Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Количественная оценка фильтрационной способности почек на основе экскреторной урографии при выявлении скрытых и ранних форм почечной недостаточности

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ

На правах рукописи

Зырянов Владимир Юрьевич

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ФИЛЬТРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧЕК НА ОСНОВЕ ЭКСКРЕТОРНОЙ УРОГРАФИИ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ СКРЫТЫХ И РАННИХ ФОРМ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

14.00.19 - Лучевая диагностика, лучевая терапия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Научно-практическом центре медицинской радиологии Департамента здравоохранения г. Москвы, на кафедре лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования.

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор Босин Виктор Юрьевич Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Береснева Эра Арсеньевна Доктор медицинских наук, профессор Борисов Владимир Викторович

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный медицинский университет Росздрава

Защита диссертации состоится «_»_2005 г. в часов

на заседании Регионального диссертационного совета ДМ.208.001.01. при ГУН Всероссийский научно-исследовательский испытательный институт медицинской техники Министерства здравоохранения и Социального развития Российской Федерации по адресу: •

129301 Москва, ул. Касаткина, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУН ВНИИИМТ МЗ и СР РФ

Автореферат разослан «

»

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного советг кандидат технических наук

1оЩ

2)62 ZZ3

3

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последние годы во всем мире отмечается рост числа больных с различными видами патологии почек (С.И.Рябов, 2000; P.Ruggenenti et al., 2001). В значительной части случаев течение почечного заболевания осложняется развитием прогрессирующей почечной недостаточности, причем страдают лица любого возраста, но чаще достаточно молодые и трудоспособные люди (F.Valderrabano et al., 2001; A.N.Haghighi et al., 2002; F.Locatelli et al., 2002). Затраты на лечение таких больных достигают двух процентов национальных бюджетов здравоохранения развитых стран (К. McLaughlin et al., 2001; H.S.Trivedi et al., 2002). Следует отметить, что 70% больных погибает уже на ранней стадии хронической почечной недостаточности от присоединившихся кардио-васкулярных и легочных осложнений, и примерно у 25% пациентов, находящихся на гемодиализе, была упущена своевременная возможность выявления почечной недостаточности на ранней стадии, когда использование фармакотерапии могло принести благоприятный эффект (J.Bommer, 2002; P.Roderick et al., 2002; G.Leoncini et al, 2003; E.Ritz, 2003). Отсюда вытекает одна из серьезнейших проблем современной уронефрологии - разработка способов выявления хронической почечной недостаточности на ранней стадии, когда за счет применения консервативных мероприятий еще имеются реальные шансы купировать нарастание тяжелых функциональных почечных расстройств (J.L.Xue et al., 2001; F.Locatelli et al., 2002).

Как известно, при развитии почечной недостаточности, в первую очередь, снижается уровень основных физиологических почечных процессов: ультрафильтрации, канальцевой секреции и реабсорбции. Важнейшая из этих функций -фильтрационная, может подвергаться снижению на самых ранних этапах возникновения функциональных нарушений (C.P.Pfi^^JHj^Jl^^^gO^JA.Rossert,

I библиотека . I »

ттт^штттлтткт Ф

J.P.Wauters, 2002). Наиболее распространенные лабораторные методы оценки процесса ультрафильтрации основаны на измерении в плазме крови таких биохимических показателей, как уровень мочевины, креатинина, остаточного азота, электролитов, кислотно-щелочного состояния. Между тем, все они способны регистрировать лишь случаи тяжелой почечной недостаточности, когда компенсаторные ресурсы организма уже исчерпаны и применение консервативных лечебных мероприятий оказывается практически бесполезным (K.H.Rahn et al., 1999; G.Manjunath et al., 2001). Количественная оценка фильтрационной функции почек проводится путем измерения показателя скорости клубочковой фильтрации (F.Gaspari et al., 1998; B.Frennby, G.Sterner, 2002). Для его расчета в повседневной клинической практике чаще всего используются методики, основанные на определении клиренса эндогенного креатинина (P.Ruggenenti et al., 1998; C.M.Erley et al., 2001). Однако, подобные методы оценки гломерулярной фильтрации не обладают достаточной объективностью и отличаются большим числом ошибочных результатов (R.D.Toto, 1995; M.Kessler et al., 2002). При этом высокотехнологичные методы точного определения скорости клубочковой фильтрации по клиренсу инулина и радиофармпрепаратов не получили достаточного распространения в клинике по причине своей высокой стоимости и сложности (H.G.Lindblad, U.B.Berg, 1994; B.Frennby, G.Sterner, 2002).

Вместе с тем, урографическое исследование продолжает оставаться в ряду основных методик обследования пациентов уронефрологического профиля (L.Dalla Palma, 2001; A.Etemad et al., 2003). Необоснованный отказ от использования экскреторной урографии способен приводить к потере до 50% важной диагностической информации (R.R.Hattery et al., 1988). Эта методика общедоступна, обладает простотой выполнения, имеет относительно невысокую лучевую нагрузку, сравнительно низкую стоимость (R.Andresen, Н.Е.Н. Wegner, 1997; M.A.Litlle et al., 2000). С ее помощью можно с высокой надежностью диагностировать различные симптомы поражения органов мочевого тракта, но все

они отражают лишь имеющиеся анатомические дефекты (изменение размеров почек, явления их долевого дизморфизма, расширение чашечно-лоханочных систем и мочеточников, деформацию форникального аппарата, наличие конкрементов, объемных образований, пороков развития почек и верхних мочевых путей) (Г.Рингерц, 1995; Я.В.Е>уег е1 а1., 2001). О снижении функции почек практически повсеместно судят по визуальному признаку ослабления интенсивности контрастирования верхних мочевых путей, что приводит к огромному количеству диагностических ошибок в выявлении почечной недостаточности (В.Ю.Босин, 1984). Между тем, довольно давно известны методы достаточно точной оценки функциональной способности нефронов при урографическом исследовании с использованием способа определения клиренса рентгеноконтрастного препарата (Н^ЛЬотзеп ег а1., 1991; О.^/и, 1998). Однако и эти способы оказались достаточно трудоемкими и дорогостоящими, вследствие чего не нашли широкого распространения в повседневной клинической практике. В подобных условиях чрезвычайно важной представлялась задача разработки простого и надежного способа определения фильтрационной способности почек при экскреторной урографии, а также количественной оценки полученных результатов. Возможность создания и внедрения подобных методик позволила бы исключить многочисленные ошибки в диагностике функциональных почечных расстройств и перевести процесс трактовки рентгено-функциональных данных на объективную основу.

Цель научного исследования состояла в повышении уровня диагностики скрыто протекающих функциональных почечных расстройств за счет разработки методов количественной оценки фильтрационной способности почек при экскреторной урографии.

Основные задачи исследования

Для осуществления намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1) выделить наиболее простой и надежный способ определения процентного содержания контрастного вещества в моче больного при урографическом исследовании;

2) на этой основе определить состояние фильтрационной способности почек по клиренсу рентгеноконтрастного вещества;

3) разработать способы определения норматива количества почечной паренхимы и объективной оценки имеющихся изменений этого параметра, как в сторону увеличения величины паренхимы, так и в сторону ее уменьшения;

4) установить степень зависимости между количеством почечной паренхимы и ее фильтрационной способностью;

5) разработать интегральный показатель интенсивности фильтрационного процесса при урографическом исследовании, исключающий произвольную трактовку результатов функционального теста;

6) оценить информативность предлагаемого рентгено-функционального теста при латентно протекающих формах нарушений фильтрационной функции почек.

Основные положения, выносимые на защиту

1) определение скорости гломерулярной фильтрации по клиренсу контрастного вещества служит надежным функциональным тестом в оценке фильтрационной функции почек при экскреторной урографии;

2) рентгено-функциональный тест на основе урографического исследования позволяет диагностировать скрытые и ранние формы почечной недостаточности, в то время как известные лабораторные тесты дают сомнительный или ложноотрицательный результат;

3) использование методов количественной оценки анатомо-функционапьного состояния почек дает возможность с определенной достоверностью выявлять

характер и степень выраженности морфологических изменений в почечной ткани, в частности процесса фиброзирования гломерулярного аппарата.

Научная новизна

1) установлено, что площадь паренхиматозной ткани почек коррелирует с площадью тела первого поясничного позвонка, что позволяет перейти к более объективному определению индивидуального норматива величины почечной ткани по костному эталону;

2) выявлен факт прямой пропорциональной зависимости между массой паренхиматозной ткани почек и интенсивностью фильтрационного процесса в норме;

3) установлено, что при патологических состояниях, сопровождающихся развитием почечной недостаточности могут иметь место разнонаправленные изменения, касающиеся, как величины почечной паренхимы, так и ее способности продуцировать ультрафильтрат;

4) разработан принцип рентгенодиагностики ранних стадий функциональных почечных нарушений, основанный на регистрации дисбаланса между величиной почечной паренхимы и ее фильтрационной способностью.

Практическая ценность

1) предложена наиболее простая методика проведения рентгено-функцио-нального теста с использованием лабораторного прибора - урометра с целью определения процентного содержания контрастного вещества в моче больного при урографическом исследовании;

2) разработаны способы определения индивидуальных нормативов величины паренхиматозной ткани почек и скорости клубочковой фильтрации;

3) предложен интегральный показатель фильтрационной способности почечной ткани, позволяющий с объективных позиций подойти к выяснению природы имеющихся в почке анатомо-функциональных изменений;

4) разработан алгоритм выявления ранних стадий и скрыто протекающих форм почечной недостаточности, когда лабораторные показатели функционального состояния почек остаются в пределах нормы;

5) рентгено-функциональный тест при экскреторной урографии сделан максимально доступным для применения в повседневной клинической практике.

Апробация работы

Основные положения работы доложены на кафедре лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования.

Публикации

По теме диссертации опубликованы четыре научные работы.

Внедрение в практику

Результаты работы применяются в учебно-педагогическом процессе кафедры лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования. Разработанная методика проведения рентгено-функционального теста на основе экскреторной урографии для выявления скрыто протекающих и ранних форм почечной недостаточности используется в работе отделения лучевой диагностики Муниципального учреждения здравоохранения «Центральная районная больница» города Надыма Тюменской области.

Объем работы

Диссертация изложена на 92 страницах машинописи и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Диссертационная работа иллюстрирована 18 рисунками и 7 таблицами. Указатель литературы включает 124 наименования (15 отечественных и 109 иностранных источников).

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДОВАННЫХ БОЛЬНЫХ

Настоящая работа выполнена в отделении лучевой диагностики Муниципального учреждения здравоохранения «Центральная районная больница» города Надыма Тюменской области.

Из числа лиц, проходивших обследование и лечение в клинических отделениях больницы в период с 1994 по 2002 гг. были отобраны 352 пациента, которые в соответствии с задачами исследования были разделены на три группы.

Для определения индивидуального норматива количества почечной паренхимы и объективной оценки имеющихся изменений этого параметра была составлена первая группа из 173 пациентов (мужчин - 74, женщин - 99, в возрасте от 17 до 66 лет) Данные лица наблюдались с болевым абдоминальным и спиналь-ным синдромом. Проведенное клинико-лабораторное и рентгенологическое обследование позволило полностью исключить патологию со стороны органов мочевой системы в этой группе. Для определения норматива скорости клубочковой фильтрации и проведения корреляционного анализа между количеством почечной паренхимы и ее фильтрационной способностью в норме была составлена вторая группа из 33 пациентов (мужчин - 16, женщин - 17, в возрасте от 18 до 55 лет) с условно непораженными почками. Для проверки информативности предлагаемого нами рентгено-функционального теста были использованы результаты исследований больных третьей группы, в которую вошли 145 пациентов (мужчин - 72, женщин - 73, в возрасте от 3-х до 67 лет), с различными видами заболеваний органов мочевой системы (пиелонефритом, мочекаменной болезнью, гломеру-лонефритом, гидронефрозом, интерстициальным нефритом). Принцип отбора больных в эту группу состоял в том, что в нее были включены только те лица, у которых фильтрационная функция почек по данным лабораторных исследований оставалась сохранной. У 73 пациентов (50%) длительносп заболевания составила

менее года, у 26 больных (18%) от года до трех лет, у 14 больных (10%) от четырех до шести лет и у 32 больных (22%) продолжительность болезни превысила шесть лет. Клиническое обследование включало в себя сбор данных анамнеза (в частности сведения о сроках манифестации заболевания), общий анализ крови, общий анализ мочи, анализ мочи по Нечипоренко, пробы мочи по Зимницкому, биохимии-ческое исследование плазмы крови (содержание креатинина и мочевины), определение скорости клубочковой фильтрации по клиренсу эндогенного креатинина. Всем пациентам проведены ультразвуковое исследование почек и экскреторная урография.

НЕИНВАЗИВНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПО КЛИРЕНСУ РЕНТГЕНОКОНТРАСТНОГО ПРЕПАРАТА ПРИ УРОГРАФИЧЕСКОМ

ИССЛЕДОВАНИИ

В основе работы лежал способ определения скорости клубочковой фильтрации по клиренсу рентгеноконтрастного препарата. Использовалась формула С.БсЬгеиег (1961):

Г)= 1п2 * V

Ы Ти '

где «С1» -клиренс рентгеноконтрастного препарата (мл/мин), «1п2» - натуральный логарифм числа «2» (равен 0,693), «V» - объем межтканевой жидкости (мл), «Т!/2» - период полувыведения рентгеноконтрастного препарата из организма (мин). Применение данной формулы предусматривало предварительное нахождение двух параметров: периода полувыведения контрастного средства и объема его распределения в межтканевой жидкости. Поскольку контрастный препарат выделяется из организма исключительно путем клубочковой фильтрации и процесс его выведения подчиняется экспоненциальному закону, была использована

математическая модель элиминации, согласно которой период полувыведения

рентгеноконтрастного препарата рассчитывался по формуле:

т _ 1п2 х t 11/2 InA-lnB '

где «Т1/2» - период полувыведения контрастного препарата (мин), «1п2» -натуральный логарифм числа «2», «t» - продолжительность исследования (мин), «1пА» - начальная концентрация контрастного препарата в крови после его внутривенного введения, выраженная в натуральных логарифмах, «1пВ» - концентрация контрастного препарата в крови в момент окончания исследования, также выраженная в натуральных логарифмах (В.Ю.Босин, 1984; B.Frennby, G. Sterner, 2002). Следует отметить, что показатели «А» и «В» в использованной нами упрощенной схеме вовсе не требуется обозначать абсолютными цифровыми значениями, сведения о которых к тому же и недоступны без биохимических исследований проб крови. Их полностью могут заменить относительные показатели. Так, уровень начальной концентрации рентгеноконтрастного препарата в крови «А» всегда принимается за 100%. Показатель конечной концентрации препарата «В» в момент окончания исследования определяется, как разница в процентах между начальной концентрацией и величиной элиминированной фракции:

В = А - ЭФ,

где «В» - концентрация контрастного препарата в крови к моменту окончания исследования, выраженная в процентах от начальной концентрации, «А» - начальная концентрация препарата в крови (всегда принимается за 100%), «ЭФ» - элиминированная фракция рентгеноконтрастного средства, выраженная в процентах от общей дозы препарата, поступившего в кровяное русло (В. Ю. Бо-син,1984). Именно для определения величины элиминированной фракции и потребовалась разработка способа урометрического измерения процентного содержания контрастного вещества в моче, на основе которого рассчитывалось количество выведенного почками контрастного препарата и оценивалась в про-

центах доля эвакуированного из организма контрастного вещества по отношению к общей дозе рентгеноконтрастного средства, поступившей в кровяное русло. Показатель величины элиминированной фракции в свою очередь, позволял оценить, насколько с момента начала исследования снизилась концентрация рентгеноконтрастного препарата в крови и какова ее остаточная величина. В соответствии с вышесказанным для расчета элиминированной фракции контрастного препарата было использовано выражение пропорциональной зависимости:

Д - 100%

Е-ЭФ, _ Е х 100% ^ Д

где «ЭФ» - элиминированная фракция контрастного препарата (%), «Е» -масса «сухого» контрастного препарата, выведенного почками (г), «Д» - масса поступившего в кровеносное русло контрастного препарата в пересчете на сухой остаток (г).

Количество поступившего в кровь препарата в пересчете на сухое вещество определялось по формуле:

где «Д» - масса сухого введенного контрастного препарата (г), «Р» - объем инъецированного раствора (мл), «К» - концентрация препарата (%).

Аналогично этому для расчета количества контрастного средства,

выведенного почками, использовалось выражение:

М*К Е - 100% •

где «Е» - масса выведенного контрастного препарата (г), «М» - объем мочи (мл), «К» - концентрация препарата (%).

Итак, краеугольным камнем проведения вышеприведенных расчетов был способ определения процентного содержания контрастного вещества в моче при урографическом исследовании. Для этого нами был разработан способ измерения

относительной плотности мочи с применением лабораторного урометра. На предварительном этапе было проведено определение показателей относительной плотности десяти контрольных водных разведений рентгеноконтрастного препарата от одного до десяти процентов. В результате этих исследований была установлена прямая пропорциональная зависимость между концентрацией контрастного препарата и относительной плотностью раствора (в расчет, разумеется, брались две последние цифры показателя относительной плотности). Коэффициент пропорциональности оказался равен числу «6», т.е. увеличение концентрации контрастного вещества в растворе на один процент приводило к увеличению относительной плотности на 6 единиц. Так была доказана возможность определения процентного содержания контрастного препарата в моче больного. Практически эта процедура сводится к простому действию: две последние цифры показателя относительной плотности мочи по шкале урометра нужно разделить на число «6». В итоге получаем искомую концентрацию контрастного препарата в моче.

Итак, используемый способ расчета периода полувыведения рентгеноконтрастного средства при урографическом исследовании складывался из нескольких последовательных операций: сбора и измерения количества выделенной мочи, определения содержания в ней контрастного препарата и выполнения ряда несложных расчетов, приведенных выше.

Следующим необходимым условием для определения клиренса контрастного вещества было нахождение показателя объема распределения рентгеноконтрастного средства в организме. Его величина, как известно, составляет в среднем 22% от массы тела, и следовательно легко определяется у каждого больного (В.Ю.Босин,1984; P.Dawson, МЛ.В1от1еу, 1996). Завершающим этапом этих последовательных действий являлся расчет клиренса рентгеноконтрастного препарата по формуле О.БсЬгеНег.

ОБЪЕКТИВНЫЕ КРИТЕРИИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ МАССЫ ПОЧЕЧНОЙ ПАРЕНХИМАТОЗНОЙ ТКАНИ

Для разработки способов определения норматива количества почечной паренхимы и объективной оценки имеющихся изменений этого параметра была сформирована первая группа, состоящая из 173 условно здоровых лиц. Анатомические параметры почек в этой группе можно было расценивать как нормальные. В нашей работе мы применяли показатель площади паренхиматозной 3

ткани, который, как известно из литературы, адекватен показателю ее массы (Н ЬисНп, 1967). Для определения площади паренхимы на урограммах, 1 выполненных в горизонтальном положении, первоначально производилось измерение площади почки по формуле расчета площади эллипса:

Рпоч. = АВ х СО х 0,785, где «Рпоч.» - площадь почки (см2), «АВ» - длина почки, измеряемая как наибольшее расстояние между верхним и нижним полюсами (см), «СБ» - ширина почки, определяемая на уровне почечных ворот (см).

По той же формуле рассчитывалась площадь чашечно-лоханочного бассейна:

Рчлб = аЬ х сё х0,785,

2 I

где «Рчлб» - площадь чашечно-лоханочного бассейна (см ), «аЬ» - длина чашечно-лоханочной системы почки (см), «ее!» - ее ширина на уровне среднего рога почечной лоханки (см). ^

Арифметическая разница между первым и вторым показателем отражала величину паренхимы, выраженную в см2: Б = Рпоч. - Рчлб, где «Б» - площадь почечной паренхимы (см2), «Рпоч.» - площадь почки (см2), «Рчлб» - площадь чашечно-лоханочного бассейна (см2).

Следует отметить, что нами умышленно не использовася термин «чашечно-лоханочная система». Измеряемый объект мы обозначали как чашечно-лоханочный бассейн, поскольку проводимые измерения включали не только собирательную

систему почек, как таковую, но и окружающие мягкие ткани (строму, окололоханочные сосудистые сплетения, жировую клетчатку, часть мозгового вещества), которые хоть и относятся к паренхиме, но не содержат клубочков.

Следующий щаг состоял в разработке принципа определения индивидуального норматива величины почечной паренхимы. Необходимо подчеркнуть, что подобных данных в литературе нам встретить не удалось, и до настоящего времени существующие методики оценки массы паренхиматозной ткани основывались в лучшем случае на использовании таблиц возрастных нормативов, допускающих широкий разброс цифровых значений этого параметра. Для получения более достоверных критериев оценки мы прибегли к определению норматива величины почечной паренхиматозной ткани по костному эталону -площади тела первого поясничного позвонка (Ь-1). Площадь тела Ь-1 рассчитывалась путем произведения его поперечника на высоту, а затем полученный результат сопоставлялся с показателями площади паренхимы правой и левой почек. Таким образом, была сделана попытка отойти от использования весьма условных значений, представленных в таблицах возрастных нормативов величины почечной паренхимы, и сделать более объективной оценку ее размеров. Проведенный анализ в группе здоровых лиц показал, что площадь паренхимы почек практически не зависит от пола и возраста (коэффициент корреляции 0,22), причем разброс абсолютных значений величины паренхимы может достигать ± 50% от среднеарифметического показателя в каждой возрастной группе. Так, было подтверждено мнение о малой пригодности таблиц возрастных нормативов для оценки степени выраженности паренхиматозных поражений. Совершенно иная картина наблюдалась при сопоставлении значений величины почечной паренхимы с площадью тела первого поясничного позвонка. Была выявлена высокая корреляционная связь между этими параметрами (коэффициент корреляции 0,87), что позволило предложить для определения норматива величины паренхимы использование позвонково-паренхиматозного индекса (ППИ), отражающего в

норме арифметическое соотношение исследованных планиметрических показателей. Было доказано, что площадь паренхимы каждой почки в среднем в 3 раза больше площади тела 11-1, и следовательно определение норматива величины паренхиматозной ткани для каждого человека сводится к простому арифметическому действию: произведению показателя площади тела 11-1 на константу, равную числу «3». Таким образом, путем сопоставления показателя величины паренхимы с нормативом стало возможным более достоверно регистрировать степень увеличения или уменьшения массы почечной ткани при различных патологических состояниях органов мочевой системы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УНИФИЦИРОВАННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧЕЧНОЙ ПАРЕНХИМЫ

Что касается функционального аспекта работы, то здесь следует отметить одну важную деталь. Известно, что в норме скорость клубочковой фильтрации составляет от 80 до 160 мл/мин. Столь значительный разброс в большинстве случаев не позволяет выявлять начальные признаки почечной недостаточности, поскольку остается неизвестным важнейший показатель: нормальный уровень фильтрационного процесса у каждого индивидума. В связи с этим показатель клиренса, равный 80-100 мл/мин, может с одинаковой вероятностью свидетельствовать, как о сохранной, так и значительно сниженной фильтрационной способности почек. Чтобы найти выход из подобных затруднений у 33 условно здоровых лиц (вторая группа наблюдений) был проведен рентгено-функциональный тест, позволяющий определить показатели скорости клубочковой фильтрации по клиренсу контрастного препарата, с последующим сопоставлением полученных значений клиренса с величиной почечной паренхимы. Было установлено, что между показателями площади почечной паренхимы и величиной

клиренса рентгеноконтрастного препарата существует прямая пропорциональная зависимость (коэффициент корреляции 0,83). Отсюда следовал вывод: способность здоровой почки продуцировать большее или меньшее количество ультрафильтрата определяется такой неоднозначной величиной, как масса функционирующей паренхимы, что и объясняет широкую вариабельность нормальных показателей скорости клубочковой фильтрации в популяции.

Открытие указанной закономерности привело нас к разработке интегрального показателя функциональной способности почечной ткани, отражающего уровень фильтрационного процесса в расчете на единицу площади паренхимы (1 см2). Он был назван нами относительным показателем фильтрации (ОПФ), и способ его расчета состоит в определении отношения цифровых значений клиренса контрастного препарата и суммарной площади паренхимы правой и левой почек. Этот показатель, как было установлено нашими исследованиями, дает возможность оценивать уровень ультрафильтрации с одинаковых позиций вне зависимости от пола и возраста исследуемого больного, не считаясь также с индивидуальными различиями в интенсивности фильтрационного процесса. По-существу, величина ОПФ позволяет оценить массу функционирующих или, наоборот, выключенных из физиологической деятельности почечных клубочков. Согласно выдвинутой нами гипотезе, такие явления, как нефросклероз, диспластические изменения гломерул, пролиферативно-экссудативные, гипотрофические и атрофические процессы в паренхиме, должны неизбежно приводить к снижению этого показателя, поскольку при всех этих состояниях изменяется соотношение между величиной паренхимы и уровнем фильтрационного процесса. Определение ОПФ в группе из 33 пациентов с условно непораженными почками позволило установить, что его цифровое значение в среднем равно 1,4 ± 0,02 мл/мин/см2 при доверительном интервале среднего арифметического от 1,36 до 1,44 мл/мин/см2 и достоверности, равной 0,05. При этом максимальные отклонения ОПФ составляли от 1,05 до 1,66 мл/мин/см2.

ОЦЕНКА ИНФОРМАТИВНОСТИ РЕНТГЕНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕСТА ПРИ ЛАТЕНТНО ПРОТЕКАЮЩИХ ФОРМАХ НАРУШЕНИЙ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК

В третьей группе из 145 больных было установлено заметное снижение степени зависимости между величиной паренхиматозной ткани и интенсивностью фильтрационного процесса (коэффициент корреляции 0,38). При этом у 90 больных (62%) это явление было обусловлено преимущественно изменением объема почечной ткани при относительно сохранной фильтрационной способности, в то время как у других 40 пациентов (28%) на первый план выступало нарушение функции фильтрации при незначительном изменении величины паренхимы. Однако, в подавляющем большинстве наблюдений (90%) конечный результат был одинаковым, поскольку и в тех и в других случаях нарушалось состояние естественной сопряженности между массой паренхимы и ее функциональным потенциалом. Следовательно, возможность регистрировать указанную диспропорцию является безальтернативным методом выявления начальных стадий почечных функциональных расстройств при проведении экскреторной урографии с функциональным тестом, так как только это исследование позволяет одновременно получить необходимые сведения о величине анатомических и функциональных параметров почек. В группе из 145 больных значение ОПФ, укладывающееся в границы нормы, было отмечено у 62 пациентов (43%). У 66 больных (46%) ОПФ оказался ниже нормального уровня (от 0,2 до 1,0 мл/мин/см2), причем у восьми пациентов (6%) степень снижения данного параметра (в два раза и более) можно было рассматривать как весьма значительную и бесспорно свидетельствующую о наличии скрытой формы почечной недостаточности.

Методы определения ППИ и ОПФ послужили основой для расчета норматива скорости клубочковой фильтрации, характерной для каждого отдельного лица, разумеется, с определенной степенью достоверности. Первоначально на

экскреторной урограмме определялась площадь тела первого поясничного позвонка с последующим расчетом индивидуального норматива суммарной площади почечной паренхиматозной ткани. Произведение этого параметра на зеличину норматива ОПФ позволяло найти искомое значение индивидуального юказателя гломерулярной фильтрации. Путем сопоставления результатов пентгено-функционального теста с индивидуальным нормативом была открыта возможность выявления скрытых нарушений фильтрационной функции почек.

У 104 больных (72%) были отмечены нормальные показатели скорости -ломерулярной фильтрации, как по клиренсу эндогенного креатинина, так и по "лиренсу рентгеноконтрастного средства. У 41 больного (28%) при нормальных ^сказателях клиренса эндогенного креатинина рентгено-функциональный тест доказывал снижение уровня клубочковой фильтрации, иногда весьма значительное (в 2-3 раза от нормы).

Таким образом, предлагаемый рентгено-функциональный тест оказался высоко информативным средством в выявлении скрытых и латентно протекающих форм почечной недостаточности.

ВЫВОДЫ

1. Предложено проводить определение процентного содержания контрастного вещества в моче больного при экскреторной урографии наиболее простым и доступным способом - измерением относительной плотности мочи с помощью лабораторного урометра.

2. Установлено, что на основе метода определения концентрации контрастного препарата в моче больного и проведения последовательных расчетов величины элиминированной фракции рентгеноконтрастного средства, периода полувыведения и объема его распределения в межтканевой жидкости с высокой досто-

верностью можно рассчитать скорость клубочковой фильтрации по клиренсу рентгено-контрастного вещества.

3. Установлено, что измерение площади тела первого поясничного позвонка дает возможность определить индивидуальный норматив величины паренхиматозной ткани почек. Сопоставление норматива с планиметрическими показателями площади почек открывает возможность проведения объективной оценки массы почечной ткани.

I

4. Выявлено, что в норме существует прямая пропорциональная зависимость между суммарной величиной паренхиматозной ткани почек и ее способностью продуцировать ультрафильтрат. Нарушение этой зависимости свидетельствует о ' наличии имеющегося анатомо-функционального дисбаланса, как одного из признаков патологического процесса в почках.

5. Доказано, что определение относительного показателя фильтрационного процесса (ОПФ) позволяет выявлять субклинические формы таких состояний, как нефросклероз, диспластические изменения гломерул, пролиферативно-экссудативные, гипотрофические и атрофические явления в паренхиме при различных почечных заболеваниях.

6. Разработаны методы количественной оценки анатомо-функциональ- ■ ного состояния почек, что дает возможность выявлять скрытые формы почечной недостаточности, когда клинико-лабораторные данные еще не выходят за пределы } нормы и не регистрируют наличие функциональных почечных расстройств.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для проведения рентгено-функционального теста при урографическом исследовании требуется определить показатель процентного содержания контрастного вещества в моче больного с помощью лабораторного урометра.

Выполняя ряд последовательных расчетов, следует найти величину элиминированной фракции контрастного средства, период полувыведения рентгеноконтрастного препарата из организма и объем распределения рентгеноконтрастного средства в межтканевой жидкости.

2. С помощью формулы О.ЗсЬгекег осуществляется расчет скорости клубочковой фильтрации по клиренсу контрастного вещества.

3. По экскреторным урограммам, выполненным в горизонтальном положении, измеряется площадь тела первого поясничного позвонка с определением норматива площади паренхиматозной ткани каждой почки. Проводится рентгенопланиметрическое измерение почечной паренхимы с последующим сопоставлением полученного результата с нормативом. Оценка величины паренхимы почек осуществляется в процентах, отражающих изменение размеров почечной ткани в ту или иную сторону.

4. Рассчитывается относительный показатель фильтрации (ОПФ), оценивается отклонение его от норматива. Определяется индивидуальный норматив скорости клубочковой фильтрации, дается оценка выраженности имеющихся функциональных нарушений.

5. Осуществляется составление протокола урографического исследования с изложением найденных анатомических изменений и данных рентгено-функционального теста. Дается стандартное описание рентгенологической картины с трактовкой результатов рентгенопланиметрии и показателей рентгено-функционального теста, что дает возможность выявлять скрытые и ранние формы почечной недостаточности.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Босин В.Ю., Зырянов В.Ю. Влияние фактора осмолярности ионогенных рентгеноконтрастных средств на формирование рентгенологической картины органов мочевой системы (заметки из практики)//Радиология - Практика. - 2004. -№ 4. -С.30-33.

2. Босин В.Ю., Зырянов В.Ю. Возможность исследования функционального состояния почек при экскреторной урографии//Вестн. рентгенол. - 2004. - № 5. -С.34-39.

3. Босин В.Ю., Зырянов В.Ю. Проблемы диагностики ранних форм почечной недостаточности//Радиология - Практика. - 2005. - № 1. - С.14-16.

4. Босин В.Ю., Зырянов В.Ю. Принципы рентгендиагностики ранних стадий почечной недостаточности//Вестн. рентгенол. - 2005. - № 2.(статья принята к публикации).

Подп. к печати 01.06.2005 г. Формат издания 60x84 1/8. Бумага офс. № 1 Усл. печ. л. 1,375. Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Зак. 1157 Типография НПО «Экран». Лицензия: Серия ПД Ns 00966

РНБ Русский фонд

2006-4 10304

t

Актуальность проблемы

В последние годы во всем мире отмечается рост числа больных с различными видами патологии почек (С.И.Рябов, 2000; P.Ruggenenti et al., 2001). В значительной части случаев течение почечного заболевания осложняется развитием прогрессирующей почечной недостаточности, причем страдают лица любого возраста, но чаще достаточно молодые и трудоспособные люди (F.Valderrabano et al., 2001; A.N.Haghighi et al., 2002; F.Locatelli et al., 2002). Затраты на лечение таких больных достигают двух процентов национальных бюджетов здравоохранения развитых стран (K.McLaughlin et al., 2001; H.S.Trivedi et al., 2002). Следует отметить, что 70% больных погибает уже на ранней стадии хронической почечной недостаточности от присоединившихся кардио-васкулярных и легочных осложнений (J.Bommer, 2002; G.Leoncini et al, 2003; E.Ritz, 2003). Всем этим больным можно помочь, значительно продлить их трудоспособность и продолжительность жизни при условии своевременного начала адекватной фармакотерапии (N.Muirhead, 2001; BJ.Pereira, 2002). Отсюда вытекает одна из серьезнейших проблем современной уронефрологии - выявить хроническую почечную недостаточность на ранней стадии, когда за счет консервативных мероприятий удается предотвратить наступление тяжелых функциональных почечных расстройств (J.L.Xue et al., 2001; F.Locatelli et al., 2002).

При развитии почечной недостаточности, в первую очередь, снижается уровень основных физиологических почечных процессов: ультрафильтрации, канальцевой секреции и реабсорбции. Важнейшая из этих функций - фильтрационная, может подвергаться снижению на самых ранних этапах возникновения функциональных нарушений (C.P.Price, H.Finney, 2000; J.A.Rossert, J.P.Wauters, 2002). Наиболее распространенные лабораторные методы оценки процесса ультрафильтрации основаны на измерении биохимических показателей сыворотки крови, таких как уровень мочевины, креатинина, азота, остаточного азота, электролитов, кислотно-щелочного состояния, но они способны регистрировать лишь случаи тяжелой почечной недостаточности, когда компенсаторные ресурсы организма уже исчерпаны и применение консервативных лечебных мероприятий оказывается практически бесполезным (K.H.Rahn et al., 1999; G.Manjunath et al., 2001). Количественная оценка фильтрационной функции почек проводится путем измерения показателя скорости клубочковой фильтрации (F.Gaspari et al., 1998; B.Frennby, G.Sterner, 2002). Для его расчета в повседневной клинической практике чаще всего используются методики, основанные на определении клиренса эндогенного креатинина (P.Ruggenenti et al., 1998; C.M.Erley et al., 2001). Однако, подобные методы оценки гломерулярной фильтрации не обладают достаточной объективностью в выявлении ранних стадий снижения фильтрационного процесса (R.D.Toto, 1995; M.Kessler et al., 2002). При этом высоко технологичные методы точного определения скорости клубочковой фильтрации по клиренсу инулина, радиофармпрепаратов не получили достаточного распространения в современной клинике по причине своей высокой стоимости и трудоемкости выполнения тестов , (H.G.Lindblad, U.B.Berg, 1994; B.Frennby, G.Sterner, 2002).

В тоже время урографическое исследование продолжает оставаться в ряду основных методик обследования пациентов уронефрологического профиля (L.Dalla Palma, 2001; A.Etemad et al., 2003). Необоснованный отказ от использования экскреторной урографии способен приводить к потере до 50% важной диагностической информации (R.R.Hattery et al., 1988). Эта методика общедоступна, обладает простотой выполнения, имеет относительно невысокую лучевую нагрузку, сравнительно низкую стоимость (R.Andrcsen, Н.Е.Н. Wegner, 1997; M.A.Litlle et al., 2000). С ее помощью можно с высокой надежностью диагностировать различные симптомы поражения органов мочевого тракта, но все они отражают лишь имеющиеся анатомические дефекты (изменение размеров почек, явления их долевого дизморфизма, расширение чашечно-лоханочных систем и мочеточников, деформацию форникального аппарата, наличие конкрементов, объемных образований, пороков развития почек и верхних мочевых путей) (Г.Рингерц, 1995; R.B.Dyer et al., 2001). О снижении функции почек практически повсеместно судят по визуальному признаку ослабления интенсивности контрастирования верхних мочевых путей, что приводит к огромному количеству диагностических ошибок в выявлении почечной недостаточности (В.Ю.Босин, 1984). Между тем, довольно давно известны методы достаточно точной оценки функциональной способности нефронов при урографическом исследовании с использованием способа определения клиренса рентгеноконтрастного препарата (H.S.Thomsen et al., 1991; G.Wu, 1998). Однако все эти способы достаточно трудоемки и дороги, и поэтому не нашли широкого распространения в повседневной клинической практике. Многие исследователи отмечают, что как минимум у 25% пациентов, находящихся на гемодиализе, была упущена своевременная возможность выявления почечной недостаточности на ранней стадии, когда использование фармакотерапии могло принести благоприятный эффект (P.Roderick et al., 2002). В подобных условиях чрезвычайно важной является разработка простого и надежного способа определения фильтрационной способности почек при экскреторной урографии, а также количественная оценка полученных результатов. Возможность создания и внедрения подобных методик позволила бы исключить многочисленные ошибки диагностики функциональных почечных расстройств и перевести процесс трактовки рентгено-функциональных данных на объективную основу.

Цель научного исследования состояла в повышении уровня диагностики скрыто протекающих функциональных почечных расстройств за счет разработки методов количественной оценки фильтрационной способности почек при экскреторной урографии.

Основные задачи исследования

Для осуществления намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1) выделить наиболее простой и надежный способ определения процентного содержания контрастного вещества в моче больного при урографическом исследовании;

2) на этой основе определить состояние фильтрационной способности почек по клиренсу рентгеноконтрастного вещества;

3) разработать способы определения норматива количества почечной паренхимы и объективной оценки имеющихся изменений этого параметра, как в сторону увеличения величины паренхимы, так и в сторону ее уменьшения;

-64) установить степень зависимости между количеством почечной паренхимы и ее фильтрационной способностью;

5) разработать интегральный показатель интенсивности фильтрационного процесса при урографическом исследовании, исключающий произвольную трактовку результатов функционального теста;

6) оценить информативность предлагаемого рентгено-функционального теста при латентно протекающих формах нарушений фильтрационной функции почек.

Основные положения, выносимые на защиту

1) определение скорости гломерулярной фильтрации по клиренсу контрастного вещества служит надежным функциональным тестом в оценке фильтрационной функции почек при экскреторной урографии;

2) рентгено-функциональный тест на основе урографического исследования позволяет диагностировать скрытые и ранние формы почечной недостаточности, в то время как известные лабораторные тесты дают сомнительный или ложноотрицательный результат;

3) использование методов количественной оценки анатомо-функционального состояния почек дает возможность с определенной достоверностью выявлять характер и степень выраженности морфологических изменений в почечной ткани, в частности процесса фиброзирования гломерулярного аппарата.

Научная новизна

1) установлено, что площадь паренхиматозной ткани почек коррелирует с площадью тела первого поясничного позвонка, что позволяет перейти к более объективному определению индивидуального норматива величины почечной ткани по костному эталону;

2) выявлен факт прямой пропорциональной зависимости между массой паренхиматозной ткани почек и интенсивностью фильтрационного процесса в норме;

3) установлено, что при патологических состояниях, сопровождающихся развитием почечной недостаточности могут иметь место разнонаправленные изменения, касающиеся, как величины почечной паренхимы, так и ее способности продуцировать ультрафильтрат;

-74) разработан принцип рентгенодиагностики ранних стадий функциональных почечных нарушений, основанный на регистрации дисбаланса между величиной почечной паренхимы и ее фильтрационной способностью.

Практическая ценность

1) предложена наиболее простая методика проведения рентгено-функционального теста с использованием лабораторного прибора - урометра с целью определения процентного содержания контрастного вещества в моче больного при урографическом исследовании;

2) разработаны способы определения индивидуальных нормативов величины паренхиматозной ткани почек и скорости клубочковой фильтрации;

3) предложен интегральный показатель фильтрационной способности почечной ткани, позволяющий с объективных позиций подойти к выяснению природы имеющихся в почке анатомо-функциональных изменений;

4) разработан алгоритм выявления ранних стадий и скрыто протекающих форм почечной недостаточности, когда лабораторные показатели функционального состояния почек остаются в пределах нормы;

5) рентгено-функциональный тест при экскреторной урографии сделан максмально доступным для применения в повседневной клинической практике.

Апробация

Основные положения работы доложены на кафедре лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования.

Публикации

По теме диссертации опубликованы четыре научные работы.

Внедрение в практику

Результаты работы применяются в учебно-педагогическом процессе кафедры лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования. Разработанная методика проведения рентгено-функционального теста на основе экскреторной урографии для выявления скрыто протекающих и ранних форм почечной недостаточности используется в работе отделения лучевой диагностики Муниципального учреждения здравоохранения «Центральная районная больница» города Надыма Тюменской области.

Объем работы

Диссертация изложена на 92 страницах машинописи и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Диссертационная работа иллюстрирована 18 рисунками и 7 таблицами. Указатель литературы включает 124 наименования (15 отечественных и 109 иностранных источников).

-80-ВЫВОДЫ

1. Предложено проводить определение процентного содержания контрастного вещества в моче больного при экскреторной урографии наиболее простым и доступным способом — измерением относительной плотности мочи с помощью лабораторного урометра.

2. Установлено, что на основе метода определения концентрации контрастного препарата в моче больного и проведения последовательных расчетов величины элиминированной фракции рентгеноконтрастного средства, периода полувыведения и объема его распределения в межтканевой жидкости с высокой достоверностью можно рассчитать скорость клубочковой фильтрации по клиренсу рентгеноконтрастного вещества.

3. Установлено, что измерение площади тела первого поясничного позвонка дает возможность определить индивидуальный норматив величины паренхиматозной ткани почек. Сопоставление норматива с планиметрическими показателями площади почек открывает возможность проведения объективной оценки массы почечной ткани.

4. Выявлено, что в норме существует прямая пропорциональная зависимость между суммарной величиной паренхиматозной ткани почек и ее способностью продуцировать ультрафильтрат. Нарушение этой зависимости свидетельствует о наличии имеющегося анатомо-функционального дисбаланса, как одного из признаков патологического процесса в почках.

5. Доказано, что определение относительного показателя фильтрационного процесса (ОПФ) позволяет выявлять субклинические формы таких состояний, как нефросклероз, диспластические изменения гломерул, пролиферативно-экссудативные, гипотрофические и атрофические явления в паренхиме при различных почечных заболеваниях.

6. Разработаны методы количественной оценки анатомо-функционального состояния почек, что дает возможность выявлять скрытые формы почечной недостаточности, когда клинико-лабораторные данные еще не выходят за пределы нормы и не регистрируют наличие функциональных почечных расстройств.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для проведения рентгено-функционального теста при урографическом исследовании требуется определить показатель процентного содержания контрастного вещества в моче больного с помощью лабораторного урометра. Выполняя ряд последовательных расчетов, следует найти величину элиминированной фракции контрастного средства, период полувыведения рентгеноконтрастного препарата из организма и объем распределения рентгеноконтрастного средства в межтканевой жидкости.

2. С помощью формулы G.Schreiter осуществляется расчет скорости клубочковой фильтрации по клиренсу контрастного вещества.

3. По экскреторным урограммам, выполненным в горизонтальном положении, измеряется площадь тела первого поясничного позвонка с определением норматива площади паренхиматозной ткани каждой почки. Проводится рентгенопланиметрическое измерение почечной паренхимы с последующим сопоставлением полученного результата с нормативом. Оценка величины паренхимы почек осуществляется в процентах, отражающих изменение размеров почечной ткани в ту или иную сторону.

4. Рассчитывается относительный показатель фильтрации (ОПФ), оценивается отклонение его от норматива. Определяется индивидуальный норматив скорости клубочковой фильтрации, дается оценка выраженности имеющихся функциональных нарушений.

5. Осуществляется составление протокола урографического исследования с изложением найденных анатомических изменений и данных рентгено-функционального теста. Дается стандартное описание рентгенологической картины с трактовкой результатов рентгенопланиметрии и показателей рентгено-функционального теста, что дает возможность выявлять скрытые и ранние формы почечной недостаточности.