CC BY
82
УДК 616.61-089.819.843-07
М.Г. ТУХБАТУЛЛИН12, Р.Х. ГАЛЕЕВ2, Л.И. ГАРИФУЛЛИНА1, Ш.Р. ГАЛЕЕВ1
1Казанская государственная медицинская академия, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36 Республиканская клиническая больница МЗ РТ, 420064, г. Казань, Оренбургский тракт, д. 138
Современная ультразвуковая диагностика в оценке состояния почечного трансплантата
Тухбатуллин Мунир Габдулфатович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой ультразвуковой диагностики, тел. (843) 231-20-09, e-mail: [email protected]
Галеев Ринат Харисович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделением пересадки почки, тел. +7-917-234-58-89, e-mail: [email protected]
Гарифуллина Лейсан Ильгизовна — аспирант кафедры ультразвуковой диагностики, тел. (843) 233-30-17, e-mail: [email protected] Галеев Шамиль Ринатович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры урологии и нефрологии, тел. +7-917-237-16-50, e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты 205 ультразвуковых исследований почечных трансплантатов у 85 больных за период с 02.11.2015 г. по 25.04.2016 г. Установлена диагностическая значимость ультразвуковой эластографии сдвиговой волны в оценке состояния трансплантированной почки в ранние и отдаленные сроки наблюдения.
Ключевые слова: ультразвуковое исследование, компресссионная эластография, эластография сдвиговой волны, доп-плерографическое исследование.
M.G. TUKHBATULLIN12, R.Kh. GALEEV2, L.I. GARIFULLINA1, Sh.R. GALEEV1
1Kazan State Medical Academy, 36 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
2Republican Clinical Hospital of the MH of RT, 138 Orenburgskiy Trakt, Kazan, Russian Federation, 420064
Modern ultrasound diagnostics in the assessment of renal transplant
Tukhbatullin M.G. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Ultrasound Diagnostics, tel. (843) 231-20-09, e-mail: [email protected] Galeev R.Kh. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Kidney Transplantation, tel. +7-917-234-58-89, e-mail: [email protected] Garifullina L.I. — postgraduate student of the Department of Ultrasound Diagnostics, tel. (843) 231-20-09, e-mail: [email protected]. Galeev Sh.R. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Urology and Nephrology, tel. +7-917-237-16-50, e-mail: [email protected]
The article presents the results of 205 ultrasound examinations of kidney transplants in 85 patients from 02.11.2015 till 25.04.2016. The diagnostic value of the shear wave ultrasound elastography is discussed for the evaluation of the transplanted kidney at various stages after transplantation.
Key words: ultrasound examination, compression elastography, shear wave elastography, Doppler examination.
В настоящее время ультразвуковая эластография — метод качественного и количественного анализа упругих свойств тканей, приобретает все большее клиническое значение. Термин «эластография» (от лат. еlasticus — «упругий») впервые предложили в 1991 г. врачи-исследователи из Хьюстона (США). Физической составляющей эластографии является модуль упругости Юнга, который характеризует свойства мягких тканей сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации. В зависимости от способа расчета модуля упругости Юнга эластографию подразделяют на компрессионную и эластографию сдвиговой волны [1, 2].
Компрессионная эластография (real time elastography-RTE) — метод качественной оценки упругих свойств тканей, основанный на уравнении Е=а/е, где Е — модуль упругости Юнга, а — величина компрессии, е — относительная деформация столбика ткани (стрейн-напряжение). Данный метод используется для исследования поверхностно и глубоко расположенных органов, таких как молочные железы, щитовидная железа, предстательная железа, матка, мочевой пузырь и т.д. [1]. Более упругий, твердый объект (например, опухоль) уменьшается в объеме меньше, чем здоровая ткань. Компрессионная эластография дает возможность
сравнить упругости различных участков ткани. Отношение показателей упругости называется относительным показателем или коэффициентым деформации SR (strain ratio). Относительно новым является применение компрессионной эластогра-фии в определении эластических свойств глубоко расположенных органов — печени, почек, поджелудочной железы [3].
Ультразвуковая эластография сдвиговой волны (УЭСВ). С точки зрения физики, сдвиговая волна — упругая поперечная волна (в отличие от продольной ультразвуковой), которая вызывает смещение частиц среды перепендикулярно направлению распространения волны. Методика базируется на уравнении Е=3*р*С2, где Е — модуль упругости Юнга (Ра), С — скорость сдвиговой волны (м/сек.), р — плотность вещества (кг/м3). Скоростные показатели прямо пропорциональны показателям упругости (жесткости) ткани. Следовательно, чем выше жесткость, тем выше скорость [4]. Жесткость тканей определяется в килопаскалях (кПА).
Электронный способ генерации волн используется в ультразвуковых сканерах производителей Aixplorer (SuperSonic Imaging S.A., Aixen-Provens, Франция), Ultima PA Expert (Радмир, Украина) и Acusón S3000 (Siemens, Германия). Причем генерация волн электронным способом также различна. В ультразвуковых сканерах Acuson S3000 (Siemens, Германия) для создания сдвиговой волны используется мощный ульразвуковой импульс, который приобретает максимальную величину в определенной точке-источнике сдвиговых волн, распространяющихся в перпендикулярном направлении. В ультразвуковых системах Aixplorer (SuperSonic Imagine, Франция) и Ultima (Радмир, Украина) с определенной временной задержкой создается не одна, а несколько точек давления по глубине с последующим формированием фронта сдвиговых волн [1, 4].
В таблице приведены экспериментально полученные количественные данные оценки модуля Юнга и, следовательно, жесткости различных тканей [Sarvazyan A.P., 2001] [5-9]. Полученные результаты выражаются в килопаскалях (kPa).
Клиническое применение ультразвуковой эласто-графии:
— диагностика и классификация злокачественных образований молочной железы, печени, простаты, щитовидной железы и др.;
— интервенционный ультразвук: контроль за правильностью наведения биопсийной иглы; терапевтических процедур типа радиочастотной абляции и высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (high intensity focusing ultrasound — HIFU);
— мониторинг изменений при лечении злокачественных образований;
— трансплантология (мониторинг возможного отторжения трансплантированной почки);
— пластическая хирургия;
— кардиология (Myocardial Elastography — ME);
— ангиология — в частности, исследование характера и жесткости бляшек (Endovascular elastography — EVE) [5-9].
Роль трансплантации почки (ТП) на сегодняшний день трудно переоценить. Данный метод относится к наиболее радикальным способам лечения терминальных заболеваний почек. Являясь одним из видов заместительной почечной терапии, трансплантация позволяет не только обеспечить высокий уровень качества жизни, снизить стоимость лечения, уменьшить риски кардиоваскулярной летальности, но и достоверно увеличить продолжительность жизни данной категории пациентов. Допплерографиче-ское исследование и ультразвуковая эластография сдвиговой волны в комплексе, оказались весьма перспективными методами для исследования почечного трансплантата, определения осложнений и морфологических изменений.
Цель исследования — изучить диагностическую значимость ультразвуковой эластографии сдвиговой волны (УЭСВ) в оценке состоянии почечного трансплантата на разных сроках.
Материал и методы
За период с 02.11.2015 г. по 25.04.2016 г. было выполнено 205 УЗИ почечных трансплантатов у 85 пациентов, средний возраст которых составил 38,2±2,1 года. Сроки проведения УЗИ от 0 суток до 10 лет после трансплантации почки. УЗИ проводилось на аппарате Aixplorer (SuperSonic Imagine S.A.,
Таблица.
Данные оценки модуля Юнга (экспериментальные данные)
Тип мягкой ткани Модуль Юнга (Е в кПа)
Молочная железа (breast) Нормальная жировая (normal fat) Нормальная гранулированная (normal grandular) Фиброзная ткань (fibroustissue) Карцинома (carcinoma) 18-24 28-66 96-244 22-560
Предстательная железа (prostate) Нормальная ткань передней поверхности (normal anterior) Нормальная ткань задней поверхности (normal posterior) Доброкачественная гиперплазия предстательной железы (BPH) Карцинома (carcinoma) 55-63 62-71 36-41 96-241
Мышцы (muscle) Нормальная ткань (normal) 6-7
Печень (liver) Нормальная (normal) Цирроз (cirrhosis) 0,4-6 15-100
Почки (kidney) Фиброзная ткань (fibrous tissue) 10-55
Aixen-Provence, Франция), с применением конвекс-ного датчика 1-6 МГц. Исследование проводилось в РКБ МЗ РТ. При оценке состояния трансплантата нами определялись контуры почки, однородность и эхогенность паренхимы, состояние почечного синуса, чашечно-лоханочной системы и мочеточника. При топометрии устанавливались размеры (длина, ширина и толщина) почечного трансплантата. Оценка состояния околопочечного пространства сводилась к поиску свободной жидкости вокруг трансплантата, которая может наблюдаться при образовании гематом, урином и лимфоцеле. В режимах цветовой и спектральной допплерографии был оценен кровоток в сосудах почечного трансплантата, включая сосудистый анастомоз. Определялись систолическая, диастолическая скорости кровотока и индексы резистентности в сегментарных, дуговых и междольковых артериях. При режиме УЭСв оценивалась жесткость паренхимы на верхнем, нижнем полюсе, латеральном и медиальном крае почечно-
го трансплантата. Для сравнительного анализа, все результаты исследования были разделены на две группы: первая группа — пациенты на сроках от 0-30 суток после пересадки почки, вторая — пациенты на сроках более 30 суток после операции. Основной причиной, приведшей к хронической почечной недостаточности (ХПН), у пациентов, перенесших трансплантацию почки, являлся хронический гломерулонефрит.
Результаты и обсуждение
Клинический пример из первой группы. Пациент М., с хронической почечной недостаточностью. Трансплантация почки произведена от живого родственного донора. Трансплантат находится в правой подвздошной области. При нормальном функциональном состоянии трансплантата, показатели цветовой и спектральной допплерографии оценивались как удовлетворительные, с индексом резистентности не более 0,60 (рис. 1); показатели
Рисунок 1.
Ультразвуковое исследование в режиме цветовой и спектральной допплерографии в междольковых и сегментарных артериях у пациента М. Показатели кровотока в данном случае не изменены
Рисунок 3.
Исследование в режиме ультразвуковой эластографии сдвиговой волны у пациента М.: жесткость паренхимы в зоне верхнего полюса почечного трансплантата 21,4 кПа
Рисунок 2. Рисунок 4.
Исследование в режиме ультразвуковой Исследование в режиме ультразвуковой
эластографии сдвиговой волны у пациента эластографии сдвиговой волны у пациента М.:
М.: жесткость паренхимы в зоне медиального жесткость паренхимы в зоне нижнего полюса
края трансплантата 19,8 кПа почечного трансплантата 16,8 кПа
Рисунок 5.
Исследование у пациента К. в режиме цветовой и спектральной допплерографии. Индекс резистентности в междольковых артериях почечного трансплантата составил 0,70
Рисунок 6.
Эхограмма пациента К. Кровоток в сегментарных артериях неизменен
жесткости паренхимы почечного трансплантата при УЭСВ на различных участках составили от 20,05 до 29,18 кПа (рис. 2-4).
У пациентов второй группы, при нормальных показателях клинико-лабораторных и допплерогра-фических исследований, показатели жесткости почечного трансплантата составили 17,00-26,06 кПа.
Клинический пример из второй группы. Пациент К. перенес операцию пересадки почки от живого родственного донора. Трансплантат в левой подвздошной области. Индекс резистентности в меж-дольковых артериях составил 0,70 (рис. 5). В сегментарных артериях индекс резистентности составил 0,66 (рис. б). Показатели жесткости паренхимы почечного трансплантата при режиме УЭСВ составили от 31,6 до 36,9 кПа (рис. 7-9).
Заключение
При снижении скорости кровотока и повышении индекса резистентности до 0,70 и более, как в пер-
Рисунок 8.
Исследование в режиме ультразвуковой эластографии сдвиговой волны у пациента К.: жесткость паренхимы в зоне нижнего полюса почечного трансплантата 34,7 кПа
5С6.11 АМанНм! I Ше М11,5 Т1Ь 1.:
м 1/61 де/мм
Г 15ЛОп« Эй 2 С 404 Рг 5 Мг
+0-Вая~ Ммп 34.7 кРа М1п 27,1 кР* Мая 44.1кР* '"ЧИ» 4,7кР*
З.Зст 01ат 10.00 тт
Рисунок 7.
Исследование в режиме ультразвуковой эластографии сдвиговой волны у пациента К.: жесткость паренхимы в зоне медиального края почечного трансплантата 36,9 кПа
Рисунок 9.
Исследование в режиме ультразвуковой эластографии сдвиговой волны у пациента К.: жесткость паренхимы у верхнего полюса почечного трансплантата 31,6 кПа
о&нгагмв от:35:о 5С6-11 АМав1м11 иге ««1.6 ПЬ 1
вой, так и во второй группах, показатели УЭСВ составили от 28,00 до 39,45 кПа. Повышение жесткости паренхимы почечного трансплантата, на наш взгляд, связано с начавшимися изменениями (фиброза) в паренхиме почки. При повышении индекса резистентности более 0,70 показатели жесткости паренхимы при УЭСВ является дополнительным критерием, позволяющим оценить функциональное состояние почечного трансплантата. Ультразвуковая эластография — новая развивающаяся методика, чувствительность, специфичность и точ-
ЛИТЕРАТУРА
1. Зыкин Б.И., Постнова Н.А., Медведев М.Е. Эластография: анатомия метода // Променева диагностика, променева терапия. — 2012. — 2-3.
2. Зубарев А.Р., Федорова В.Н., Демидова А.К. и соавт. Ультразвуковая эластография как новая ступень в дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы: обзор литературы и предварительные клинические данные // Медицинская визуализация. — 2010. — №1. — С. 11-16.
3. Тухбатуллин М.Г., Алиева И.М. Современные ультразвуковые технологии в клинической практике // Практическая медицина. — 2012. — №5.
4. Тухбатуллин М.Г., Галеева З.М., Бастракова А.Е. Ультразвуковая эластография // Эхография в диагностике заболеваний внутренних и поверхностно расположенных органов. — Казань: Медицинская книга, 2016. — С. 119-130.
ность которой увеличиваются при комплексном использовании с другими методами исследования. Анализ результатов проведенных исследований выявил значительные клинические возможности и перспективы применения метода ультразвуковой эластографии сдвиговой волны в оценке состояния почечного трансплантата. Полученные данные о диагностической точности метода позволяют использовать результаты в целях принятия решения о дальнейшем ведении пациента и тактике лечения [4].
5. Bamber J. et al. EFSUMB* Guidiness and recommendations on the clinical use of ultrasoundelastography. Part 1: Basic principles and technology // Ultrashall in Med. — 2013. — 34. — P. 164-168.
6. Bamber J. et al. EFSUMB* Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 2: Basic Principles and Technology // Ultrashall in Med. — 2013. — 34. — P. 169-184.
7. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Режимы, методы и технологии —М.: Изомед, 2011. — 312 с.
8. Ophir J. et al. Elastography: Imaging the Elastic Properties of Soft Tissues with Ultrasound // J. Med. Ultrasonics. — 2002. — P. 155-171.
9. Ophir J., Cespedes I., Ponnekanti H., Yazdi Y., Li X. Elastography: a quantita-tive method for imaging the elasticity of biological tissues // Ultrason Imaging. — 1991. — Vol. 13. — P. 111-134.
