Assessment of the vascular structure of the liver in viral hepatitis by contrast-enhanced ultrasound

Full Text

Список сокращений

КУУЗИ – контраст-усиленное ультразвуковое исследование

HTWo – период полувыведения контрастного препарата

PI – максимальная интенсивность контрастирования

TOA – начало артериальной фазы

TTP – время достижения максимальной интенсивности контрастирования

Введение

При воздействии неблагоприятных факторов – токсинов, вирусных частиц и других на печень происходит изменение паренхимы с деформацией сосудистого русла [1–4]. Одним из методов диагностики сосудистых изменений в печени является ультразвуковое исследование в стандартном серошкальном В-режиме, а также допплерографическое исследование [5, 6]. Однако в данных режимах достоверно возможно оценить кровоток только в магистральных сосудах – портальной вене, печеночной артерии и в некоторых случаях – в сегментарных ветвях, при этом визуализация изменений в сосудах более мелкого калибра затруднена [6]. Изучение сосудистой системы печени при различной патологии вносит существенный вклад в понимание морфологических изменений паренхимы, поскольку в ходе патологической трансформации по мере возникновения очагов фиброза, воспаления или некроза меняется сосудистый рисунок с нарушением характера кровотока [3, 7].

Одним из диагностических методов, позволяющих на ранних этапах судить о состоянии паренхимы печени комплексно, является контраст-усиленное ультразвуковое исследование (КУУЗИ), при котором для усиления визуализации используются ультразвуковые контрастные препараты [8–10]. Их размеры сопоставимы с эритроцитами, что дает возможность контрастировать сосуды и крупного калибра, и капиллярного русла, не вызывая при этом таких осложнений, как тромбоэмболия [11, 12]. В результате того, что печень имеет два источника кровоснабжения – через печеночную артерию (25%) и воротную вену (75%), микропузырьки поступают двумя путями, позволяя судить о состоянии ангиоархитектоники более детально путем оценки времени поступления и выведения контрастного препарата, а также характера его распределения, симметричности и однородности [3].

Цель работы – определение диагностической и прогностической ценности КУУЗИ в оценке ангиоархитектоники печени у пациентов с вирусными поражениями.

Материалы и методы

На базе ОГБУЗ «Клиническая больница №1» г. Смоленска в 2018–2019 гг. обследованы 120 человек с хроническими вирусными гепатитами и 35 человек – с неизмененной паренхимой печени в качестве контрольной группы.

Пациенты основной группы разделены на 2 подгруппы в соответствии с нозологией:

1) пациенты с хроническим вирусным гепатитом В (n=50);

2) пациенты с хроническим вирусным гепатитом С (n=70).

Критериями включения в основную группу служили:

• верифицированный диагноз хронического вирусного гепатита В или С, наличие в течение 6 мес положительных результатов на наличие в крови вируса гепатита В или С по данным качественного метода – полимеразной цепной реакции, определение вирусной нагрузки и генотипа вируса в случае хронического вирусного гепатита С количественными методами;
• отсутствие ранее противовирусной терапии;
• возраст старше 18 лет;
• информированное добровольное согласие на обследование.

В контрольную группу (n=35) вошли пациенты с такими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, как хронический гастрит, хронический дуоденит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический некалькулезный холецистит.

Данные о распределении пациентов по полу и возрасту по группам представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Общая клиническая характеристика пациентов

Table 1. General clinical characteristics of patients

Группы	Мужчины		Женщины		Всего		Средний возраст
	абс.	%	абс.	%	абс.	%
Хронический гепатит В	30	33	20	31,3	50	32,3	49,5±1,22
Хронический гепатит С	39	42,9	31	48,4	70	45,2	51,2±1,51
Неизмененная паренхима печени	22	24,1	13	20,3	35	22,5	56,8±1,43
Всего	91	58,7	64	41,3	155	100	52,5±1,39
Примечание. р≤0,05.

 

Всем пациентам с хроническими вирусными гепатитами С и В (n=120), как и пациентам контрольной группы (n=35), проведено КУУЗИ на ультразвуковом аппарате экспертного класса Hitachi Preirus конвексным датчиком (3,5 МГц) с использованием контрастного препарата II поколения, разрешенного к использованию в Российской Федерации, – SonoVue (Bracco Suisse S.A., Швейцария). Для предотвращения преждевременного разрушения и увеличения времени исследования устанавливали значения механического индекса для В-режима – 0,04, для режима Contrast – 0,06; 1,0 мл раствора гексафторида серы и 0,9% изотонического раствора хлорида натрия вводили в крупную периферическую вену, прежде всего в v. ulnaris sinistra, через 2-портовый периферический катетер диаметром G19-20. Во время исследования проводили запись контрастирования с непосредственной оценкой качественных параметров и анализом количественных параметров путем построения кривых накопления контрастного препарата в проксимальных и дистальных зонах в специализированной программе на ультразвуковом аппарате (рис. 1).

 

Рис. 1. Кривые накопления контрастного препарата: красная линия – проксимальная зона, желтая линия – дистальные зоны.

Примечание. Здесь и далее на рис. 2: ось ординат – яркость, дБ; ось абсцисс – время, с.

Fig. 1. Time intensity curves: red line – proximal zone, yellow line – distal zones.

 

Оценивались такие количественные параметры, как:

• начало артериальной фазы – TOA, с;
• время достижения максимальной интенсивности контрастирования – TTP, с;
• максимальная интенсивность контрастирования – PI, дБ;
• период полувыведения контрастного препарата – HTWo, с;
• транзит печеночная артерия – печеночные вены, с;
• транзит воротная вена – печеночные вены, с.

Далее вычислялась разница (Δ) данных показателей в проксимальных и дистальных зонах по формуле Δ= (параметр в проксимальной зоне - параметр в дистальных зонах)/параметр в проксимальной зоне ×100%.

Для анализа качественных параметров разработана стандартизированная программа, где в артериальную фазу оценивали такие параметры, как деформация сосудистого рисунка, симметричность накопления контрастного препарата, в портальную и позднюю венозную фазу – снижение общей интенсивности контрастирования, краевое ослабление визуализации контрастирования, мм от края Глиссоновой капсулы, наличие и количество очагов неоднородного выведения и задержки контрастного препарата. Каждому параметру присваивали баллы от 1 (норма) до 5 (цирроз). При этом сумма баллов 6–11 соответствовала стадии фиброза F0, а 26–30 – F4 (цирроз) [13, 14].

В качестве референтного метода выполнена пункционная биопсия печени под ультразвуковым контролем в 39,2% случаев (табл. 2). При невозможности проведения биопсии (наличие абсолютных и относительных противопоказаний, отсутствие информированного согласия) в качестве референтного метода использовалась эластография сдвиговых волн (2DSWE).

 

Таблица 2. Сравнительная характеристика инвазивных и неинвазивных методов в диагностике состояния паренхимы печени с расчетом r – коэффициента корреляции Пирсона [15]

Table 2. Comparative characteristics of invasive and non-invasive methods in the diagnosis of liver parenchyma using the Pearson correlation coefficient [15]

Группы	Биопсия (инвазивный референтный метод)	Эластография (неинвазивный референтный метод)	КУУЗИ
Основная группа	0,98	0,93	0,91
Контрольная группа	–	0,90	0,88

 

Результаты

При проведении КУУЗИ печени у пациентов основной и контрольной групп получены следующие количественные параметры КУУЗИ (табл. 3).

 

Таблица 3. Количественные параметры КУУЗИ пациентов контрольной группы [в формате M (SD)]

Table 3. Quantitative parameters in the control group [in the format M (SD)]

Количественные параметры	Основная группа	Контрольная группа	р*
TOA prox	11±3,2	17±2,3	>0,01
TOA dist	14±2,1	19±3,7	>0,01
Δ TOA	12±5	8±2	≤0,01
TTP prox	82±9,3	90±8,9	>0,01
TTP dist	78±13,1	100±11,5	>0,01
Δ TTP	16±6,2	13±3,1	≤0,01
PI prox	55±7,4	70±10,2	>0,01
PI dist	49±9,2	50±15,1	>0,01
Δ PI	18±10,5	15±4,8	≤0,01
HTWo prox	193±28,4	180±21,1	>0,01
HTWo dist	257±37,1	220±25,4	>0,01
Δ HTW	20±9,1	18±4,2	≤0,01
Транзит ПА-ПВ	8±1,2	10±2,5	≤0,01
Транзит ВВ-ПВ	6±0,5	7±1,6	≤0,01
Примечание. М – среднее арифметическое, SD – стандартное отклонение, р – уровень значимости, ПА – печеночная артерия, ПВ – печеночные вены, ВВ – воротная вена; *статистически значимые различия при р≤0,01.

 

При построении кривых накопления контрастного препарата в проксимальных и дистальных зонах у пациентов основной группы получены графики, отражающие значительную разницу показателей количественных параметров в проксимальных и дистальных зонах (рис. 2).

 

Рис. 2. КУУЗИ печени пациентов основной группы: а – артериальная фаза; b – портальная фаза; c – поздняя венозная фаза; d – кривые накопления контрастного препарата: красная линия – проксимальная зона, желтая линия – дистальные зоны.

Fig. 2. Contrast-enhanced ultrasound in the main group: a – arterial phase; b – portal phase; c – late venous phase; d – time intensity curves: red line – proximal zone, yellow line-distal zones.

 

При оценке качественных параметров КУУЗИ наблюдались наибольшие изменения таких параметров, как симметричность накопления контрастного препарата (71%) в артериальную фазу, неоднородность контрастирования (64%) и снижение общей интенсивности контрастирования (59%) в портальную и позднюю венозную фазы (рис. 3).

 

Рис. 3. Изменения качественных параметров КУУЗИ.

Fig. 3. Changes in the quality parameters.

 

Распределение баллов оценки качественных параметров представлено в табл. 4.

 

Таблица 4. Балльная оценка качественных параметров КУУЗИ по группам

Table 4. Score assessment of the quality parameters by group

Сумма баллов	Основная группа, %	Контрольная группа, %
6–10 (F0)	–	29
11–15 (F1)	17	36
16–20 (F2)	20	24
21–25 (F3)	37	11
26–30 (F4)	26	–

 

При сопоставлении изменений печени по данным биопсии и эластографии сдвиговых волн (2DSWE) с параметрами КУУЗИ печени при помощи ROC-анализа с расчетом площади под кривой, стандартной ошибки и порогов отсечения в виде 95% доверительного интервала выявлено, что наибольшую прогностическую значимость в диагностике степени поражения паренхимы имеют значения разницы количественных параметров (Δ) в проксимальных и дистальных зонах, транзит «печеночная артерия – печеночные вены», транзит «воротная вена – печеночные вены», а также качественные параметры как в контрольной группе, так и в группе пациентов с хроническими вирусными гепатитами.

Обсуждение

В настоящее время отмечается неуклонный рост числа пациентов с диффузными заболеваниями печени [16]. При этом ведущую роль в формировании данной патологии играет хроническая инфекция, обусловленная вирусными гепатитами В и С [16, 17]. Патоморфологические изменения, происходящие в печеночной ткани по мере развития фиброза и цирроза, затрагивают не только крупные сосуды, но и микроциркуляторное русло [3, 7]. Таким образом, изменения сосудистого русла как в проксимальных, так и в дистальных участках паренхимы относятся к числу патогенетически значимых и способствуют оценке состояния печени комплексно с возможностью дальнейшего прогнозирования течения заболевания.

Несмотря на то, что до недавнего времени биопсия оставалась «золотым стандартом» в диагностике патологии печени, в стандартных алгоритмах обследования пациентов с диффузными заболеваниями печени, прежде всего вирусными гепатитами, значительное внимание уделяют неинвазивной диагностике [18–20]. Таким образом, актуальным остается поиск эффективного и неинвазивного метода на ранних этапах развития заболеваний. Поэтому целью нашего исследования явилось определение диагностической и прогностической ценности КУУЗИ печени у пациентов с хроническими вирусными гепатитами. Перспективность использования КУУЗИ заключается в том, что в отличие от биопсии и эластографии имеется возможность оценки печени комплексно, а не только ограниченного участка. Также КУУЗИ обладает целым рядом достоинств: неинвазивность, простота в использовании, возможность повторного введения контрастного препарата в случае неясной диагностической картины, отсутствие аллергических реакций и неблагоприятных воздействий на пациента, в том числе на функцию почек [8–12, 21, 22].

Обобщив полученные данные, мы сделали вывод о наибольшей диагностической и прогностической ценности показателей разницы количественных параметров в проксимальных и дистальных зонах, а не отдельных количественных параметров, что может быть связано с достаточно высокой вариабельностью характера кровотока в печени у каждого конкретного пациента, затрудняющей оценку степени поражения только по какому-то одному количественному параметру. Кроме того, показатели разницы количественных параметров позволяют оценить характер микроциркуляции одновременно как в проксимальных, так и в дистальных зонах, а также косвенно судить о состоянии паренхимы между этими зонами, где могут формироваться очаги некроза, воспаления и фиброза, затрудняющие отток крови к периферии по сегментарным и внутрисегментарным сосудам. С этими же причинами связаны и значительные изменения качественных параметров по мере увеличения степени поражения паренхимы. Также по мере развития цирроза увеличивается количество артерио-венозных анастомозов, приводящих к ускорению поступления крови из артериального русла в венозное, что подтверждается в виде укорочения времени транзита контрастного препарата.

Заключение

КУУЗИ представляет собой перспективный метод неинвазивной диагностики состоянии паренхимы печени на раннем этапе развития диффузных заболеваний, который дает возможность оценить декомпенсацию хронических вирусных гепатитов путем оценки качественных и количественных параметров контрастирования в сочетании с основными методами диагностического алгоритма. КУУЗИ позволяет повысить диагностическую ценность ультразвукового метода исследования при диффузных заболеваниях печени. Данный способ диагностики простой в использовании, безопасный и достаточно информативный.

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The authors declare that there is no external funding for the exploration and analysis work.

Информированное согласие на публикацию. Пациенты подписали форму добровольного информированного согласия на публикацию медицинской информации.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patients for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

About the authors

Аlexey O. Bueverov

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: annatikh67@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5041-3466

д-р мед. наук, проф. каф. медико-социальной экспертизы, неотложной и поликлинической терапии Института профессионального образования 

Russian Federation, Moscow

Аlexey V. Borsukov

Smolensk State Medical University

Email: annatikh67@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4047-7252

д-р мед. наук, проф., дир. Проблемной научно-исследовательской лаборатории «Диагностические исследования и малоинвазивные технологии» 

Russian Federation, Smolensk

Anna V. Tikhankova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: annatikh67@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8037-9660

канд. мед. наук, врач УЗД Университетской клинической больницы №2 

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files