Эластография селезенки, поджелудочной железы и почек

Деформационная эластография

Ограниченная оценка SE была проведена на селезенке.

Эластография сдвиговой волной

Сообщенные средние значения эластичности нормальной селезенки, рассчитанные с помощью SWE, составили 2,9 ± 1,8 кПа (диапазон 1-10 кПа); средние значения эластичности селезенки не показали существенной разницы между полами и возрастами.⁶ Аналогичным образом, Феррайоли и др. показали, что при 4172 измерениях значений жесткости селезенки, полученных у мужчин, значения жесткости существенно не отличались от значений у женщин. Как у мужчин, так и у женщин селезенка показала более высокую жесткость ( рис. 9.1) по сравнению с печенью.⁷

Рис. 9.1 Скорость сдвиговой волны в селезенке.

Некоторые технические вопросы, требующие решения при эластографическом исследовании, адаптированном к селезенке, были предложены Karlas et al. Они обнаружили, что на диагностическую точность p-SWE влияет угол ROI по отношению к селезенке, и наименьшее изменение эластографического значения было обнаружено, когда ROI располагался перпендикулярно центральной части поверхности датчика.⁸ При проведении измерения пациент должен задержать дыхание, как при проведении исследования фиброза печени. Неизвестно, зависят ли результаты измерений от приема пищи, как это происходит с печенью. Однако ожидается, что жесткость селезенки может увеличиваться с увеличением кровотока после еды.

При использовании VCTE требуется ультразвуковая система для локализации селезенки и определения направления измерения VCTE. При наличии асцита измерение VCTE невозможно, поскольку механически индуцированные поперечные волны не передаются при асците.

9.2.2 Клиническое применение

Основное применение эластографии при исследовании селезенки заключается в оценке пациентов с циррозом печени с целью определения риска портальной гипертензии.^9,10,11 Недавние исследования показали, что ригидность селезенки коррелирует с фиброзом печени (HF), портальной гипертензией (PH) и риском развития варикозно расширенных вен пищевода (EV) у пациентов с хроническими заболеваниями печени. В частности, у пациентов с циррозом печени отмечаются изменения морфологии селезенки, включая гиперплазию селезеночных гистиоцитов, удлинение артериальных окончаний, увеличение объема белой пульпы селезенки, фиброз между трабекулярными структурами селезенки и увеличение объема красной пульпы селезенки из-за скопления крови. Повышенная жесткость селезенки ( рис. 9.2) при портальной гипертензии, вероятно, обусловлена гиперемией селезенки, которая сама по себе приводит к повышенной жесткости органа.^12,13 Пискалья и др.¹¹ подсчитали, что медиана значений ARFI-VTQ (количественная оценка виртуальным касанием, метод p-SWE) в селезенке составила 2,33 м / с у нормальных людей, 2,62 м / с у пациентов с хроническим гепатитом, продемонстрированных транзиторной эластографией (TE) (а именно < 13 кПа) и 3,36 м/с у пациентов с циррозом печени (TE > 13 кПа) (p < 0.005) среди групп и для парных сравнений, что подтверждает гипотезу о том, что увеличение жесткости селезенки происходит при развитии портальной гипертензии. Выведенный спленопеченочный индекс в различных группах (полученный путем умножения значения скорости сдвиговой волны [SWS], рассчитанного в печени, на значение SWS, рассчитанное в селезенке, и деления результата на 100, чтобы соотнести эти два значения) составил 2,61 м / с, 3,77 м / с и 8,13 м / с соответственно. Диагностическая точность ARFI-VTQ спленопеченочного индекса для диагностики цирроза печени показала более высокую площадь под кривой рабочих характеристик приемника (AUROC) (0,945), чем оценка жесткости печени в правой или левой доле печени или в селезенке. Было доказано, что наилучшее значение среза составляет 4,90 м / с (чувствительность 95,2%, специфичность 80,9%, положительная прогностическая ценность [PPV] 81,6%, отрицательная прогностическая ценность [NPV] 95,0%).¹¹

Рис. 9.2 (a, b) Пациент с циррозом печени и портальной гипертензией. Селезенка увеличена и жесткая.

Более того, Colecchia et al.⁹ провели измерения жесткости селезенки и печени с помощью транзиторной эластографии (TE, методика VCTE) у 100 пациентов с циррозом печени, связанным с вирусом гепатита С [HCV], и сравнили ее эффективность в прогнозировании портальной гипертензии (PH) и варикозно расширенных вен пищевода (EV) с другими параметрами, включая градиент давления в печеночных венах (HVPG) и неинвазивные показатели PH и EV, такие как количество тромбоцитов / отношение диаметра селезенки и оценка жесткости печени и соотношение количества тромбоцитов к диаметру селезенки. Они пришли к выводу, что измерения жесткости селезенки и печени были более точными, чем другие параметры , и предложили использовать их в качестве неинвазивной оценки и мониторинга PH и EV.⁹

Недавний систематический обзор и мета-анализ 12 исследований диагностической эффективности методов эластографии при оценке жесткости селезенки показали, что чувствительность (78%) и специфичность (76%) были хорошими, а коэффициент правдоподобия наличия или отсутствия ЭВ на основе измерения жесткости селезенки был скромным. Аналогичным образом, диагностические показатели измерения жесткости селезенки для выявления наличия клинически значимого ЭВ также были хорошими, но не на уровнях, которые предполагали бы низкую частоту ложноположительных и ложноотрицательных результатов диагностики. В этом систематическом обзоре и мета-анализе, опубликованном Singh et al., не было обнаружено различий в диагностических характеристиках TE и акустического импульсного излучения (ARFI) SWE при анализе подгрупп.¹⁴

Результаты этих исследований показывают, что воспроизводимость измерений жесткости селезенки в различных группах населения зависит от опыта оператора, и для достижения хорошего соответствия между измерениями требуется период обучения. Еще одним недостатком является относительность косвенной оценки. Таким образом, несмотря на полезность и перспективность, современные методы измерения жесткости селезенки в настоящее время неоптимальны для замены эзофагогастродуоденоскопии (ЭГД) в качестве метода скрининга для выявления наличия и размера ЭВ.

Следует провести дальнейшие исследования с участием более крупных групп пациентов для сравнения показателей эластичности нормальных и патологических тканей, чтобы определить диагностическую роль этих методов.

Имеется минимальная информация для использования эластографии при очаговых образованиях селезенки.

9.3 Поджелудочная железа

Использование эластосонографии для оценки состояния поджелудочной железы все еще находится в стадии валидации, с относительно небольшим количеством опубликованных исследований и с некоторыми неоднозначными и не всегда совпадающими результатами. Для эластографической оценки поджелудочной железы можно использовать два основных метода, SE и SWE, которые включают TE, p-SWE, 2D-SWE и 3D-SWE. Эти методы подробно описаны в главах 2 и 3.

Эластосонография поджелудочной железы может быть выполнена как эндоскопическим, так и трансабдоминальным доступом; первый метод часто используется как часть комплексного эндоскопического ультразвукового исследования (ЭУС), в то время как второй является недавним техническим усовершенствованием обычного ультразвукового исследования (УЗИ), которое требует дальнейшей оценки для использования в клинической практике. Чрескожной подход, хотя и более простой и практичный для большинства специалистов, имеет те же внутренние ограничения, что и традиционное ультразвуковое исследование, например, наличие газов в кишечнике.

9.3.1 Техника обследования

Деформационная эластография

SE — это метод квазистатической визуализации деформации, который может быть применен при оценке EUS поджелудочной железы. Этот метод позволяет измерить модуль упругости, показатель напряжения, приложенного к структуре ткани, относительно деформации, вызванной пассивными внутренними физиологически индуцированными силами (эластография деформации в реальном времени [RTSE]).¹⁵

SE обеспечивает качественную оценку деформации по всему полю зрения с помощью колориметрической карты. Доступны инструменты для количественного анализа характеристик изображения, такие как расчет коэффициентов деформации.

Поле зрения (FOV) должно быть достаточно большим, чтобы включать как целевую ткань, так и окружающую нормальную ткань поджелудочной железы для надлежащего сравнения. Для RTSE можно использовать как продольные, так и радиальные эхо-эндоскопы. При ЭУС-эластографии требуется правильное расположение эндоскопического зонда в просвете желудка и / или двенадцатиперстной кишки для получения достоверной оценки; более того, при манипулировании эндоскопическим зондом необходимо обеспечить адекватное давление, но в большинстве случаев требуется очень небольшое дополнительное сжатие, поскольку пульсация перипанкреатических сосудов достаточна для получения достоверной эластографической оценки.¹⁵

Каждый пиксель в поле зрения эластографа отображается с оттенком, который представляет величину относительной деформации (твердости) ткани. В большинстве устройств величина деформации представлена в виде хроматической карты (красный–зеленый–синий), на которой твердые ткани показаны темно-синим цветом, а мягкие ткани — красным / зеленым; цветные карты динамически отображаются в виде прозрачного наложения, наложенного на изображение EUS в оттенках серого.¹⁵ Можно использовать различные цветные карты или оттенки серого, и цветная карта должна прилагаться к изображениям для правильной оценки жесткости.

При трансабдоминальной эластографии растяжения трудно применить правильное сжатие–расцепление для получения диагностической информации, и достижение этого может быть сильно ограничено газообразованием в кишечнике. Эта процедура требует длительного обучения и в значительной степени зависит от оператора.

Эластография сдвиговой волной

Силовые импульсы акустического излучения (ARFI) используются для индуцирования поперечных волн в тканях при SWE, а генерация ARFI доступна в качестве технического усовершенствования ультразвуковых сканеров для трансабдоминальной эластографии. Генерация ARFI не зависит от внешнего ручного сжатия и, следовательно, подходит для использования при оценке состояния глубоких органов брюшной полости, таких как поджелудочная железа. SWE на основе ARFI — это новый ультразвуковой инструмент, способный оценить жесткость глубоких тканей.¹⁶ Ткани, реагирующие на эти воздействия, представляют собой импульсы сфокусированного излучения, индуцируемые ультразвуком, или локализованные микроскопические смещения, индуцируемые конусом Маха в выбранном целевом поле зрения (продольные волны и сдвиговые волны). Как смещение, так и скорость сдвиговых волн (SWS) зависят от вязкоупругих свойств ткани, которые напрямую коррелируют с сопротивлением распространению волн.

SWE может обеспечить как качественную оценку смещений посредством визуальной оценки в оттенках серого или цветных картах (ARFI Virtual Touch Tissue Imaging, ARFI-VTI), так и количественную оценку SWS посредством числового представления, выраженного в метрах в секунду (ARFI Virtual Touch Quantification, ARFI-VTQ). Чем жестче ткань, тем быстрее будет проходить SWS.

Методика трансабдоминального эластографического исследования не имеет особых технических отличий от обычного трансабдоминального УЗИ.

9.3.2 Клиническое применение

Здоровая поджелудочная железа

Поджелудочная железа гистологически состоит из различной примеси мягких компонентов, включая ацинусы поджелудочной железы и жировую ткань. Как следствие, здоровая поджелудочная железа характеризуется однородно зеленым рисунком, представленным преобладанием зеленых участков при качественном визуальном анализе ЭУС и эластографическом исследовании.^{17,18,19,20,21,22} У пожилых людей жир и соединительная ткань постепенно откладываются внутри поджелудочной железы, повышая ее эхогенность, так что при эластографическом исследовании сама поджелудочная железа становится неоднородной.¹⁶

Кроме того, эластографическое исследование может помочь в дифференциации между вентральным зачатком поджелудочной железы (развившимся из дорсального и вентрального зачатков) и опухолевой или воспалительной патологией. Вентральное начало поджелудочной железы может быть видно над окружающей тканью поджелудочной железы в виде гипоэхогенной структуры в форме полосы. Эту гипоэхогенную структуру можно спутать с другими заболеваниями, такими как воспаление или опухоли; эластография может продемонстрировать те же свойства ткани между этими двумя частями здоровой поджелудочной железы.¹⁶

Полуколичественная оценка гистограмм, полученных с помощью эластографии EUS, показала высокие значения деформации, со средним значением около 110 (на основе диапазона от 0 [жесткость] до 255 [мягкость]) в поджелудочной железе здоровых лиц моложе 60 лет; жесткость поджелудочной железы может увеличиваться с возрастом, со средним значением около 80 у лиц старше 60 лет.^23,24

Средняя SWS здоровой поджелудочной железы при ARFI-VTQ ( рис. 9.3) составляет около 1,20 и 1,40 м/с.^25,26,27

Рис. 9.3 Скорость сдвиговой волны в поджелудочной железе.

Воспалительные заболевания

Острый панкреатит гистопатологически можно разделить на отечный и некрогеморрагический варианты. В то время как первая характеризуется наличием интерстициального отека, гиперемии и лейкоцитарной инфильтрации, вторая характеризуется разрушением тканей, некрозом жира и кровоизлиянием. В обоих случаях консистенция паренхимы поджелудочной железы во время острого воспаления становится мягче, чем у здоровой поджелудочной железы, вследствие отека или некроза, и этот признак теоретически может быть идентифицирован с помощью эластосонографии.

При ЭУС-эластографии некроз может быть идентифицирован в виде синих (мягких) участков.²⁸ К сожалению, литературные данные относительно ARFI-VTQ противоречивы. Некоторые авторы сообщили, что чувствительность и специфичность ARFI-VTQ могут достигать 100% и 98%, соответственно, для этого диагноза острого панкреатита, используя значение среза 1,63 м / с (что является средним значением SWS для пациентов с острым панкреатитом и значительно выше значения для контрольной группы [p < 0,001]);²⁹ другие сообщили, что значения SWS, как правило, выше при остром панкреатите (3,28 м / с), чем при хроническом панкреатите (1,25 м / с),²⁶ результат, который является довольно необычным, если соотносится с типичными гистопатологическими результатами этих образований (т.е. Наличием отека и / или некроза в сравнении с фиброзом).

Хронический панкреатит характеризуется атрофическими изменениями, фиброзом и часто наличием кальцификата паренхимы и внутрипротоковых конкрементов, которые затвердевают в поджелудочной железе.

У пациентов с подозрением на хронический панкреатит отмечена прямая линейная корреляция с высокой площадью под кривой (AUC) и значением точности между количеством критериев EUS для диагностики хронического панкреатита в соответствии с классификацией Роземонта³⁰ и коэффициентом деформации EUS.³² При визуальной качественной ЭУС-эластографии хронический панкреатит обычно характеризуется преобладанием твердого (синего) рисунка,^17,19,20 несмотря на то, что сообщалось о неоднородном разноцветном или даже однородно мягком (зеленом) рисунке.^17,19,20

Полуколичественный анализ жесткости поджелудочной железы с помощью гистограммы у пациентов с хроническим панкреатитом дает значения около 30 (на основе диапазона от 0 [жесткость] до 255 [мягкость]), что значительно ниже, чем у здоровых пациентов, даже пожилого возраста.²³ Сообщалось о линейном соответствии между результатами количественной эластографии EUS и степенью фиброза поджелудочной железы, оцененной при гистопатологическом анализе.³²

При количественной трансабдоминальной эластографии у пациентов с хроническим панкреатитом обычно отмечаются высокие значения SWS ( рис. 9.4), несмотря на различия в точном значении порогового значения, о которых сообщалось.^26,33

Рис. 9.4 Скорость сдвиговой волны при обструктивном хроническом панкреатите.

Одной из основных проблем у пациентов с фокальным хроническим панкреатитом является дифференциация от протоковой аденокарциномы поджелудочной железы (PDAC), учитывая, что фиброз паренхимы, кальцификации и внутрипротоковые конкременты, которые часто присутствуют у пациентов с хроническим панкреатитом, создают резкий (синий) эластографический рисунок, сравнимый с таковым при злокачественных поражениях с высокой степенью фиброза, таких как PDAC. Более того, в настоящее время не существует общепринятых числовых пороговых значений как для количественной эластографии EUS, так и для ARFI-VTQ, позволяющих дифференцировать хронический панкреатит и PDAC.

Как следствие, несмотря на восторженные результаты некоторых авторов,²⁰ дальнейших исследований доказали, что ЭУС-эластография обладает низкой специфичностью и чувствительностью (<70%) в дифференциальной диагностике^17,19 между хроническим панкреатитом и PDAC.

Тем не менее, некоторые авторы предложили использовать полуколичественные методы оценки для улучшения этого различия с помощью эластографии EUS: например, коэффициент деформации при PDAC, по-видимому, выше, чем при панкреатите с формированием массы (45,23 против 5,78).¹⁹ Анализ гистограмм значений SWS также показал хорошие результаты для этого различия: хронический панкреатит демонстрирует более высокую нагрузку на гистограммы среднего оттенка по сравнению с PDAC.^34,35

Поражение поджелудочной железы при муковисцидозе приводит к разрушению ацинарных клеток, фиброзу и экзокринной недостаточности. У пациентов с недостаточностью поджелудочной железы, связанной с муковисцидозом, значения SWS, оцененные с помощью ARFI-VTQ, значительно ниже по сравнению с пациентами с сохраненной функцией поджелудочной железы.³⁶

Аутоиммунный панкреатит (АИП) — аутоиммунная форма хронического и / или рецидивирующего панкреатита, характеризующаяся плотной лимфоплазмоцитарной инфильтрацией перидуктального канала. Качественные результаты эластографии неотличимы от результатов хронического панкреатита, представляя собой твердый (синий) рисунок при RTSE; тем не менее, AIP можно отличить от PDAC по наличию диффузного твердого рисунка, в то время как PDAC, наоборот, обычно представляет собой очаговую синюю область.³⁷

Солидные новообразования

ЭУС-эластография является хорошим методом для выявления солидных поражений поджелудочной железы с чувствительностью, специфичностью, положительной прогностической ценностью, отрицательной прогностической ценностью и точностью 100%, 85.5%, 90.7%, 100% и 94% соответственно.²¹

При визуальном анализе ЭУС-эластография, по-видимому, способна адекватно отличить нормальную поджелудочную железу от новообразований поджелудочной железы, учитывая, что последние обычно представлены в виде твердых (синих) участков по сравнению с мягкой (зеленой) здоровой паренхимой. Как следствие, сообщалось, что преобладающий зеленый рисунок позволяет с высокой точностью исключить наличие солидного поражения поджелудочной железы.^17,21,38 Более того, среднее значение эластичности здоровой поджелудочной железы, по-видимому, значительно выше, чем у PDAC (0,53% против 0,02% соответственно; р < 0,0001).³⁹

Тем не менее, клиническая полезность визуальной оценки, по-видимому, ограничена, поскольку большинство поражений поджелудочной железы тяжелее, чем окружающая паренхима, независимо от их гистопатологической природы.¹⁸

Доказано, что количественная оценка SWS с использованием p-SWE позволяет различать поджелудочную железу с раком поджелудочной железы, которая демонстрирует высокие значения SWS (1,51 ± 0,45 м / с), и поджелудочную железу без рака (1,43 ± 0,28 м / с), что улучшает выявление PDAC.⁴⁰

Некоторые авторы пытались провести различие между различными солидными поражениями поджелудочной железы с помощью эластосонографии, но результаты плохие и противоречивые. В то время как некоторые авторы сообщили о хороших результатах с высокими значениями чувствительности и специфичности (достигающими 100% и почти 70%) для дифференциальной диагностики злокачественных образований поджелудочной железы с помощью ЭУС-эластографии,^41,42 другие исследования^19,20,34 доказали, что ЭУС-эластография имеет ограниченную ценность.

Злокачественные поражения, по-видимому, характеризуются более высокой средней эхогенностью при ARFI-VTI по сравнению с доброкачественными поражениями:⁴³ фактически было продемонстрировано, что средний балл эхогенности злокачественных поражений (3,7 ± 1,0) был выше, чем у доброкачественных поражений (3,1 ± 0,4; p = 0,023). Напротив, хотя на изображениях ARFI-VTQ не было зарегистрировано статистической разницы между доброкачественными и злокачественными поражениями (2,4 ± 1,1 м / с по сравнению с 3,3 ± 1,0 м / с; p = 0,101), средняя разница SWS между поражениями и прилегающей паренхимой была выше для злокачественных поражений (1,5 ± 0,8 м / с) по сравнению с доброкачественными поражениями (0,4 ± 0,3 м /с).

Протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC) представляет собой твердую массу, более жесткую, чем прилежащая паренхима, и характеризуется интенсивной десмоплазией с выраженным фиброзированием при гистопатологической оценке. Как следствие, при ЭУС-эластосонографии PDAC обычно имеет четкую картину.^{17,18,19,20,21} При количественном определении SWS ( рис. 9.5) PDAC обычно характеризуется высокими значениями.⁴⁴ Использование эластографии с количественным определением SWS при исследовании массы поджелудочной железы может привести к подозрению на протоковую аденокарциному на основании жесткости поражения ( рис. 9.6).

Рис. 9.5 Скорость сдвиговой волны при протоковой аденокарциноме тела поджелудочной железы.

Рис. 9.6 Протоковая аденокарцинома. (a) При визуализации в режиме B эластография проявляется как плохо очерченная гипоэхогенная область в теле поджелудочной железы . (b) При визуализации SWE очаг поражения черный из-за относительной жесткости (c) при высокой скорости сдвиговой волны при количественном определении.

Нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы (PanNETs) имеют различный вид при ЭУС-эластографии: они могут представлять преимущественно твердый (синий) рисунок, немного более твердый, чем окружающая паренхима;^17,18,19,20 смешанный рисунок с центральной зеленой областью, окруженной синей тканью;^19,20 или даже однородный мягкий (зеленый) рисунок.^19,20 На при трансабдоминальной эластографии паннеты обычно тверже или немного тверже нормальной паренхимы поджелудочной железы.⁴⁴

Метастазы в поджелудочную железу, редкие солидные поражения поджелудочной железы, представляют собой неоднородно твердый (синий) рисунок.^20,21

Кистозные новообразования

Кистозные опухоли поджелудочной железы можно разделить на серозные новообразования, муцинозные кистозные новообразования, внутрипротоковые сосочковые муцинозные новообразования (IPMNs) и солидные псевдопапиллярные опухоли. Кистозные опухоли обычно характеризуются при визуализации на основе их морфологии и архитектуры. Тем не менее, для их точного диагноза часто требуется анализ содержимого с помощью аспирации тонкой иглой под контролем EUS: серозная цистаденома характеризуется простым жидким содержимым, тогда как муцинозно-кистозные новообразования и IPMN представляют собой сложное и вязкое содержимое.⁴⁵

Хотя механические продольные волны распространяются как в твердых телах, так и в жидкостях, сдвиговые волны заметно ослабляются в жидкостях, в которых можно измерить только продольные волны или сдвиговые волны, отраженные на границе раздела твердое тело–жидкость. Однако широкий спектр различных жидкостей in vivo с неоднородной вязкостью и составом (например, наличие взвешенных частиц) может вызывать различные реакции при эластографии.

Экспериментальные исследования⁴⁶ показали, что простые жидкости, такие как вода, характеризуются нечисловыми значениями в ARFI-VTQ и отображаются как “XXXX / 0” американским оборудованием, в то время как сложные жидкости характеризуются числовыми значениями. Это связано с тем, что простые жидкости не поддерживают поперечные волны, в то время как сложные жидкости с повышенной вязкостью поддерживают поперечные волны.

При применении ARFI-VTQ к кистозным поражениям поджелудочной железы in vivo сообщалось, что серозные цистаденомы часто имеют нечисловые значения (“XXXX / 0”), в то время как муцинозные кистозные новообразования часто имеют числовые значения.^47,48 Наличие по крайней мере двух измерений ARFI-VTQ с числовыми результатами (отличными от “XXXX / 0”) из пяти общих измерений дало чувствительность, специфичность, положительную прогностическую ценность, отрицательную прогностическая ценность и точность 68.8%, 77.3%, 68.8%, 77.3%, и 73,7%, соответственно, для различения муцинозных и серозно- кистозных новообразований. Преобладание измерений с числовыми результатами независимо от общего количества измерений обеспечило следующие значения чувствительности, специфичности, положительной прогностической ценности, отрицательной прогностической ценности и точности для этого различия: 37.5%, 100%, 100%, 68.8%, и 73,3%.⁴⁹ Следовательно, ARFI-VTQ потенциально может улучшить характеристику кистозных поражений поджелудочной железы, обеспечивая неинвазивный анализ содержания в них жидкости ( рис. 9.7).

Рис. 9.7 Муцинозная цистаденокарцинома, показывающая скорость сдвиговых волн в слизистой внутрикистозной жидкости.

Прогнозирование послеоперационного панкреатического свища

Несмотря на технические усовершенствования хирургии поджелудочной железы, послеоперационный панкреатический свищ (POPF) остается одним из наиболее распространенных осложнений после панкреатодуоденэктомии.⁵⁰

Частота развития POPF связана с несколькими предрасполагающими факторами, включая консистенцию паренхимы поджелудочной железы: при мягкой поджелудочной железе вероятность развития POPF выше, чем при поджелудочной железе с твердой консистенцией.⁵⁰ Этот вывод был подтвержден исследованиями, проведенными ARFI-VTQ: частота POPF была значительно выше у пациентов со средним SWS поджелудочной железы ниже 1,54 м/с, чем у пациентов с “твердой” поджелудочной железой (≥ 1,54 м /с).^51,52

9.4 Почки

Почка представляет собой сложный, с высокой перфузией (1,2 л / мин, что соответствует 20% сердечного выброса; 400 мл / мин / 100 г) и анизотропный орган, поэтому внутренняя геометрия ткани и степень ее анизотропии являются основными факторами различной эластичности.^53,54 Анатомия коркового вещества почек не имеет линейных структур, поскольку клубочки сферические, а проксимальные и дистальные канальцы имеют извилистую форму.⁵⁵ С другой стороны, преобладающая структура коркового вещества почек перпендикулярная ориентация петель Генле и прямого сосуда в мозговом веществе почки по отношению к капсуле обеспечивает высокую степень анизотропии. Следовательно, когда импульсы акустического излучения направляются параллельно этим структурам, вызванные сдвиговые волны распространяются с меньшей скоростью, что приводит к недооценке жесткости почечной ткани. И наоборот, когда импульсы акустического излучения направляются перпендикулярно этим структурам, сдвиговые волны распространяются с более высокой скоростью, что приводит к переоценке жесткости почечной ткани.⁵³ По всем этим причинам при выполнении эластографии почек обязательна точная идентификация сегментов почек, подлежащих отбору, и их ориентация по отношению к УЗИ-лучу.⁵⁴

9.4.1 Методика исследования

Стандартизированного метода проведения эластографии почек не существует. Хотя кажется, что ее проще выполнять, когда пациент лежит ничком,^56,57 между авторами нет единого мнения, некоторые из них предпочитают положение на боку,^57,58, в то время как другие предпочитают положение на спине.^59,60 Дети обычно не сохраняют правильное положение при пролежне, поэтому оценка всегда является сложной. С другой стороны, при обследовании пациента после трансплантации обычно используется положение лежа на спине.⁶¹ Более того, у данного типа пациентов важно знать о взаимосвязи между приложенным усилием датчика и скоростью сдвиговой волны (SWS),⁶² поскольку известно, что модуль упругости биологической ткани постепенно увеличивается с увеличением деформации.⁶³

Задержка дыхания сводит к минимуму двигательные артефакты и позволяет получить более точную оценку. Частота применяемого зонда также важна и должна выбираться в каждом конкретном случае, особенно у детей, учитывая их разный размер тела: низкочастотный зонд может использоваться как для взрослых, так и для детей старшего возраста, в то время как высокочастотный зонд должен быть специально предназначен для детей младше 5 лет.⁵⁹ Одной из основных проблем при получении воспроизводимых значений эластичности нативной почки является глубина исследуемой ткани, что не всегда позволяет правильно генерировать и получать ОВ.⁵³ Кроме того, особое внимание необходимо уделять уделялось внимание степени наполнения мочевого пузыря при эластографическом исследовании трансплантированной почки,⁵⁵ которую следует оценивать после мочеиспускания.

Деформационная эластография

Методы тензоэластографии не подходят для измерения жесткости почечной ткани по двум основным причинам: во-первых, почки являются глубокими органами, и поэтому нет прямого доступа, позволяющего легко наложить внешнюю компрессию; во-вторых, почка неоднородна, поэтому нет нормальной ткани для сравнения аномалий в почке, поэтому этот метод не дает количественных данных о жесткости почек.⁵³ Аналогичным образом, системы эластографии без руководства УЗИ также не подходят из-за отсутствия контроля В-режима, поэтому чрезвычайно сложно и опасно правильно расположить почечную артерию. ROI на почечной паренхиме (из-за отсутствия жесткой опоры для зонда, такой как грудная клетка).⁵³

Эластография сдвиговой волной

ARFI-SWE и Supersonic Imagine SWE (2D-SWE в реальном времени) более перспективны для оценки жесткости почек, поскольку можно выборочно исследовать кору или продолговатый мозг, избегая околопочечной ткани и почечного синуса, а также избегая использования внешней компрессии, но на измерения влияют анизотропия и давление в сосудах органа.⁵³

При эластографии нормальная почка показывает более высокие значения жесткости ткани, чем нормальные печень и поджелудочная железа.^27,64 Кроме того, на измерение жесткости ткани почки, по-видимому, влияют многие факторы, включая пол, возраст, рост, вес и индекс массы тела (ИМТ) пациента. Повышение эластичности почечной ткани связано с повышением давления мочи, что определяет увеличение анизотропии коркового вещества почек ( рис. 9.8) без существенных изменений мозгового вещества почек.⁵⁵ Окклюзия почечной артерии вызывает значительное снижение эластичности; и наоборот, окклюзия почечной вены вызывает значительное повышение эластичности во всех отделах.⁵⁵

Рис. 9.8 Скорость сдвиговых волн выше в (а) корковом веществе, чем в (б) продолговатом веществе, из-за различной анатомической организации этих областей почки. Скорость сдвиговых волн, обнаруживаемых в коре головного мозга, выше, чем в других органах.

Тщательная оценка всех этих факторов необходима для уменьшения внутренней вариабельности результатов измерений in vivo и повышения воспроизводимости результатов исследования. Влияние анизотропии и сосудистой сети на измерение жесткости можно частично устранить, поместив исследуемую область (ROI) полностью во внешнюю часть коркового вещества почки с внешней границей вблизи капсулы. Это исключает продолговатый мозг, строму и магистральные сосуды из ROI, чтобы ограничить процент собирающих полостей в самом ROI и свести к минимуму влияние давления чашечки на значения SWS.⁶⁵ Сообщаемое нормальное среднее значение SWS для почек взрослого человека составляет от 2,24 до 2,37 м / с без разницы между правой и левой почкой^25,27 но с высоким стандартным отклонением (~ 0,7 м / с).²⁷ В клинической практике было бы рискованно сравнивать значения, измеренные с помощью двух разных ультразвуковых систем, и пороговые значения, предложенные в литературе, следует использовать только в том случае, если они получены с помощью одной и той же ультразвуковой системы.⁶⁶

Большинство случайно обнаруженных поражений почек представляют собой небольшие, простые, доброкачественные кисты и не требуют лечения.⁶⁷ Как правило, жидкость может значительно изменять жесткость тканей внутри ROI, и поражение с кистозным компонентом не может быть адекватно оценено.^68,69,70

9.4.2 Клиническое применение

Выявление поражения почек у детей

Низкий вес при рождении и преждевременные роды были связаны с фокально-сегментарным гломерулосклерозом.^71,72,73 Хроническая болезнь почек (ХБП) у детей старше 2 лет определяется как прогрессирующее нарушение функции почек, при котором в течение более 3 месяцев скорость клубочковой фильтрации (СКФ) снижается ниже 60 мЛ/мин/м² с отклонениями в составе крови или мочи или без них, при визуализации исследования или при биопсии почки.⁷⁴ Почки, которые часто подвергаются инфекции мочевыводящих путей (ИМП), могут вызывать повреждение почечной паренхимы, что в конечном итоге может привести к развитию артериальной гипертензии и хронической почечной недостаточности.^75,76

Наиболее частой патологией мочевыводящих путей, которая предрасполагает детей к пиелонефриту и образованию рубцов на почках, является пузырно-мочеточниковый рефлюкс высокой степени выраженности (VUR).^75,76,77 На сегодняшний день сцинтиграфия с использованием димеркаптосукциновой кислоты (DMSA) является золотым стандартом визуализации для выявления и последующего наблюдения за поражением почек.⁷⁸ Несмотря на низкое (< 0,01 мЗв) облучение при сцинтиграфии неизбежно, и его необходимо учитывать при работе с педиатрической популяцией. Была показана статистически значимая разница между значениями SWS абсолютно нормальных почек, контралатеральной почки пациентов с односторонним заболеванием и почки, пораженной VUR.⁶⁵ Средние значения SWS, полученные для пораженных почек (5,70 ± 1,71 м/с), были значительно выше, чем значения, измеренные как для контралатеральных (4,09 ±0,97 м/с, p <0,0001), так и для здоровых почек (3,13 ± 0,09 м/с, p < 0.0001). Среди пораженных почек разница между средними значениями SWS, полученными для почек с первичным (т.е. Возникающим при нормальных в остальном мочевыводящих путях) рефлюксом (5,35 ± 1,72 м/с), и значениями, полученными для почек со вторичным (вторичным по отношению к анатомическим и / или функциональным аномалиям, таким как задние клапаны уретры или нейрогенный мочевой пузырь) рефлюксом (6,59 ± 1,45 м/с), также была значительной (р = 0,038).

Точность SWE при дифференциации пораженных, контралатеральных и здоровых почек варьировала от 80,3 до 97,1%.⁶⁵ Это говорит о снижении эластичности и увеличении жесткости почек с гидронефрозом высокой степени тяжести^65,79. Кроме того, в контралатеральной почке присутствует фиброз низкой степени выраженности из-за повреждения гиперфильтрацией и последующих склеротических изменений.^65,80,81

В предварительном исследовании значения SWS у здоровых пациентов были выше по сравнению с таковыми у пациентов с рубцеванием почки, при этом поврежденная область имела более низкие значения SWS по сравнению с общими значениями SWS той же почки и самые низкие значения SWS, обнаруженные в наиболее поврежденных почках по сравнению со здоровыми почками.⁸² Более того, значительные различия в значениях SWS были обнаружены у пациентов без рефлюкса, у пациентов с рефлюксом низкой степени тяжести и у пациентов с рефлюксом высокой степени тяжести, причем у последних были самые низкие значения SWS. и первые имеют наивысшие значения.⁸²

Измерение фиброза почек у пациентов с хронической болезнью почек

Хроническая болезнь почек (ХБП) определяется как сниженная скорость клубочковой фильтрации, повышенная экскреция альбумина с мочой или и то, и другое вместе, ⁸³ вследствие прогрессирующего гломерулосклероза, склероза сосудов и тубулоинтерстициального повреждения с интерстициальным фиброзом. Частота и распространенность ХБП в развитых странах растут, особенно у пациентов с сахарным диабетом и нефропатиями, связанными с артериальной гипертензией.⁸⁴ В частности, риск сердечно-сосудистых заболеваний заметно повышен у лиц с ХБП.⁸⁵ Поскольку это прогрессирующее заболевание, ХБП может привести к терминальной стадии почечной недостаточности с увеличением затрат на здравоохранение и высокой заболеваемостью и смертностью. Как и при большинстве типов заболеваний почек, прогрессирование ХБП характеризуется прогрессирующим фиброзным процессом, который может сначала затронуть либо клубочки (гломерулосклероз), либо интерстициальное пространство (интерстициальный фиброз) в зависимости от исходной нефропатии.^86,87 Прогрессирование ХБП связано с внутрипочечным фиброзом, и последовательное измерение жесткости почечной ткани с помощью эластографии может помочь проследить за прогрессированием фиброза почек. Поскольку чувствительные лабораторные маркеры отсутствуют, в настоящее время биопсия почки является эталонным стандартом для определения стадии фиброза почки.⁸⁸ Выявление внутрипочечного фиброза и количественная оценка его прогрессирования с помощью неинвазивных методов, таких как эластография ( рис. 9.9), может быть полезно нефрологам, поскольку биопсия почки — инвазивный метод, подверженный ошибкам при взятии пробы и не поддающийся продольному мониторингу.⁸⁹

Рис. 9.9 Скорость сдвиговой волны выше (а) в почках, пораженных хроническим заболеванием на ранней стадии, чем (б) в здоровых.

Ранние исследования, однако, противоречивы: некоторые из них не показали последовательной взаимосвязи между жесткостью почечной ткани, измеренной с помощью SWS, и фиброзом почек.^85,90 Ван и соавт. фактически продемонстрировали, что значения SWS не демонстрировали значимой корреляции со стадией ХБП и показателями фиброза, несмотря на использование стандартизированных методов измерения.⁸⁵ Причиной этого открытия может быть то, что по мере прогрессирования ХБП фиброз почек постепенно усиливается, в то время как внутрипочечная перфузия крови одновременно снижается.⁹¹ Эти два фактора вносят противоположный вклад в жесткость почечной ткани. Таким образом, нарушение почечной перфузии может в некоторой степени уравновешивать увеличение жесткости вследствие фиброза.⁸⁵ В исследовании Cui et al.⁹⁰ значения ARFI-VTQ в группах с легким и умеренным фиброзом были значительно увеличены (p < 0,01) по сравнению с группой без фиброза; однако не было существенной разницы между значениями ARFI-VTQ в группах с легким и умеренным фиброзом (p > 0.05). Согласно кривой рабочих характеристик приемника (ROC), значение ARFI-VTQ почечной паренхимы > 1,67 м / с было определено как показатель фиброза почек с чувствительностью 86,3% и специфичностью 83,3%, но без возможности различить различные степени фиброза.

Оценка интерстициального заболевания почечного аллотрансплантата

Эластография — это быстрый и неинвазивный метод измерения прогрессирования интерстициального заболевания почечного аллотрансплантата вследствие интерстициального фиброза и атрофии канальцев, приводящих к недостаточности почечного трансплантата. Жесткость почечной ткани не показывает значимой корреляции с параметрами функции почек, такими как креатинин сыворотки, скорость клубочковой фильтрации и артериальное давление. Однако у пациентов с повышенным уровнем креатинина в сыворотке крови наблюдалась статистически значимо более высокая жесткость почечной ткани по сравнению со стабильными пациентами.⁹¹ Действительно, по мере прогрессирования ХБП фиброз почек усиливается,⁹² что приводит к увеличению эластографических показателей до 9,4–9,5 кПа (по сравнению с 4,4–4,5 кПа для нормальной почки). Более того, существует значительная корреляция между модулем Юнга кортикальной паренхимы почечного аллотрансплантата, оцененным с помощью тензоэластографии, и кортикальным фиброзом при биопсии.⁹² Тем не менее, нарушение функции почек или интерстициальный фиброз оказывают ограниченное влияние на жесткость почечной ткани, поскольку большинство заболеваний почек поражают несколько компартментов почечной ткани, а интерстициальный фиброз является лишь одним фактором, способствующим ухудшению функции почек.

Оценка опухолей почек

Ангиомиолипома и почечно-клеточный рак (ПКР) представляют собой наиболее распространенные доброкачественные и злокачественные опухоли почек соответственно, и точная дифференциация между этими двумя поражениями имеет важное значение. Эластография деформации в режиме реального времени может быть полезна ( рис. 9.10) для дифференциации ангиомиолипом от почечно-клеточного рака.⁹³ Во время задержки дыхания после глубокого вдоха сжатие датчиком с последующим отпусканием повторяется до получения стабильного изображения.⁹³ Эластограмма отображается поверх изображения в режиме B с цветовой шкалой, в которой красным обозначено наибольшее напряжение (самый мягкий тканевый компонент), зеленым — среднее напряжение (промежуточный тканевый компонент) и синим — отсутствие напряжения (самый твердый тканевый компонент). . Были описаны четыре эластографических паттерна⁹³: тип 1, полностью мягкое поражение (смесь зеленого, желтого и красного цветов без признаков жесткости); тип 2, преимущественно мягкое поражение (некоторые участки жесткости выделены синим цветом); тип 3, преимущественно жесткое поражение (некоторые мягкие участки, но с более чем 50% участков жесткости, обозначенных синим цветом); и тип 4, полностью жесткое поражение с небольшим напряжением или без него. Типы 3 и 4 чаще встречаются при ПКР.⁹³ Возможное исключение представляет хромофобная гистологическая картина ПКР, которая может имитировать доброкачественное поражение из-за преобладающего штамма (тип 2). В недавней работе было предложено значение среза 2,34 м / с для дифференциации доброкачественных поражений почек от злокачественных опухолей почек с чувствительностью и специфичностью 88% и 54% соответственно.⁹⁴

Рис. 9.10 Предварительные результаты показывают, что эластография сдвиговой волной с помощью акустического импульсного излучения (ARFI) может быть полезна при дифференциации злокачественной (a) светлоклеточной карциномы от доброкачественной (b) онкоцитомы. Злокачественные поражения имеют более жесткий рисунок, чем доброкачественные, и характеризуются более высокой скоростью поперечной волны.

9.5 Заключение

Эластография — это простой в выполнении диагностический метод, основанный на сложных физических взаимодействиях, которые доказывают ее клиническую полезность вне печени при ультразвуковом исследовании органов брюшной полости, особенно при исследовании селезенки, поджелудочной железы и почек. Она лучше подходит для характеристики, чем для выявления патологий. Эластография — многообещающий метод, который, как мы надеемся, добавит диагностической информации в клиническую практику, поможет принимать решения о лечении и последующем наблюдении за пациентом, а также отслеживать изменения жесткости, связанные с патологическими явлениями. Для некоторых применений, таких как в поджелудочной железе и почках, некоторые ограничения связаны с возможностью исследования органа и внутренней сложностью паренхимы соответственно.