способ ультразвукового определения объема печени

Формула изобретения

Способ ультразвукового определения объема печени, заключающийся в том, что при ультразвуковом исследовании определяют площади продольных сечений печени по средней линии живота и по правой среднеключичной линии и латеро-латеральный размер печени с последующим расчетом по формуле: объем печени=604,3+L*(0,2474*S1+0,0879*S2) (см3), где L - ширина печени (см), S1 - площадь продольного сечения правой доли печени (см2), а S2 - площадь продольного сечения левой доли печени (см2).

Описание изобретения к патенту

Изменение нормальных размеров печени (ее увеличение или уменьшение) - один из важных неспецифических диагностических признаков, свидетельствующих об ее первичном (острый или хронический гепатит, цирроз печени, опухоли и т.д.) или вторичном [инфекционные заболевания (сыпной и брюшной тиф, сепсис), заболевания сердца и т.д.] поражении (Мухин Н.А., Моисеев B.C. Пропедевтика внутренних болезней: Учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.). Также важным является соответствие объема печени трупного донора объему печени, требуемому для потенциального реципиента при ортотопической трансплантации печени [Mortele K.J., Cantisani V., Troisi R. et al. Preoperative liver donor evaluation: imaging and pitfalls. Liver Transpl. 2003, 9(9): S6-14;.Lui В., Yan L.N., Wang W.T. et al. Clinical study on safety of adult-to- adult liver transplantation in both donors and recipients. World J Gastroenterol. 2007; 13(6): 955-9].

Среди инструментальных методов определения объема печени в настоящее время наиболее распространенными и, как полагают, точными являются рентгеновская компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) [Anderson V., Sonne J., Sletting S., Prip A. The volume of the liver in patients correlates to body weight and alcohol consumption. Alcohol & Alcoholism. 2000; 35(5): 531-532; Lemke A.J., Brinkmann M.J., Schott et al. Living donor right liver lobes: preoperative CT volumetric measurement for calculation for intraoperative weight and volume. Radiology.2006; 240(3): 737-42; Reiner C.S., Karlo C., Retrowsky H. et al. Preoperative liver volummetry: how does the slice thickness influence the multidetector computed tomography- and magnetic resonance-liver volume measurements? J Comput Assist Tomogr. 2009; 33(3): 390-7; Muller S.A., Blauer K., Kremer M. et al. Exact CT-based liver volume calculation including nonmetabolic liver tissue in three-dimensional liver reconstruction. J Surg Res.2010; 160(2): 236-43]. При использовании этих методов производится трехмерная реконструкция полученных изображений, а затем производится обводка вручную значительного количества аксиальных сечений печени и вычисление ее объема с помощью специальных алгоритмов. Однако КТ требует рентгеновского облучения, а МРТ не всегда является доступной, особенно при обследовании трупных доноров. Кроме того, эти диагностические системы не являются мобильными, достаточно дорогостоящие, а способ определения объема печени с помощью КТ или МРТ требует значительных временных затрат.

Ультразвуковое (УЗ) исследование является широкодоступным, безопасным и относительно дешевым, также из-за мобильности УЗ аппаратуры оно может быть использовано в отделениях реанимации или интенсивной терапии.

Среди изученных нами литературных источников мы нашли немногочисленные работы, в которых с помощью УЗ-исследования определяли объем печени.

В 1972 г. Rassmussen S.N. (Rassmussen S.N. Liver volume determination by ultrasonic scanning. British Journal of Radiology. 1972; 45:579-585) предложил определять объем печени посредством метода получения множества УЗ-сагиттальных сечений и последующего вычисления объема с помощью специального алгоритма. Этот метод трудоемок и, с нашей точки зрения, недостаточно точен из-за сложности получения при УЗ-исследовании параллельных сечений на строго заданных расстояниях для применения алгоритма вычисления объема.

В 1989 г. Zoli et al. [Zoli M., Pisi P., Marchenesini G. et al. A rapid method for the in vivo measurement of liver volume. Liver. 1989;9(3): 159-163] предложили для определения объема печени следующие линейные размеры печени: а - передне-задний размер правой доли печени, b - ее верхне-нижний размер, с - латеро-латеральный размер печени. Далее объем печени вычисляли по формулам 1) объем печени = -2364+89,2*b+119,9*а+59,6*с (см³) (Zoli-1); 2) объем печени = 133,2+0,422 (a*b*c) (см³) (Zoli-2). В приведенных формулах не учитывались передне-задние и верхне-нижние размеры левой доли печени, хотя известно, что при нецирротических диффузных поражениях печени изменяются размеры как левой, так и правой долей печени, при циррозе печени могут изменяться нормальные соотношения долей печени с увеличением ее левой или хвостатой долей, а также может изменяться размер левой доли при ее очаговом поражении (опухоль, кисты и т.д.).

Gladisch et al. [Gladisch R., Elfner R., Schauch D. et al. A simple technique for sonographic estimation of liver volume. Z. Gastroenterol. 1988; 26(11): 694-8] вычисляли объем печени на основании измерения поперечного диаметра печени (L) и длин окружности продольных сечений в точках деления поперечного диаметра на трети (а и b) по формуле: объем печени = (a*L/3+b*L/3)*L (см³). Однако форма печени и в норме весьма вариабельна, ее левая латеральная граница может располагаться и по средней линии живота и левее левой среднеключичной линии, поэтому точки деления поперечного диаметра печени, как предлагают эти авторы, не имеют строгой топографической ориентации.

Задача изобретения - повышение точности измерения объема печени при УЗ-исследовании.

Поставленная задача решается способом, заключающимся в том, что при УЗ - исследовании определяют площади продольных сечений печени по средней линии живота (левая доля) и по правой среднеключичной линии (правая доля) и латеро-латеральный размер (ширина) печени с последующим расчетом по формуле: объем печени = 604,3+L*(0,2474*S1+0,0879*S2) (см³), где L - ширина печени (см), S1 - площадь продольного сечения правой доли печени (см²), a S2 - площадь продольного сечения левой доли печени (см²).

На рис.1 показано определение площади продольного сечения печени по средней линии живота (левая доля);на рис.2 - то же ,по правой средне-ключичной линии (правая доля); на рис.3 показано определение латеро-латерального размера (или ширины) печени [в левой части рисунка определение ширины правой доли печени, в правой части - определение ширины левой доли печени, в качестве границы между ними использовалась середина бифуркации ствола портальной вены (указана стрелкой)]. Общая ширина печени вычислялась при сложении ширины правой и левой ее долей.

Первоначально нами были обследованы 23 здоровых пациента (потенциальные доноры фрагментов печени), наряду с вышеуказанными УЗ параметрами мы также определяли передне-задние и верхне-нижние размеры правой доли печени, а также длины окружностей продольных сечений печени по методу Gladisch et al. (1988). Всем этим пациентам при трехмерном КТ исследовании по стандартной методике определен объем печени [Симоненко В.Б., Громов А.И., Рыбчинский С.С. Эффективность эхографической и компьютерно-томографической морфометрии печени. Медицинская визуализация,2009, (1): 11-20].

При решении уравнения линейной регрессии была получена следующая формула, объем печени = 604,3+L*(0,2474*S1+0,0879*82) (см³), где L - ширина печени (см), S1 - площадь продольного сечения правой доли печени (см²), а S2 - площадь продольного сечения левой доли печени (см²).

Клинический пример:

Пациентка К., 37 лет (потенциальный донор для родственной трансплантации печени). Рост - 171 см, масса тела - 64 кг, индекс массы тела - 21,9 кг/см², площадь продольного сечения левой доли печени - 26 см² (S2), площадь продольного сечения правой доли печени - 97,9 см ² (S1), латеро-латеральный размер печени - 21 см (L). Данные об объеме печени, вычисленном по различным методикам, и их ошибках представлены в табл.1.

Таблица 1
Данные об объеме печени у пациентки К., вычисленном по различным методикам, и их ошибках по сравнению с ОП по КТ.
Методика вычисления ОП	ОП	Ошибка по сравнению с ОП по КТ
ОП по КТ, см3	1222,0
ОП по Zoli-1, см3	1646,9	+429,4
ОП по Zoli-2, см3	1702,8	+480,4
ОП по нашей формуле, см3	1160,9	-61,1
ОП по Gladisch, см3	9305,1	+8083,1

Как видно из табл.1, ОП, вычисленный по нашей формуле, был точнее, чем формулы Zoli-1 или Zoli-2. Формула Gladisch et al. (1988) имела наибольшую ошибку. ОП, вычисленный по этой формуле, превышал ОП по КТ более чем в 6 раз, что показывает на ее неприменимость для определения ОП. Затем мы дополнительно обследовали еще 17 здоровых людей.

Таким образом, группа обследованных здоровых пациентов составила 40 человек. Среди них было 15 мужчин и 35 женщин, средний возраст составил 29,1±7,2 года, средняя масса тела - 60,3±9,4 кг, а средний рост - 166,7±7,1 см. Всем этим пациентам были произведены вычисления объема печени по КТ, по полученной нами формуле, а также дополнительно по методикам, описанным в литературе [Zoli et al.,1989; Gladish et al., 1988). Методика Rassmussen S.N. (1972) нами не применялась из-за описанных выше ее недостатков. Статистическая обработка произведена на персональном компьютере с помощью программы MS Excel.

При вычислении объема печени по Gladisch et al. (1988) он был равен 8495±2322 см³, что существенно превышает ее нормальные показатели, и, по нашему мнению, свидетельствует об ошибке в этой формуле. Вследствие этого в дальнейшем результаты, полученные по этой формуле, не учитывались.

Результаты вычислений объема печени по различным методикам, средняя ошибка в вычислении объема печени по различным методикам по сравнению с объема печени по КТ и корреляция объема печени, вычисленными по разным методам, с объемом печени по КТ представлены в таблице 2.

Таблица 2
Методика вычисления ОП*	Средние значения (m±SD)	Средняя ошибка по сравнению с ОП по КТ (m±SD)	Корреляция с ОП по КТ (r)
ОП по КТ, см3	1160,1±185,0
ОП по Zoli-1, см3	1328,6±296,0	-168,5±264,1	0,47
ОП по Zoli-2, см3	1367,6±309,6	-207,5±275,8	0,48
ОП по нашей формуле, см3	1132,3±126,5	27,9±146,7	0,61
*ОП объем печени

Как видно из табл. 2, объем печени, вычисленный по полученной нами формуле, был более точен, чем вычисленный по формулам Zoli et al. (1989), также был выше коэффициент корреляции между объемом печени по УЗИ и КТ по нашей формуле.

Таким образом, разработанный нами способ ультразвукового определения объема печени может быть рекомендован для применения в различных областях клинической гепатологии.