия). По результатам холтеровского мониторирования АД опреде- ляли средние значения АД за день и ночь; пока- затели нагрузки давлением (индекс времени гипертензии) за день и ночь; вариабельность АД; суточный индекс (степень ночного сниже- ния АД); величину и скорость утреннего подъ- ема АД (ВУП и СУП). Все пациенты были разделены на две группы. Первую группу составили 37 детей с изолиро- ванной систолической АГ (лабильная или ста- бильная) по данным СМАД на фоне ожире- ния (ИМТ - 25-30 кг/м2). При этом у 22 детей (59,5%) регистрировалась лабильная АГ (ЛАГ), а у 15 детей (40,5 %) - стабильная АГ (САГ) (табл. 1). Таблица 1 Параметры СМАД (М±m) 1-я группа (n=37) Дети с ЛАГ (n=22) Дети с САГ (n=15) САД сутки (мм рт. ст.) 125,7±1,88 138,2±1,76* ДАД сутки (мм рт. ст.) 79,6±1,67 81,4±2,05 Индекс времени (ИВ)САД сутки (%) 29,8±1,92 68,4±2,03* ИВ ДАД сутки (%) 19,6±1,57 20,9±1,62 Параметры суточного мониторирования АД у детей 1-й группы медикаментозную терапию не получали. Контрольная группа - 20 детей первой и вто- рой групп здоровья с ИМТ (25-й - 75-й перцен- тиль) и уровнем АД менее 90-го перцентиля с учетом возраста, роста и пола ребенка. 1-я, 2-я и контрольная группы были однородными по полу и возрасту. АГ диагностировали в случае повышения средних уровней систолического и/или диасто- лического артериального давления (АД) для данного возраста, пола, роста по результатам суточного мониторирования АД2. Ультразвуковое исследование почек прово- дилось при помощи цифровой ультразвуковой портативной системы АНГИОДИН - Соно/П - Ультра (НПФ «БИОСС», Россия) электрон- ным конвексным датчиком 3-6 МГц. В связи со сложностью ультразвукового исследования детей с ожирением вследствие толстого слоя предлежащей подкожно-жировой клетчатки, исследование выполнялось из положения боль- ного лежа на животе. В этом положении из-за небольшой толщины мышц поясничной обла- сти и слабо развитого подкожно-жирового слоя почки видны в различных плоскостях. За несколько дней до исследования исключались продукты, вызывающие повышенное газообра- зование. Эластография сдвиговой волной парен- химатозного слоя почек проводилась в 6 точ- ках в продольном и поперечном сканировании почек. Выбор точек обусловлен анатомическим строением почки (рис.1). Рис. 1. Точки эластометрии паренхимы почек. * - достоверность различий (p<0,05)между показателями у детей с ЛАГ и САГ (2-я группа) Во 2-ю группу (группа сравнения) вошло 26 детей с первичным неосложненным ожирением (ИМТ - 25-30 кг/м2). По результатам СМАД - АГ не регистрировалась. Дети 1-й и 2-й групп При достижении качественного изображения в В режиме, когда наблюдается хорошая и устой- чивая визуализация всех отделов почек, вклю- чаем режим эластометрии сдвиговой волной. Датчик располагается в начале продольной пло- скости, затем поперечно при минимальной ком- прессии на кожу пациента. На экране, на фоне серошкального изображения в виде цветовой эластограммы кодируется эластичность иссле- 2 Рекомендации по диагностике, лечению и профилактике АГ у детей и подростков (ВНОК, АДКР), 2009. дуемого отдела почечной паренхимы. Жест- кая ткань, характеризующаяся высокими пока- зателями в килопаскалях, картируется в крас- ной цветовой гамме. Ткань с низкими показа- телями в килопаскалях изображается в голубой цветовой гамме. На экране при этом отобража- ется цифровое значение жесткости в кПа. Реги- стрируется средний показатель в килопаскалях (кПа), когда отклонение не более 30 % от сред- него показателя. Статистическую обработку проводили с помощью пакетов прикладных программ Microsoft Excel 2000 и Statistica 7. Проводи- лась проверка на нормальность с помощью теста Шапиро. Данные представляли в виде средней (М), стандартной ошибки (m) при нормальном распределении; медианы (Ме) и процентилей (25-й; 75-й). Для сравнения полученных пока- зателей использовали критерии Манна-Уитни, Колмогорова-Смирнова. Статистическую зна- чимость различий констатировали при p < 0,05. Результаты По результатам эластографии сдвиговой волны были выявлены изменения плотности (эластичности) паренхимы почек (кПа) у обсле- дованных детей 1-й и 2-й групп по сравнению с детьми контрольной группы. Так медиана эла- стичности паренхимы правой почки у детей с АГ на фоне ожирения и детей с неосложненным ожирением превышала аналогичный показа- тель у детей контрольной группы в 4,3 и 2,1 раза соответственно (табл. 2). При этом у детей 2-й группы эластичность паренхимы почек досто- верно имела более высокие показатели, чем у детей с неосложненным ожирением. На фоне изменения эластичности парен- химы почек регистрировалось повышение ско- рости клубочковой фильтрации на 4,5 % у детей 2-й группы по сравнению с детьми контрольной группы (р<0,05). При этом у детей 1-й группы отмечалась тенденция к снижению данного показателя по сравнению с детьми 2-й группы (табл. 2). В ходе дальнейшего исследования был прове- ден анализ состояния эластичности паренхимы почек у детей с АГ на фоне ожирения в зависи- мости от варианта повышения артериального давления по результатам СМАД (лабильная или стабильная АГ). Для расчета была взята частота встречаемости показателей эластичности парен- химы почек у детей 1-й группы, превышающих значение 75-го перцентиля эластичности парен- химы почек у детей 2-й группы (группа сравне- ния). Результаты свидетельствуют, что у детей 1-й группы со стабильной АГ высокие значения эластичности паренхимы правой почки реги- стрировались в 3,2 раза чаще по сравнению с детьми 1-й группы с диагностированной лабиль- ной АГ (табл. 3). Таким образом, на плотность (эластичность) паренхимы почечной ткани в естественных усло- виях могут оказывать влияние гемодинамиче- ские факторы - стойкость (длительность) повы- шения на протяжении суток системного систо- лического артериального давления. Почечная гемодинамика зависит от системного артери- ального давления, повышение которого сопро- вождается, в том числе, и тенденцией к увеличе- нию скорости клубочковой фильтрации. Таблица 2 Показатели эластичности паренхимы (ЭП) почек по данным эластографии и СКФ у обследованных детей Параметры (Ме (25‰ - 75‰)) Группы 2-я группа (n=26) 1-я группа (n=37) Контрольная группа (n=20) ЭПправой почки (кПа) 15,57* (11,5-28,92) 31,75*# (14,51-48,74) 7,37(6,84-8,02) ЭП левой почки (кПа) 14,89* (11,13-28,18) 34,71*# (15,56-54,29) 7,81(7,11-9,56) СКФ (мл/мин/ 1,73 м2) 120,55* (103,40-131,40) 117,60(107,60-135,7) 115,40(89,40-119,20) - достоверность различий (p<0,05)между показателями у детей 1-й и 2-й групп по сравнению с детьми контрольной группы. #достоверность различий (p<0,05)между показателями у детей 1-й и 2-й групп. Таблица 3. Состояние жесткости паренхимы почек у детей 1-й группы в зависимости от варианта АГ по результатам СМАД (лабильная, стабильная) Группы Левая почка Правая почка ЖП > 75 ‰ 2-й группы абс. (%) ЖП > 75 ‰ 2-й группы абс. (%) 1-я группа (n=37) 19 (51,4 %) 20 (54,1 %) Дети 1-й группы с ЛАГ (n=22) 6 (27,3 %) 5 (22,7 %) Дети 1-й группы с САГ (n=15) 13 (86,7 %)* 14 (93,3 %)* - достоверность различий (p<0,05)между показателями у детей 1-й группы с ЛАГ и детьми 1-й группы с САГ. Обсуждение Количество детей, страдающих ожирением, в России постоянно растет. По данным муль- тицентрового исследования, проведенного В.А. Тутельян и соавт., распространенность избы- точной массы тела и ожирения в различных реги- онах России оказалась сходной и составила соот- ветственно: 18,8 и 4,7% в Астрахани, 20,7 и 5,3% в Екатеринбурге, 22,0 и 6,7% в Красноярске,18,7 и 5,9% в Санкт-Петербурге, 19,4 и 6 % в Самаре [7]. Страдающие ожирением дети подвержены повы- шенному риску сердечно-сосудистых заболева- ний, сахарного диабета 2 типа, ортопедических проблем, нарушениям менструальной функ- ции, психических расстройств, плохой успевае- мости в школе и низкой самооценки [1-3, 5, 8-10, 12]. Ожирение вызывает сердечно-сосудистые и почечные заболевания посредством несколь- ких механизмов, включая гипертонию, гипергли- кемию, дислипидемию, воспаление и атероскле- роз. Эти изменения часто сочетаются, форми- руя метаболический синдром. Тем не менее, есть данные, указывающие на то, что ожирение может привести к нарушению почечной функции, неза- висимо от диабета и гипертонии [13, 14]. Ожире- ние может способствовать повреждению почек через прямые и косвенные механизмы. Косвен- ные механизмы развития ХБП включают нали- чие сахарного диабета и артериальной гипертен- зии. Прямые механизмы включают гемодинами- ческие и гормональные эффекты, которые приво- дят к клубочковой гиперперфузии и гиперфиль- трации. В дополнение к изменениям почечной гемодинамики, гормоны и цитокины, секретиру- емые жировой тканью, также способствуют ХБП [15]. Маркерами почечного повреждения согласно национальным рекомендациям по ХБП, являются: cтойкое снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ); повышенная альбумину- рия/протеинурия; стойкие изменения в осадке мочи; изменения электролитного состава крови и мочи; изменения почек по данным лучевых методов исследования3. Ультразвуковая диагностика в настоящее время является наиболее распространенной из всех визуализирующих медицинских техно- логий. Одним из перспективных направлений неинвазивной характеристики тканей явля- ется эластография. Области применения эла- стографии в медицинской диагностике и мони- торинге лечения неуклонно расширяются. Эла- стография показывает хорошие результаты в оценке степени фиброза и цирроза печени [17]. Растет количество зарубежных работ по использованию эластографии для оценки эла- стичности почечной паренхимы. Однако почки - это уникальный орган, имеющий сложную внутреннюю архитектуру. Полученные нами результаты согласуются с данными Warner L. который отмечает, что на измерение упругости ткани в естественных условиях могут оказать влияние гемодинамические факторы, такие как кровоток. Кроме артериального давления, почечная гемодинамика зависит от содержания крови, фильтрата и мочи в почках [18]. Иссле- дование Asano K. показало, что влияние кро- вотока на значения почечной жесткости более значимо, нежели прогрессирование фиброза. Кроме того, изменения СКФ и реабсорбция жидкости также может влиять на почечную жесткость в силу внутриканальцевого содер- жания жидкости [18, 19]. В исследовании на 3 Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, про- филактики и подходы к лечению. Москва, 2013. животной модели Derieppe M. установил, что увеличение жесткости почечной паренхимы коррелирует с почечной дисфункцией [20]. Эти результаты расходятся с данными Ozkan F., который не нашел положительной корреля- ции между СКФ и жесткостью почечной парен- химы [21]. Возможным объяснением получен- ных нами результатов является висцеральное распределение жировой ткани, которая состав- ляет приблизительно 10-20% и располагается в области сердца, суставов, печени, почек, в сальниках. Жировая ткань почек представлена околопочечной жировой клетчаткой и жиром почечного синуса. Жир почечного синуса пред- ставляет собой периваскулярную жировую ткань вокруг крупных ветвей почечной арте- рии и вены, лимфатических сосудов, чашечек почки, мочеточников. В нарушении функции почек и повышении АД играет роль отложение жира вокруг почек [22, 23]. В исследованиях на животных, страдающих ожирением, показано, что увеличение содержания жира в почечном синусе смещает и сдавливает почечные лимфа- тические сосуды и вены, а также мочеточники [24, 25]. Сдавливание этих структур приводит к увеличению почечного гидростатического давления и активирует ренин-ангиотензин- альдостероновую систему, что, как известно, способствует развитию артериальной гипер- тензии (АГ). В свою очередь, АГ способствует нарушению функции почек, т.е. формируется порочный круг. Заключение. С учетом полученных данных эластография сдвиговой волны является инфор- мативным неинвазивным методом оценки состо- яния почек у детей с артериальной гипертен- зией на фоне ожирения. Данный метод диагно- стики может использоваться в педиатрической практике как скрининговый метод (до проведе- ния СМАД) для оценки риска развития АГ, сте- пени АГ и адекватности проводимой гипотен- зивной терапии.

References

  1. Ивашкин В.Т., Драпкина О.М., Корнеева О.Н. Клинические варианты метаболического синдрома. М.:ООО «Издательство «медицинское информационное агентство»; 2012;216 с.
  2. Корниенко Е.А., Нетребенко О.К. Ожирение и кишечная микробиота: современная концепция взаимосвязи. Педиатрия. 2012;91(2):110-122.
  3. Павловская Е.В., Каганов Б.С., Строкова Т.В. Ожирение у детей и подростков: патогенетические механизмы, клинические проявления, принципы лечения. Международный журнал педиатрии, акушерства и гинекологии. 2013;3(2):67-79.
  4. Нетребенко О.К. Ожирение у детей: истоки проблемы и поиски решений. Педиатрия. 2011;90 (6):104-113.
  5. Романцова Т.И. Эпидемия ожирения: очевидные и вероятные причины. Ожирение и метаболизм. 2011;1:5-19.
  6. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/ fs311/ru/
  7. Тутельян В.А., Батурин А.К., Конь И.Я., Мартинчик А.Н., Углицких А.К., Коростелева М.М. и др. Распространенность ожирения и избыточной массы тела среди детского населения РФ: мультицентровое исследование. Педиатрия. 2014;93(5):28-31.
  8. Аверьянов А.П., Болотова Н.В., Зотова С.А. Ожирение в детском возрасте. Лечащий врач. 2010;2:69-75.
  9. Болотова Н.В., Лазебник С.В., Чичёва Г.В. Клинико-гормональные нарушения у девочек с ожирением и пути их коррекции. Педиатрия. 2009;88(5):63-68.
  10. Бокова Т.А. Этиопатогенез метаболического синдрома у детей. Лечение и Профилактика 2011;(1):50-55.
  11. Драпкина О.М., Корнеева О.Н., Ивашкин В.Т. Активация симпатической нервной системы при ожирении. Как повлиять на энергетический гомеостаз? Артериальная гипертензия. 2011;17(2):102-107.
  12. Петеркова В.А., Васюкова О.В. К вопросу о новой классификации ожирения у детей. Проблемы эндокринологии 2015;(2):39-44.
  13. Felizardo R.J.F., Silva M.B., Aguiar C.F., Camara N.O.S. Obesiti in kidney disease: A heavyweight opponent // World Journal of Nephrology.2014;3(3):50-63.
  14. Johns B. R., Pao A. C., Kim S. H. Metabolic syndrome, insulin resistance and kidney function in non-diabetic individual //Nephrol. Dial. Transplant. 2012;27(4):1410-1415.
  15. Garland J. S Elevated body mass index as a risk factor for chronic kidney disease: current perspectives Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy 2014;7: 347-355. doi: 10.2147/DMSO. S46674
  16. Cosgrove D., Piscaglia F., Bamber J., Bojunga J., Correas J.-M., Gilja O. H. et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 2: Clinical Applications Ultraschall. in Med. 2013; 34: 238-253 DOI http:// dx.doi.org/10.1055/s-0033-1335375.
  17. Борсуков А.В., Крюковский С.Б., Покусаева В.Н. ,Никифоровская Е.Н., Перегудов И.В., Морозова Т.Г. Эластография в клинической гепатологии (частные вопросы). Смоленск: Смоленская городская типография; 2011;276с.
  18. Warner L., Yin M., Glaser K. J., Woollard J. A., Carrasca C. A., Korsmo M. J. et al. Noninvasive in vivo assessment of renal tissue elasticity during graded renal ischemia using MR Elastography Inves.t Radiol. 2011; 46(8):509-514. doi: 10.1097/RLI.0b013e3182183a95.
  19. Asano K., Ogata A., Tanaka K., Ide Y., Sankoda A., Kawakita C. et al. Acoustic radiation force impulse elastography of the kidneys: is shear wave velocity affected by tissue fibrosis or renal blood flow? J. Ultrasound. Med. 2014; 33(5):793-801. doi: 10.7863/ ultra.33.5.793.
  20. Derieppe M., Delmas Y., Gennisson J.L., Deminière C., Placier S., Tanter M. et al. Detection of intrarenal microstructural changes with supersonic shear wave elastography in rats. Eur Radiol. 2012 Jan; 22(1):243-50. doi: 10.1007/s00330-011-2229-9.
  21. Ozkan F., Yavuz Y.C., Inci M.F., Altunoluk B., Ozcan N., Yuksel M.E. et al. Interobserver variability of ultrasound elastography in transplant kidneys: correlations with clinical-Doppler parameters. Ultrasound. Med. Biol. 2013; 39(1):4-9. doi: 10.1016/ j.ult rasmedbio.2012.09.013.
  22. Foster M. C., Yang Q., Hwang S. J., Hoffmann U., Fox C. S. Heritability and genome-wide association analysis of renal sinus fat accumulation in the Framingham Heart Study. BMC. Med. Genet.2011; 12:148 URL: http://www.biomedcentral.com/1471-2350/12/148
  23. George S. M., Kalantarinia K. The role of imaging in the management of cardiorenal syndrome. In. J. Nephrol. 2011.
  24. URL:http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC3034942.
  25. Dwyer T. M., Mizelle H. L., Cockrell K., Buhner P. Renal sinus lipomatosis and body composition in hypertensive, obese rabbits. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 1995; 19(12):869-874.
  26. Reisin E., Jack A. V. Obesity and hypertension: mechanisms, cardio-renal consequences, and therapeutic approaches. Med. Clin. North Am. 2009; 93(3):733-751.

Statistics

Views

Abstract - 423

PDF (Russian) - 186

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX


Copyright (c) 2016 Borsukov A.V., Bekezin V.V., Kozlova E.U., Zuy V.S.

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