Ультразвуковая оценка липометрических показателей: валидизация с помощью мс-кт

Гулиев Заур Забит Оглы; Рябиков Андрей Николаевич; Малютина Софья Константиновна; Стрыгин Александр Валерьевич

№ 3 - 2014 г.

14.00.00 медицинские и фармацевтические науки

УДК 577.115.3-073.43

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЛИПОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ: ВАЛИДИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ МС-КТ

З. З. Гулиев1. А. Н. РябиковС. К. МалютинаА. В. Стрыгин3

1ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава

России (г. Новосибирск) 2ФГБУ «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины»

СО РАМН (г. Новосибирск) 3ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Минздрава России (г. Новосибирск)

Ультразвуковые (УЗ) показатели подкожного и премезентериального жира валидизировались эталонным методом абдоминальной компьютерной томографии (случайная выборка, 40 человек в возрасте 27-70 лет). Получены положительные корреляции УЗ-показателя толщины премезентериального жира сагиттального и поперечного сечений с КТ-показателями площади сальникового, экстраперитонеального и общего висцерального жира (г = 0,364; р = 0,021 и г = 0,346; р = 0,029, для висцерального жира соответственно). Коэффициенты воспроизводимости УЗ-измерений были в пределах 2,5-7,5 %. Таким образом, в изученной выборке УЗ-показатели толщины премезентериального жира были хорошо воспроизводимы и ассоциировались с показателями площади висцерального жира (р = 0,021-0,039), полученными методом компьютерной томографии.

Ключевые слова: липометрия, ожирение, жировое депо, премезентериальный жир, подкожный жир, висцеральный жир, ультразвуковое исследование, компьютерная томография.

Гулиев Заур Забит оглы — врач ультразвуковой диагностики, аспирант кафедры терапии, гематологии и трансфузиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», e-mail: [email protected]

Рябиков Андрей Николаевич — доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории этиопатогенеза и клиники внутренних заболеваний ФГБУ «Научно-исследовательский институт терапии», профессор кафедры терапии, гематологии и трансфузиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 279-94-06, e-mail: [email protected]

Малютина Софья Константиновна — доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории этиопатогенеза и клиники внутренних заболеваний ФГБУ «Научно-исследовательский институт терапии», профессор кафедры терапии,

гематологии и трансфузиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 279-94-06, e-mail: [email protected]

Стрыгин Александр Валерьевич — доктор медицинских наук, руководитель диагностического центра и заведующий отделением лучевой диагностики ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательских институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна», e-mail: [email protected]

Актуальность исследования. Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются ведущей причиной смертности в мире и России. В этой связи активно обсуждается роль избыточного веса [1]. Последние наблюдения показывают, что выраженные метаболические нарушения связаны, прежде всего, с накоплением висцерального жира, в частности, внутрибрюшинного. Предложенные методики ультразвукового (УЗ) сканирования для оценки жировых депо нуждаются в валидизации. Как известно, в оценке висцерального жира эталонным методом является мультисрезовая компьютерная томография (МС-КТ) [3, 4, 6].

Целью настоящего исследования являлась валидизация УЗ-липометрии путем анализа корреляций УЗ-показателей подкожного и премезентериального жира с оценками, полученными методом МС-КТ.

Материал и методы. Работа выполнена в рамках комплексирования научных исследований ГБОУ ВПО «НГМУ» Минздрава России, ФГБУ «НИИТПМ» СО РАМН и ФГБУ «ННИИТО» Минздрава России.

Объектом исследования явилась случайная выборка пациентов (40 человек, мужчины и женщины в возрасте 27-70 лет), прошедших абдоминальную томографию в ФГБУ «ННИИТО» по различным поводам (зав. отделением — д-р мед. наук Стрыгин А.В.).

На втором этапе пациенты были приглашены для прохождения УЗ-замеров жировых депо. При этом на серии срезов МС-КТ проведены измерения, идентичные УЗ-замерам с последующим их сопоставлением (УЗИ против МС-КТ).

Выполнение настоящего анализа в рамках диссертационной работы одобрено этическим комитетом НГМУ в 2011 году. Все участники подписали информированное согласие.

МС-КТ была выполнена на 64-срезовом томографе с толщиной поперечного среза 1 мм. Измерения площади висцеральной жировой ткани (КТ-ВЖ), подкожной жировой ткани (КТ-ПЖ) и коэффициента КТ-ВЖ/КТ-ПЖ проводились по методике, предложенной L. Sjoestrom [6]. Брюшная жировая ткань оценивалась на уровне четвертого-пятого поясничного позвонка (L4—L5). Каждый регион интереса очерчивался компьютеризированной ручкой (световым пером), а затем был выражен как площадь сечения ткани (см2). Висцеральная жировая ткань (КТ-ВЖ) и ее компоненты (жир сальника, КТ-СЖ и экстраперитонеальный жир, КТ-ЭЖ) были выделены трассирующей линией в пределах внутренней части стенки мышц, окружающей брюшную полость. Все КТ-измерения выполнены одним исследователем (рис. 1). Повторное тестирование надежности измерения жира при МС-КТ у 10-ти пациентов дало коэффициент корреляции r = 0,99, что свидетельствует о высокой воспроизводимости оценок жировых депо методом МС-КТ.

Рис. 1.Анатомия жировых депо (А) на томограмме и соответствующая анатомическая схема (Б): 1 — сальниковый жир (КТ-СЖ); 2 — экстраперитонеальный жир (КТ-ЭЖ); 1 + 2 — висцеральный жир (КТ-ВЖ); 3 — подкожный жир (КТ-ПКЖ)

УЗИ премезентериального и подкожного жира выполнено по методике R. Suzuki и соавт. [9] в нашей модификации [2] на коммерчески доступном сканере. Все эхографические измерения производились в фазу спокойного выдоха; во избежание искусственных изменений толщины жира исключалось излишнее давление датчиком на поверхность тела. Линейным датчиком высокого разрешения (5-12 МГц) в поперечном сечении измеряли толщину подкожного жира (ПКЖп) от внутренней поверхности кожи до наружной поверхности белой линии живота; на этих же срезах измеряли максимальную толщину премезентериального жира (ПМЖп) от внутренней поверхности белой линии живота до передней поверхности печени. В сагиттальном сечении линейным датчиком снова оценивали толщину подкожного жира (ПМЖс), а также толщину премезентериального жира (ПМЖс). Получение изображений и измерения толщины жировых депо выполнены в трех подходах; для анализа использовали среднее значение измерений.

Анатомическая схема и принципы УЗ-оценки подкожного и премезентериального жира на эхограммах представлены на рис. 2 и 3.

ГТодкожлий mhj

-------- Бела* линий______—(=-_.-. _

M.i^rfusabdTT^'r—- — Д.яеПи obd

ГТ pi и* t 5 in" t р Ч Q ЛЪ Н hi Й «ир

Bi^uHcu nerocTs

Рис. 2. Анатомическая схема поверхностных отделов эпигастральной области

на поперечном срезе

Рис. 3. УЗ-оценка подкожного и премезентериального жира: а — измерение толщины подкожного и премезентериального жира в поперечном сечении (параметры ПКЖп и ПМЖп); б — измерение толщины подкожного и премезентериального жира в сагиттальном сечении (параметры ПМЖс и ПМЖс)

Результаты. Данные, полученные при УЗ-липометрии, в процессе анализа сопоставлялись с данными МС-КТ. Измерения площади сальникового, экстраперитонеального, подкожного и висцерального жиров на компьютерных томограммах занимало примерно 8 мин на пациента. В нашей выборке все КТ-показатели, оценивающие подкожное и висцеральное жировое депо, высоко достоверно коррелировали между собой. Измерение толщины подкожного и премезентериального жира УЗ-методом в сагиттальном и поперечном сечениях в среднем занимало 4,2 мин и было адекватно выполнено в 100 % случаев.

В табл. представлены результаты корреляционного анализа между УЗ-показателями ПМЖс, ПКЖс, ПМЖп и ПКЖп с липометрическими показателями на компьютерных томограммах КТ-ПКЖ, КТ-ВЖ, КТ-СЖ и КТ-ЭЖ.

Корреляционный анализ связи УЗ-показателей толщины ПМЖс, ПКЖс, ПМЖп и ПКЖп с показателями площади жира КТ-ПКЖ, КТ-ВЖ, КТ-СЖ и КТ-ЭЖ по данным КТ (мужчины и женщины 27-70 лет, п = 40)

Ультразвуковые показатели КТ-показатели

КТ-ПКЖ КТ-ВЖ КТ-СЖ КТ-ЭЖ

г(р) г(р) г(р) г(р)

ПМЖс 0,052 (0,751) 0,364 (0,021) 0,328 (0,039) 0,354 (0,025)

ПКЖс 0,071 (0,663) 0,225 (0,164) 0,292 (0,067) 0,147 (0,366)

ПМЖп 0,117 (0,473) 0,346 (0,029) 0,381 (0,015) 0,289 (0,070)

ПКЖп 0,067 (0,680) 0,180 (0,267) 0,270 (0,092) 0,088 (0,594)

Примечание: г — коэффициент Пирсона, р — уровень достоверности

Получены положительные корреляции УЗ-показателя толщины ПМЖс с КТ-показателями площади жировой ткани: СЖ (г = 0,328; р = 0,039), ЭЖ (г = 0,354; р = 0,025), ВЖ (г = 0,364; р = 0,021); не получено ассоциаций толщины ПМЖс с КТ-показателями ПКЖ (г = 0,052; р = 0,751). Тенденция к ассоциации выявлена между УЗ-параметром толщины

ПКЖс с КТ-показателем СЖ (г = 0,292; р = 0,067). Однако УЗ-показатель толщины подкожного жира сагиттального сечения не был связан с КТ-показателями: ПКЖ (г = 0,071; p = 0,663), ВЖ (г = 0,225; p = 0,164), ЭЖ (г = 0,147; p = 0,366).

Показатель ПМЖп положительно коррелировал с КТ-показателями: ВЖ (г = 0,346; р = 0,029), СЖ (г = 0,381; р = 0,015), имел тенденцию к ассоциации с ЭЖ (г = 0,289; р = 0,070) и не был связан с КТ-показателем ПКЖ (г = 0,117; р = 0,473).

При сравнении УЗ-показателя подкожного жира поперечного сечения выявлена тенденция к ассоциации с КТ-показателем СЖ (г = 0,270; р = 0,092) и не получено ассоциации с КТ-показателями: ПКЖ (г = 0,067; р = 0,680), ВЖ (г = 0,180; р = 0,267), ЭЖ (г = 0,088; р = 0,594).

Коэффициент воспроизводимости УЗ-измерений жира по Bland-Altman. Для УЗ-показателей толщины подкожного и премезентериального жира на сагиттальном и поперечном сечениях были изучены показатели воспроизводимости результатов повторных измерений с помощью графоаналитической методики Bland-Altman [9]. Для различных показателей сравнивались расхождения между 1-м и 2-м измерениями и между 2-м и 3-м замерами. Проведенный анализ воспроизводимости показателей ПМЖс, ПКЖс, ПМЖп и ПКЖп в виде графиков представлен на рис. 4, коэффициент воспроизводимости составил 5,0; 7,5; 5,0 и 2,5 % соответственно.

Рис. 4. Диаграмма рассеивания/воспроизводимости показателей УЗ-измерений подкожного и премезентериального жира по В1апд-А\Шап: А1 — ПМЖс: измерения 1-2; А2 — ПМЖс: измерения 2-3; средний индекс воспроизводимости 5,0 % (по Bland-Altman);

Б1 — ПКЖс: измерения 1-2; Б2 — ПКЖс: измерения 2-3; средний индекс воспроизводимости 7,5 %; В1 — ПМЖп: измерения 1-2, В2 — ПМЖп: измерения 2-3; средний индекс воспроизводимости 5,0 %; Г1 — ПКЖп: измерения 1-2; Г2 — ПКЖп: измерения 2-3; средний индекс воспроизводимости 2,5 %

Обсуждение. В нашем исследовании были выявлены достоверные корреляции между УЗ-показателем толщины премезентериального жира и параметрами площади сальникового жира, экстраперитонеального и общего висцерального жира, измеренными с помощью МС-КТ (р = 0,021-0,039). Наши данные согласуются с результатами ряда работ, в которых также показана хорошая корреляция УЗ- и КТ-показателей в оценке жировых депо (подкожного, внутрибрюшного, премезентериального жира) [4, 5, 9, 10]. Отсутствие достоверных ассоциаций между толщинами подкожного жира при УЗ- и КТ-измерениях в нашем исследовании, вероятно, связано с анатомическими отличиями локусами замеров: в эпигастральной зоне для УЗИ и на уровне L4-L5 при МС-КТ. УЗ-оценка толщины премезентериального жира в настоящем исследовании явилась хорошо

воспроизводимой, технически адекватно выполнимой в 100 % случаев методикой. Отметим, что надежность УЗ-измерений жировых депо в нашей методике [2] на поперечных срезах оказалась несколько выше, чем на сагиттальных.

Известно, что в оценке скоплений жира наиболее точным методом является КТ [4, 6]. УЗ-оценка толщины премезентериального жира является, по сути, суррогатным индикатором, опосредованно характеризующим количество висцерального жира, и данная методика значительно менее изучена [12].

Представляет интерес показанная рядом авторов при изучении пациентов с метаболическим синдромом возможность оценки не только абсолютных, но и относительных количественных показателей, таких как соотношение интраабдоминального висцерального и подкожного жира по данным КТ и УЗИ [5, 8, 9]. В качестве одного из критериев висцерального ожирения предложен показатель КТ-отношения интраабдоминального/подкожного жира [4, 5] и показатель отношения премезентериального/подкожного жира > 1 при УЗ-оценке [5, 9].

Имеются данные, указывающие на превосходство УЗИ по сравнению с КТ. Так, F. Armelini и соавт. [4] обнаружили у женщин, страдающих ожирением, после похудания заметное снижение внутрибрюшного жира, а не подкожного.

Таким образом, в изученной выборке пациентов (мужчин и женщин 27-70 лет) УЗ-показатели толщины премезентериального жира ассоциировались с площадью сальникового жира, экстраперитонеального и общего висцерального жира, измеренными референсным методом МС-КТ. Интраоператорская воспроизводимость измерений толщины премезентериального и подкожного жировых депо, оцененная по методике Bland-Altman, оказались достаточно высокой.

Выводы

1. МС-КТ является эталонным методом в определении распределения жировой ткани, однако его затратность и лучевая нагрузка обосновывают целесообразность применения УЗ-липометрической оценки. Эта методика воспроизводима, информативна и технически выполнима в 100 % случаев.

2. УЗ-показатели премезентериального жира достоверно коррелируют с параметрами площади сальникового жира, экстраперитонеального и общего висцерального жира, измеренными с помощью МС-КТ.

3. УЗ-оценка толщины висцерального жира может быть использована с целью ранней диагностики висцерального ожирения, являющимся фактором риска развития ССЗ, а также для скринингового исследования пациентов в клинических

и эпидемиологических исследованиях (в том числе, у детей и подростков).

Список литературы

1. 10-летние тренды показателей массы тела у мужчин и женщин Новосибирска (1985— 1995 гг.) / Е. С. Кылбанова, С. К. Малютина, Н. В. Насонова, Ю. П. Никитин // Терапевт. арх. — 2005. — № 3. — С. 64-67.

2. Новый ультразвуковой маркер — толщина премезентериального жира: связь с метаболическими индикаторами и факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний / А. Н. Рябиков, З. З. Гулиев, С. К. Малютина, Ю. И. Рагино // НПЖ Атеросклероз. — 2013. — Т. 9, № 2. — С. 11-19.

3. Алгоритм лучевого исследования висцерального ожирения у больных

с метаболическим синдромом / Н. М. Суслаева, В. Д. Заводовская, О. С. Шульга // Сиб.

мед. журн. - 2012. - № 5. - С. 28-30.

4. Total and intra-abdominal fat measurements by ultrasound and computerized tomography / F. Armellini, M. Zamboni, R. Robbi [et al.] // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. — 1993.

- Vol. 17. — P. 209-214.

5. Sonographic measurement of mesenteric fat thickness is a good correlate with cardiovascular risk factors: comparison with subcutaneous and preperitoneal fat thickness, magnetic resonance imaging and anthropometric indexes / K. H. Liu, Y. L. Chan, W. B. Chan [et al.] // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. — 2003. — Vol. 27. — P. 1267-1273.

6. Sjoestrom L. A computed tomography based multicompartment body composition technique and anthropometric predictions of lean body mass, total and subcutaneous adipose tissue / L. Sjoestrom // Int. J. Obes. — 1991. — Vol. 15. — P. 19-30.

7. Kannel W. B. Cardiovascular and noncardiovascular consequences of obesity / W. B. Kannel, L. A. Cupples // Perspectives in Behavioral Medicine. Eating, Sleeping and Sex / Eds. A. J. Stunkard, A. Baum. — New Jersey : Lawrence Erlbaum Associates, Publishers, 1989. — P. 109-129.

8. Clinical usefulness of the thickness of preperitoneal and subcutaneous fat layer in the abdomen estimated by ultrasonography for diagnosing abdominal obesity in each type of impaired glucose tolerance in man / A. Soyama, T. Nishikawa, T. Ishizuka [et al.]// Endocr. J. — 2005. — Vol. 52. — P. 229-236.

9. Abdominal wall fat index, estimated by ultrasonography, for assessment of the ratio

of visceral fat to subcutaneous fat in the abdomen / R. Suzuki, S. Watanabe, Y. Hirai [et al.] // Am. J. Med. — 1993. — Vol. 95. — P. 309-314.

10. Preperitoneal fat thickness determined by ultrasonography is correlated with coronary stenosis and lipid disorders in non-obese male subjects / M. Tadokoro, S. Murano, T. Nishide [et al.] // Int. J. Obes. — 2000. — Vol. 24. — P. 502-507.

11. Tayama K. Preperitoneal fat deposition estimated by ultrasonography in patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus / K. Tayama, T. Inukai, Y. Shimomura // Diabetes Res. Clin. Pract. — 1999. — Vol. 43. — P. 49-58.

12. Wajchenberg B. L. Subcutaneous and visceral adipose tissue : their relation to the metabolic syndrome / B. L. Wajchenberg // Endocrine Revs. — 2000. — Vol. 21. — P. 697-738.

ULTRASONIC ASSESSMENT OF LIPOMETRIC INDICATORS: VALIDIZATION BY MEANS OF MC-CT

Z. Z. Guliyev1. A. N. Ryabikov12. S. K. Malyutina12. A. V. Strygin3

1SBEIHPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health» (c. Novosibirsk) 2FSBE «Research institute of therapy and preventive medicine» SB RAMS (c. Novosibirsk) 3FSBE «Novosibirsk research institute of traumatology and orthopedics n. a. Y. L. Tsivyan»

of Ministry of Health (c. Novosibirsk)

Ultrasonic (US) indicators of subcutaneous and premesenterial fat were validated as a reference method of abdominal computer tomography (random sample, 40 people at the age of 27-70 years). Positive correlations of US-indicators of thickness of premesenterial fat in sagittal and transversal sections with CT-indicators of the area of omental, extraperitoneal and general visceral fat (r = 0,364 are received; p = 0,021 and r = 0,346; p = 0,029, for visceral fat). Coefficients of reproducibility of US-measurements were within 2,5-7,5%. Thus, in the studied selection the US-indicators of thickness of premesenterial fat were well reproduced and associated with indicators of the area of visceral fat (p = 0,021-0,039), received by method of computer tomography.

Keywords: lipometry, obesity, fatty depot, premesenterial fat, subcutaneous fat, visceral fat, ultrasonic research, computer tomography.

About authors:

Guliyev Zaur Zabit Ogly — ultrasonographer, post-graduate student of therapy, hematology and transfusiology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]

Ryabikov Andrey Nikolaevich — doctor of medical science, professor, leading researcher of laboratory of etiopathogenesis and clinic of internal diseases at FSBE «Research institute of therapy and preventive medicine» SB RAMS, professor of therapy, hematology and transfusiology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office phone: 8 (383) 279-94-06, e-mail: [email protected]

Malyutina Sofya Konstantinovna — doctor of medical sciences, professor, chief researcher of laboratory of etiopathogenesis and clinic of internal diseases of FSBE «Research institute of therapy and preventive medicine» SB RAMS, professor of therapy, hematology and transfusiology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office phone: 8 (383) 279-94-06, e-mail: [email protected]

Strygin Alexander Valeryevich — doctor of medical science, principal of diagnostic center and head of radiodiagnosis unit of FSBE «Novosibirsk research institute of traumatology and orthopedics n. a. Y. L. Tsivyan», e-mail: [email protected]

List of the Literature:

1. 10-year trends of indicators of body weight at men and women of Novosibirsk (1985 — 1995) / E. S. Kylbanova, S. K. Malyutina, N. V. Nasonova, Y. P. Nikitin // the Therapist. arch. 2005. № 3. P. 64-67.

2. New ultrasonic marker — thickness of premesenterial fat: communication with metabolic indicators and risk factors of cardiovascular diseases / A. N. Ryabikov, Z. Z. Guliyev, S. K. Malyutina, Y. I. Ragino // SPJ Atherosclerosis. 2013. V. 9, № 2. P. 11-19.

3. Algorithm of radial research of visceral obesity at patients with metabolic syndrome / N. M. Suslayeva, V. D. Zavodovskaya, O. S. Shulga // Sib. medical journal. 2012. № 5. P. 28-30.