CC BY
25
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ МЕДИЦИНЫ
УДК 611.06
В. А. Изранов, А. В. Ермаков, В. С. Гордова А. В. Мартинович, И. А. Степанян, Н. В. Казанцева
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ ФОРМУЛЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛЮМЕТРИИ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ПЕЧЕНИ (EX VIVO ИССЛЕДОВАНИЕ)
Установлена оптимальная формула для вычисления объема печени на основе ее линейных размеров ex vivo. У 33 трупов методом вытеснения жидкости был определен объем печени и измерены линейные размеры печени. Сравнивались объемы печени, полученные с использованием пяти формул, включающих линейные измерения.
The authors aim to identify the most optimal formula for calculating the volume of liver based on its linear size ex vivo. The authors measured liver volume in thirty-three corpses by placing the liver in water and calculating the displaced volume of the liquid. Liver was measured in each case. The data were then compared with the ones obtained by using five different formulas comprising linear liver measurements.
Ключевые слова: размеры печени, объем печени, ультразвуковая волю-метрия печени.
Key words: liver size, liver volume, ultrasound volumetry of the liver.
В клинической медицине часто возникает необходимость дать размеру органа, в частности объему, объективную количественную оценку. Объем печени — это важный параметр, который необходимо учитывать при постановке диагноза, назначении терапии, оценке качества жизни и прогнозировании исхода заболевания. Объективные методы вычисления объема печени в настоящее время предлагаются в КТ и МРТ технологиях визуализации [8; 9; 15; 19].
В ультразвуковой диагностике в настоящее время в протоколе исследования указывается не объем органа, а его линейные размеры, из-за чего значительно снижается диагностическая значимость метода [5; 6].
В современной литературе предложено множество формул [1; 2; 14; 18] вычисления стандартного объема печени, основанного на антропометрических данных, причем стандартный объем печени может варьироваться в зависимости от расово-этнических и территориально-географических факторов. Проведенный нами анализ различных формул вычисления стандартного объема печени показал, что формула А. Чо-укера (A. Chouker) и соавторов [2; 14] является наиболее точной для применения в Калининградской области РФ. Однако стандартный объем не отражает вклада в объем печени конкретных размеров органа, поэтому может быть использован только в качестве референсного.
39
© Изранов В. А., Ермаков А. В., Гордова В. С., Мартинович А. В., Степанян И. А., Казанцева Н. В., 2017
Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки. 2017. № 4. С. 39 — 47.
Ультразвуковое исследование органов брюшной полости позволяет определить следующие размеры печени: косой вертикальный размер правой доли печени (КВР), кранио-каудальный размер правой доли (ККПД), толщина правой доли (ТПД), толщина левой доли печени (ТЛД), кранио-каудальный размер левой доли печени (ККЛД), ширину печени (ШП) [5].
На базе линейных размеров печени можно вычислить ее объем. В основном в волюметрических методах вычисления используются коэффициенты, полученные при помощи регрессионного анализа, а также произведение трех взаимно перпендикулярных размеров органа. При этом линейные размеры долей измеряются в см. Примеры таких формул представлены в таблице 1.
Таблица 1
Формулы определения объема печени на основании ее линейных размеров при ультразвуковом исследовании
Формула Авторы Источник
133,2 + 0,422 • ККПД • ТПД • ШП М. Zoli (1989) [20]
(ККПД • ТПД • ШП — 545) / 2320 M. Patlas et al. (2001) [18]
(0,12 + ККПД • ТПД • ШП) / 2,55 D. Glenn et al.(1997) [17]
320,86 + 0,317 • ККПД • ТПД • ШП D. Elstein et al. (1997) [16]
345,71 + 0,84 • КВР • ТПД • ТЛД J.T. Childs et al. (2014—2016) [12; 13]
Однако врачи ультразвуковой диагностики редко применяют эти формулы в связи с тем, что погрешность измерения ширины печени при ультразвуковом исследовании достаточно велика (ширина печени даже при нормальных размерах органа оказывается за пределами рабочей зоны монитора), а этот показатель входит в большинство формул. Не требующую получения поперечного размера печени формулу предлагает использовать для расчета объема печени Дж. Чайлдс (J.T. Childs) и соавторы [12; 13].
Целесообразно сопоставить результаты вычислений объема печени по формулам различных авторов с использованием значений линейных размеров органа, полученных ex vivo.
Цель исследования — выбрать оптимальную формулу для вычисления объема печени (ex vivo) на основе линейных размеров по формулам, предложенным для ультразвуковой волюметрии органа.
Материал и методы
Исследование проводилось в ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы Калининградской области» на 33 трупах лиц (19 мужчин и 14 женщин в возрасте от 28 до 96 лет), причиной смерти которых были различные заболевания в соответствии с приказом Минздравсоцразви-тия РФ от 12 мая 2010 г. № 346-н «Об утверждении порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации» [7]. Возраст умерших варьировался от 28 до 96 лет. Трупы исследовались по методу Г. В. Шора [7], который заключается в полной эвисцерации (извле-
чении внутренних органов) таким образом, что органы шеи, грудной и брюшной полостей, а также малого таза извлекают вместе. В дальнейшем органы не разделяют, а исследуют их комплексно, во взаимосвязи.
Объем печени ex vivo (см3) определяли методом измерения объема вытесненной жидкости, для чего печень после отсечения желчного пузыря и связочного аппарата помещали в емкость с водой.
Измерение линейных размеров печени (мм) осуществлялось ex vivo по технологиям, применяемым при ультразвуковой диагностике [3] с последующим вычислением объема (см3) по приведенным (табл. 1) формулам. Выполнялось два разреза в парасаггитальной плоскости, рассекали правую и левую доли. Правую — на уровне наиболее выступающей точки диафрагмальной поверхности, левую — в непосредственной близости к серповидной связке.
Строго в горизонтальной плоскости по наиболее выступающим латеральным точках обеих долей измеряли ширину печени.
Расчеты по всем формулам, вычисления средних значений, анализ различий результатов, полученных для разных формул, а также статистическую значимость различий рассчитывали с помощью программы Microsoft Office Excel. Различия считались статистически значимыми при значениях p < 0,05 [4].
Результаты
Линейные размеры печени, полученные ex vivo, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Линейные размеры печени умерших лиц
41
Лицо Линейные размеры печени, см
КВР ТПД ККПД ТЛД ККЛД ШП КПР
1 255 110 252 51 152 240 270
2 170 94 170 48 137 195 161
3 197 92 197 55 220 324 185
4 176 66 170 53 101 205 225
5 232 78 162 52 112 220 251
6 247 98 145 57 118 244 257
7 274 92 194 61 155 265 303
8 228 82 161 56 126 221 233
9 305 102 207 64 165 263 332
10 297 92 165 59 134 292 313
11 211 52 155 37 98 208 224
12 273 122 210 64 162 231 304
13 238 77 137 54 115 233 249
14 352 112 221 69 192 302 371
15 293 82 185 39 112 275 304
16 289 104 166 57 134 286 292
17 275 102 140 57 103 262 284
18 155 115 173 49 119 235 261
19 233 70 142 46 132 227 265
Окончание табл. 2
42
Лицо Линейные размеры печени, см
КВР ТПД ККПД ТЛД ККЛД ШП КПР
20 207 75 153 55 135 201 232
21 263 95 193 56 165 240 295
22 241 81 167 33 103 218 253
23 225 65 151 59 114 217 235
24 291 68 164 38 104 287 299
25 278 87 196 65 189 289 294
26 186 85 168 38 136 177 197
27 255 113 207 85 156 280 292
28 219 71 147 28 99 214 225
29 232 59 152 28 139 229 245
30 249 110 193 42 142 268 264
31 284 75 211 38 119 241 267
32 352 80 218 65 172 349 357
33 349 92 234 48 181 347 355
Линейные размеры печени из таблицы 2 для каждого случая были подставлены в пять соответствующих формул для определения объема печени. Полученные для каждой формулы значения сравнивали с объемом печени, определенным в результате посмертных измерений. Для каждого случая мы рассчитали соотношение объема печени, вычисленного по соответствующим формулам, к объему печени, определенному методом вытеснения воды. Полученные относительные величины приводятся в таблице 3.
Таблица 3
Соотношение объема печени, вычисленного по формулам ультразвуковой волюметрии, к объему печени, определенному методом вытеснения воды
Сравнительное соотношение результатов
Объем печени, измеренный по волюметрическим формулам определения объема печени с объемом печени, определенным методом вытеснения воды
Лицо методом вытеснения воды, см3 D. Glenn et а! (1994) М. 2оН et а!. (1989) М. РаЙаэ et а!. (2001) D. ЕЫет et а!. (1997) ] Т. СЫЫэ et а!. (2014, 2016)
1 1840 1,43 1,60 1,56 1,33 0,84
2 620 1,97 2,34 2,17 2,11 1,60
3 2000 1,15 1,31 1,27 1,09 0,59
Окончание табл. 3
Лицо Объем печени, измеренный методом вытеснения воды, см3 Сравнительное соотношение результатов по волюметрическим формулам определения объема печени с объемом печени, определенным методом вытеснения воды
D. Glenn et al. (1994) М. Zoli et al. (1989) M. Patlas et al. (2001) D. Elstein et al. (1997) J T. Childs et al. (2014, 2016)
4 672 1,39 1,64 1,47 1,60 1,28
5 1180 1,32 1,11 1,02 1,34 0,96
6 1100 2,11 1,45 1,36 1,99 1,37
7 1650 1,59 1,29 1,24 1,48 0,99
8 950 1,71 1,44 1,32 1,72 1,29
9 1800 1,78 1,38 1,33 1,62 1,12
10 1425 2,20 1,41 1,34 2,00 1,19
11 690 1,30 1,22 1,05 1,51 1,00
12 2080 1,45 1,26 1,23 1,33 1,03
13 980 1,71 1,19 1,08 1,71 1,20
14 2475 1,89 1,33 1,30 1,65 1,06
15 1935 1,34 0,98 0,93 1,25 0,59
16 1980 1,70 1,12 1,07 1,54 0,90
17 1460 1,97 1,17 1,10 1,82 1,16
18 1577 1,04 1,34 1,28 1,05 0,68
19 1210 1,20 0,90 0,80 1,24 0,81
20 695 1,76 1,59 1,43 1,88 1,53
21 1490 1,58 1,34 1,27 1,49 1,02
22 1172 1,42 1,18 1,08 1,42 0,76
23 1011 1,23 1,02 0,91 1,31 1,06
24 1070 2,08 1,39 1,29 1,98 0,91
25 1660 1,65 1,33 1,28 1,53 1,00
26 800 1,37 1,50 1,36 1,51 1,06
27 1923 1,65 1,51 1,47 1,50 1,25
28 824 1,58 1,31 1,17 1,67 0,86
29 1562 0,79 0,64 0,57 0,84 0,43
30 1430 2,01 1,77 1,71 1,85 0,92
31 1530 1,32 1,14 1,07 1,27 0,67
32 1977 1,95 1,37 1,33 1,74 0,95
33 2300 1,90 1,43 1,40 1,68 0,71
43
Анализ таблицы 3 показывает, что объемы, полученные по формулам, в большинстве своем превышают реальные, за исключением метода Дж. Т. Чайлдс (J.T. Childs) и соавторов [10 — 13].
Для того чтобы сравнить результаты, полученные разными методами, мы рассчитали средние значения относительных величин полу-
ченных объемов, а также статистическую значимость различий средних величин между показателями объемов, рассчитанных по формулам, и показателем объемов печени, определенным с помощью метода вытеснения воды. Средние величины приводятся в таблице 4 со стандартным отклонением (о).
Таблица 4
Сравнение точности различных методов определения объема печени
Показатель Метод определения объема печени
D. Glenn et al. (1994) М. Zoli et al. (1989) M. Patlas et al. (2001) D. Elstein et al. (1997) J.T. Childs et al. (2014, 2016)
Среднее значение соотношения результатов по волюметрическим формулам определения объема печени (по авторам) с объемом печени, измеренным методом вытеснения воды 1,59+ 0,34 1,33+0,29 1,25+0,28 1,55+0,29 0,99+0,27
Статистическая значимость различий средних величин объема печени р < 0,001 р < 0,001 р < 0,005 р < 0,001 р = 0,135
Получилось, что в среднем объемы печени, вычисленные по методам Д. Гленна (D. Glenn) и соавторов [17] и Д. Элстейна (D. Elstein) и соавторов [16], отличаются от действительного в большую сторону — в 1,59 ± 0,34 и 1,55 ± 0,29 раза соответственно; по методам М. Золи (М. Zoli) и соавторов [20] и М. Патласа (M. Patlas) и соавторов [18] — в 1,33 ± 0,29 и 1,25 ± 0,28 раза соответственно.
В среднем объем печени, рассчитанный по формуле, рекомендованной Дж. Чайлдс и соавторами (V = 345,71 + 0,84 • КВР • ТПД • ТЛД), практически не отличается от объема печени, определенного с помощью метода вытеснения воды, об этом же свидетельствует отсутствие статистической значимости различий (табл. 4). Следовательно, можно считать его самым точным из рассмотренных.
Поскольку переменные формулы Дж. Чайлдс и соавторов содержат линейные размеры печени, входящие в стандартный протокол ультразвукового исследования органов брюшной полости, мы считаем возможным внедрение данной формулы в распространенные автоматизированные рабочие места врачей ультразвуковой диагностики, что позволит сделать определение объема печени при ультразвуковом исследовании максимально объективным. Кроме того, процедура ультразвуковой волюметрии in situ благоприятно скажется на ранней диагностике заболеваний печени.
При этом, в качестве референсной оценки, мы рекомендуем использовать формулу А. Чоукера (A. Chouker) и соавторов [14].
Вывод
Для вычисления объема печени на основании линейных размеров органа оптимальной следует считать формулу Дж. Чайлдс и соавторов:
V = 345,71 + 0,84 • КВР • ТПД • ТЛД.
Список литературы
1. Изранов В. А., Казанцева Н. В., Белецкая М. А. Измерение объема печени с помощью визуализационных методов различной модальности // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки. 2017. № 2. С. 73 — 91.
2. Изранов В. А., Казанцева Н. В., Мартинович М. В. и др. Оценка точности вычисления стандартного объема при ультразвуковой волюметрии печени // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки. 2017. № 3. С. 37—50.
3. Капустин С. В., Пиманов С. И., Паскалина С. Ультразвуковое исследование в таблицах и схемах. Витебск, 2005.
4. Медик В. А., Токмачёв М. С., Фишман Б. Б. Статистика в медицине и биологии. М., 2000. Т. 1 : Теоретическая статистика.
5. Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. Общая ультразвуковая диагностика / под ред. В. В. Митькова. М., 2013.
6. Практическая ультразвуковая диагностика: руководство для врачей : в 5 т. / под ред. Г. Е. Труфанова, В. В. Рязанова. М., 2016. Т. 1 : Ультразвуковая диагностика заболеваний органов брюшной полости.
7. Об утверждении Порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации: приказ Минздравсоцразвития РФ от 12.05.2010 №346н // Нормативно-правовые документы для судебно-медицинских экспертов. URL: http:// www.forens-med.ru/zakon/doc/mz/3_3_158.html (дата обращения: 08.09.2017).
8. Bora A., Alptekin C., Yavuz A., et al. Assessment of liver volume with computed tomography and comparison of findings with ultrasonography // Abdom. Imaging. 2014. Vol. 39. P. 1153—1161.
9. Borchert D., Schuler A., MucheR. et al. Comparison of Panorama Ultrasonography, Conventional B-Mode Ultrasonography, and Computed Tomography for Measuring Liver Size // Ultrashall in Med. 2010. Vol. 31. P. 31 — 36.
10. Childs J. T., Esterman A., Thoirs K. A. Ultrasound measurements of the liver: an intra and inter-rater reliability study // Australian journal of ultrasound in medicine. 2014. Vol. 17, № 3. P. 113—119.
11. Childs J. T., Esterman A.J., Phillips M. et al. Methods of determining the size of the adult liver using 2D ultrasound: a systematic review of articles reporting liver measurement techniques // J. Diagn. Med. Sonogr. 2014. Vol. 30. P. 296 — 306.
12. Childs J. T., Esterman A. J., Thoirs K.A., Turner R.C. Ultrasound in the assessment of hepatomegaly: A simple technique to determine an enlarged liver using reliable and valid measurements // Sonography. 2016. № 3. P. 47—52.
13. Childs J. T., Esterman A.J., Thoirs K.A. The development of a practical and uncomplicated predictive equation to determine liver volume from simple linear ultrasound measurements of the liver // Radiography. 2016. Vol. 22. P. 125 — 130.
45
14. Chouker A., Martignoni A., Martin Dugas M. et al. Estimation of Liver Size for Liver Transplantation: The Impact of Age and Gender // Liver Transplantation. 2004. Vol. 10, № 5. P. 678 - 685.
15. D'OnofrioM., De Robertis R., Demozzi E. et al. Liver volumetry: Is imaging reliable? Personal experience and review of the literature // WJR. 2014. Vol. 6(4). P. 62-71.
16. Elstein D., Hadas-Halpern I., Azuri U. et al. Accuracy of ultrasonography in assessing spleen and liver size in patients with Gaucher disease: comparison to computed tomographic measurements // J. Ultrasound Med. 1997. Vol. 16(3). P. 209—211.
17. Glenn D., Thurston D., Garver P., Beutler E. Comparison of magnetic resonance imaging and ultrasound in evaluating liver size in Gaucher patients // ActaHaema-tol. 1994. Vol. 92(4). P. 187—189.
18. Patlas M., Hadas-Halpern I., Abrahamov A. et al. Spectrum of abdominal sonographic findings in 103 pediatric patients with Gaucher disease // EurRadiol. 2002. Vol. 12. P. 397—400.
19. Xiaoqi Lv, Yu Miao, Xiaoying Ren. The study and implementation of liver volume measuring method based on 3-dimensional reconstruction technology // Optik. 2015. Vol. 126. P. 1534—1539.
20. Zoli M., Pisi P., Marchesini G. et al. A rapid method for the in vivo measurement of liver volume // Liver. 1989. Vol. 9(3). P. 159—163.
Об авторах
Владимир Александрович Изранов — д-р мед. наук, проф., Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Калининград; врач ультразвуковой диагностики Клинико-диагностического центра Балтийского федерального университета им. И. Канта, Россия.
E-mail: [email protected]
Андрей Владимирович Ермаков — канд. мед. наук, доц., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Россия.
E-mail: [email protected]
Валентина Сергеевна Гордова — канд. мед. наук, ассист., Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Россия.
E-mail: [email protected]
Мирослав Владимирович Мартинович — канд. техн. наук, доц. Новосибирский государственный технический университет, Россия.
E-mail: [email protected]
Ирина Андраниковна Степанян — асп., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград; врач ультразвуковой диагностики Клинико-диагностического центра Балтийского федерального университета им. И. Канта, Россия.
E-mail: irina. [email protected]
Наталья Владимировна Казанцева — канд. мед. наук, доц., Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Россия. E-mail: [email protected]
The authors
Prof. Vladimir A. Izranov — Head of the Department of Fundamental Medicine, the Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia.
E-mail: [email protected]
Dr. Andrey Ermakov — Associate Professor, the Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia.
E-mail: [email protected]
Dr. Valentina S. Gordova — Associate Professor, the Department of Fundamental Medicine, the Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia.
E-mail: [email protected]
Dr. Miroslav V. Martinovich — Associate Professor, the Department of Electronics and Electrical Engineering, Novosibirsk State Technical University, Russia.
E-mail: [email protected]
Irina A. Stepanyan — Postgraduate Student, the Department of Fundamental Medicine, the Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia.
E-mail: [email protected]
47
Dr. Natalia V. Kazantseva — Associate Professor, the Department of Fundamental Medicine, the Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia. E-mail: [email protected]
