Перейти к основному содержанию
Номер №4, 2025
  • Современные тенденции лечения гипоспадии в Российской Федерации
  • Метаболические условия формирования кальций-оксалатных мочевых камней 
  • Комплексный подход в лечении хронического инкрустирующего цистита 
  • Дневник мочеиспускания: клиническая значимость и перспективы цифровизации     
Номер №3, 2025
Первый анализ приверженности лабораторий в Российской Федерации Шестому изданию Лабораторного Руководства ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека
Номер №2, 2025
Коэффициент опорожнения мочевого пузыря как прогностический маркер хронической болезни почек у мужчин с гиперплазией предстательной железы
Номер №1, 2025
Влияние тестостерон-заместительной терапии на симптомы нижних мочевых путей (СНМП) у мужчин
Номер №4, 2024
Структура повреждений органов мочеполовой системы в современном вооруженном конфликте
Номер №3, 2024
Экономическая эффективность лечения недержания мочи в условиях стационара кратковременного пребывания
Номер №2, 2024
Комплексные средства для коррекции уровня рН мочи при метафилактике мочекаменной болезни
Номер №1, 2024
Современное оперативное лечение пациентов с камнями почек размером до 2 см и сопутствующей ИБС
Номер №4, 2023
Возможности улучшения терапевтической активности препаратов бактериофагов Урологические осложнения трансплантированной почки
Номер №3, 2023
Нормативно-правовые возможности проведения метафилактики мочекаменной болезни в Российской Федерации Бессимптомная бактериурия у беременных: всегда ли оправдана антибиотикотерапия?
Номер №2, 2023

Частота и характер симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у лиц старше 40 лет 

Посткоитальный цистит как причина сексуальной дисфункции у женщин

Номер №1, 2023
Создание пункционной насадки для конвексного УЗ-датчика с использованием технологии 3D-печати Фьюжн-биопсия ПЖ. Диагностическая ценность в сравнении со стандартной биопсией
Номер №4, 2022
Хирургия опухолевых тромбов нижней полой вены Безрентгеновская контактная уретеролитоторипсия при камнях мочеточника
Номер №3, 2022
Брахитерапия рака предстательной железы и иммунный ответ Факторы риска нефролитиаза после радикальной цистэктомии с кишечной пластикой мочевого пузыря
Номер №2, 2022
Заболеваемость мочекаменной болезнью в Российской Федерации с 2005 по 2020 гг. Мочекаменная болезнь и риск инфаркта миокарда и инсульта
Номер №1, 2022
Современный взгляд на скрининг мочекаменной болезни Наследственный фактор метафилактики мочекаменной болезни Лечение бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов
Номер №4, 2021
COVID-19 ассоциированный инкрустирующий цистит Эндоскопическая коррекция пузырно-мочеточникового рефлюкса у детей: дифференцированный выбор метода, материала и его дозирования
Номер №3, 2021
Искусственный интеллект в онкоурологии Миниперкутанная нефролитотомия без катетеризации мочеточника. Сравнение со стандартной методикой
Номер №1, 2021
Эпидемиологическое исследование распространенности цистита у женщин Воронежской области Врожденные аномалии полового члена: мировые и отечественные данные
Номер №5, 2020
Изолированная травма почки: международные рекомендации и московские стандарты
Номер №3, 2020
Эпидемиология нейрогенных нарушений мочеиспускания. Результаты лечения больных раком предстательной железы высокого риска: мультицентровой анализ
Номер №2, 2020
COVID-19: влияние на урологическую службу Российской Федерации Мочеполовая система и Covid-19: некоторые аспекты
Номер №1, 2020
Дистанционное образование в урологии. Опыт 2012-2019 гг Оказание стационарной помощи пациентам урологического профиля в условиях пандемии COVID-19
Номер №4, 2019
Мужское бесплодие в Российской Федерации: статистические данные за 2000-2018 гг Оценка эффективности тренировок мышц промежности в восстановлении эректильной функции
Номер №3, 2019
Эпидемиология мочекаменной болезни в Пермском крае: результаты 30-летнего изучения Медико-экономическое обоснование применения современных методов лечения мочекаменной болезни
Номер №4, 2018
Заболеваемость МКБ в Российской Федерации (2005-2016 гг) Скрининг РПЖ: современное представление и организация Первично-множественный рак переходноклеточного эпителия Андрогенный скрининг у мужчин старше 50 лет
Номер №3, 2018
Роль стволовых клеток в лечении недержания мочи Перкутанная нефролитотрипсия при инфицированной моче Протезирование яичка в детском и подростковом возрасте: результаты мультицентрового исследования Преждевременная эякуляция – современное состояние проблемы
Номер №2, 2018
Альтернативные методы лечения локализованного рака предстательной железы Частичное удвоение уретры: парауретральный ход Сравнительный обзор одноразовых гибких уретеронефроскопов
Номер №1, 2018
Распространенность симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у мужчин по результатам популяционного исследования Модель пациент-центрированной системы организации медицинской помощи...
Номер №4, 2017
Прогнозирование развития эректильной дисфункции и сердечно-сосудистых заболеваний Прогностические факторы выживаемости больных при раке предстательной железы
Номер №3, 2017
Рекомендации по лечению рака предстательной железы с помощью высокомощностной внутритканевой лучевой терапии (брахитерапии). Экспертное совещание
Номер №2, 2017

Радиоизотопная лимфосцинтиграфия при РПЖ
Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней
Ампутация мочеточника при выполнении контактной уретеролитотрипсии

Номер №1, 2017
Принципы «Медицины 4П» в организации медицинской помощи на примере урологических заболеваний Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
Номер №4, 2016
Предварительные результаты многоцентрового исследования РПЖ Анализ оказания специализированной медицинской помощи пациентам с макрогематурией, почечной коликой.
Номер №2, 2016
Медицинская помощь пациентам с острой задержкой мочеиспускания Прогностическое значение истинного кастрационного уровня тестостерона..
Номер №1, 2016
Предикторы гиподиагностики рака мочевого пузыря Сохранение фертильности у больных опухолями яичек Цитокиновый статус больных с хроническим циститом
Номер №4, 2015

Современная демографическая ситуация в России
Определение мутаций генов FGFR3 и PIK3CA в ДНК
из осадка мочи у больных раком мочевого пузыря

Номер №3, 2015
Нейроэндокринная дифференцировка при раке предстательной железы Роль вирусов в канцерогенезе рака мочевого пузыр..
Номер №2, 2015
Клинико-экономическая оценка скрининга РПЖ Комбинация РСАЗ TMPRSS2-ERG в диагностике РПЖ: первый опыт Рекомендации по лечению РПЖ методом низкодозной ...
Номер №1, 2015
Роль дистанционного образования в повышении уровня специалистов первичного звена здравоохранения. Сравнительный анализ онкологических результатов ..
Номер №4, 2014
Организация работы по улучшению клинических и экономических результатов медицинской помощи при раке предстательной железы Сравнение результатов открытой, лапароскопической и робот-ассистированной нефрэктомии при раке почки Сравнительный анализ функциональных результатов позадилонной ..
Номер №3, 2014
Медико-экономические аспекты комплексной этапной стандартизированной программы диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы
Номер №2, 2014
Уронефрологическая заболеваемость и смертность в РФ за 2002-2012 Андрогены и ишемия в патогенезе ДГПЖ РСА3: первые результаты
Номер №1, 2014
Стандартизированная программа диагностики и лечения ДГПЖ Хромограмма-А сыворотки крови при заболеваниях предстательной ... Задержанная эякуляция
Номер №4, 2013
Дистанционное образование в урологии Брахитерапия РПЖ Эректильная дисфункция и сердечно...
Номер №3, 2013
Заболеваемость МКБ в Иркутской области HIFU-терапия местного рецидива рака... Внепростатические источники простатического...
Номер №2, 2013
Программа "Урология" в Воронежской области Анализ уронефрологической заболеваемости Ожирение и мочекаменная болезнь
Номер №1, 2013
Клинико-экономический анализ оперативного лечения РПЖ Брахитерапия РПЖ: постимплантная дозиметрия и зависимость... Моделирование канцерогенеза предстательной железы
Номер №4, 2012
Урологическая заболеваемость в Нижегородской области Стресс, метаболический синдром и хроническая болезнь почек TVT - 10 лет в России
Номер №3, 2012
Программа «Урология» - модернизация здравоохранения Ишемия мочевого пузыря как причина его дисфункции ... Современные тенденции в эпидемиологии, диагностике ...
Номер №2, 2012
Урологическая заболеваемость в РФ в 2005-2010 годах Трансуретральная энуклеация предстательной железы (TUEB) Влияние стандартизации методов определения ПСА на ...
Номер №1, 2012
Инвалидность вследствие заболеваний мочеполовой системы в РA Стандартизация терминов, методов получения и представления ... Эректильная дисфункция у пациентов с ...
Номер №4, 2011
Уронефрологическая заболеваемость детей в Российской Федерации Структура урологических заболеваний в популяции ... Стандартизированный подход к ведению больных с МКБ
Номер №2-3, 2011
Малоинвазивные технологии лечения рака предстательной железы и почки
Номер №1, 2011
Урологическая заболеваемость в РФ в 2002-2009 годах Сравнительный анализ клинических и экономических... Клинико-статистическая классификация андрологических ...
Номер №4, 2010
Оперативное лечение рака предстательной железы Влияние фетальных костномозговых мезенхимальных ... Патогенное минералообразование в почках ...
Номер №3, 2010
Анализ некоторых аспектов обеспечения заместительной ... Российская система последипломного образования Образовательная программа подготовки резидентов
Номер №2, 2010
Уронефрологическая заболеваемость детей в РФ Первые результаты целевой программы диагностики ... Оценка мужского репродуктивного здоровья молодежи ...
Номер №1, 2010
Анализ уронефрологической заболеваемости в РФ Объем выборки для популяционного изучения общей ... Морфологические изменения в ткани предстательной ...
Номер №1, 2009
Николай Алексеевич Лопаткин - основатель НИИ урологии Фундаментальные исследования в НИИ урологии 30 лет НИИ Урологии
Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya

Разработка метода оценки раздельной функции почек при КТ на основании линейных размеров

Номер №4, 2025 - стр. 72-81
DOI: 10.29188/2222-8543-2025-18-4-72-81
Для цитирования: Громов А.И., Доморовская Я.С., Сивков А.В., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Позойская В.Р., Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И. Разработка метода оценки раздельной функции почек при КТ на основании линейных размеров. Экспериментальная и клиническая урология 2025;18(4):72-81; https://doi.org/10.29188/2222-8543-2025-18-4-72-81
Громов А.И., Доморовская Я.С., Сивков А.В., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Позойская В.Р., Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И.
Сведения об авторах:
  • Громов А.И. – д.м.н., профессор, руководитель группы лучевых методов диагностики и лечения отдела онкоурологии НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID 304475. https://orcid.org/0000-0002-9014-9022
  • Доморовская Я.C. – врач-рентгенолог НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID 1309975, https://orcid.org/0009-0001-7686-1718
  • Сивков А.В. – к.м.н., заместитель директора по научной работе НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID 622663, https://orcid.org/0000-0001-8852-6485
  • Просянников М.Ю. – д.м.н., заведующий отделом мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 791050, https://orcid.org/0000-0003-3635-5244
  • Войтко Д.А. – к.м.н., старший научный сотрудник отдела мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 942353, https://orcid.org/0000-0003-1292-1651
  • Позойская В.Р. – врач ультразвуковой диагностики НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия, https://orcid.org/0009-0002-8701-3340
  • Каприн А.Д. – д.м.н., профессор, академик РАН, генеральный директор ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, директор МНИОИ имени П.А. Герцена, зав. кафедрой онкологии и рентгенорадиологии им. В.П. Харченко РУДН, главный внештатный онколог Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 96775, https://orcid.org/0000-0001-8784-8415
  • Алексеев Б.Я. – д.м.н., профессор, заместитель генерального директора по научной работе ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия, РИНЦ Author ID 651796, https://orcid.org/0000-0002-3398-4128
  • Аполихин О.И. – д.м.н., профессор, чл.-корр. РАН, директор НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, зав. кафедрой БМТ-3 МГТУ им. Н.Э. Баумана; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 683661, https://orcid.org/0000-0003-0206-043X
15
Скачать PDF

ВВЕДЕНИЕ

Оценка функции почек является важной диагностической процедурой во многих разделах медицины. Для этого в практической работе применяются методы, основанные на анализе уровня креатинина в крови и расчете скорости клубочковой фильтрации с помощью специальных формул [1–3]. В большинстве случаев такой подход удовлетворяет потребности врачей.

Однако в некоторых ситуациях, например, при планировании операций по пересадке почки или других хирургических вмешательств необходимо точно знать, насколько эффективно работает каждая из почек [4]. Для этого нужно определить вклад каждой почки в общую экскреторную функцию. На данный момент основным методом оценки раздельной функции почек по-прежнему является динамическая нефросцинтиграфия, которая также не лишена погрешностей, например, при определении глубины залегания почек при дистопии и нефроптозе одной или обеих почек [5, 6].

Для оптимизации получения столь важных диагностических данных проводились попытки их получения в ходе компьютерной томографии, которая, в большинстве случаев, уже проводится пациентам в диагностическом периоде. В процессе исследований ключевыми индикаторами, помогающими определить раздельный вклад почек, являются объем паренхимы почек и их денситометрические характеристики [7–23]. Объем паренхимы почки может быть уменьшен в результате различных заболеваний, таких как хроническая болезнь почек (ХБП), диабетическая нефропатия и гломерулонефрит. Уменьшение объема паренхимы почки может указывать на потерю ее функции и может быть использовано для оценки тяжести заболевания.

Самым известным и распространенным методом оценки объема является его расчет по формуле эллипсоида, представляющую собой произведение трех размеров умноженное на число Пи и деленное на 6 [7-12]. При этом в большинстве работ, в том числе в исследованиях K.Y. Kang и соавт., R.S. Rathore и соавт. и R. Н. Breau и соавт., первыми двумя размерами являются ширина и передне-задний размер почечной паренхимы, измеренные на аксиальном срезе с наибольшей площадью поперечного сечения перпендикулярно друг другу [7–9]. Разнятся подходы к измерению третьего размера (длины почки) – расстояния от верхнего до нижнего полюса почки. Измерение производили во фронтальных или саггитальных реконструкциях.

В дальнейшем метод эллипсоида был модифицирован и представлен в работе S. Soga и соавт. [13]. При измерениях использовались 3-сантиметровые срезы в проекции максимальной интенсивности (MIP), ориентированные вдоль истинной длинной оси каждой почки.

Метод эллипсоида достаточно прост и удобен в рутинной работе, но еще в работе R.H. Breau и соавт, опубликованной в 2013 году, был сделан вывод, что в среднем метод эллипсоида переоценивает объемы почек в пределах 30% [9]. Очевидно, это происходит из-за невозможности при данном подходе исключить синус почки, который в некоторых случаях имеет значительный объем.

Попытку исключить объем синуса из общего объема почки предприняли R.S. Rathore и соавт. В своем исследовании они отметили, что при использовании метода эллипсоида почечная лоханка и сосудистая сеть были исключены из измерений площади, но в работе нет точных данных, как именно это производилось [8].

Другой подход применили S.N. Morrisroe и соавт. Они рассчитывали площадь паренхимы после ее ручного обведения на каждом срезе, полученном с помощью компьютерной томографии, а общий объем паренхимы почки определяли, как сумму площадей, умноженную на толщину среза [14]. Трудоемкость данного подхода не позволила внедрить его в рутинную практику.

Похожий, но несколько упрощенный, метод измерения объема почек предложили N. Rathi и соавт. Расчет объема паренхимы почки проводился на основе формулы эллипсоида. Использовались средние значения результатов двух измерений почки на аксиальном срезе, исключающие синус и двух измерений почки на корональном изображении, также с исключением синуса и одно измерение длины на корональном срезе. Данный метод продемонстрировал хорошую корреляцию с автоматической сегментацией и сцинтиграфией, однако точность таких расчетов ограничена самим методом эллипсоида. Почка имеет форму, заметно отличающуюся от данной геометрической фигуры [15].

M.T. Federи и соавт. и позднее S. Soga и соавт. в своих работах предложили метод расчета площади почечной паренхимы – произведение среднего арифметического измерений на верхнем и нижнем полюсах почки на длину почки [16, 13]. Необходимость проведения большого количество измерений определяет трудоемкость данного метода, при этом имеется большой риск ошибок в измерениях.

В настоящее время использование современных компьютерных технологий позволяет выполнять последовательный анализ данных мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) почек с контрастированием и без и получить достоверные данные об анатомии и размерах органа, что в дальнейшем позволяет вычислить и проанализировать искомый объем паренхимы с помощью специальных программ.

В различных исследованиях использовали разные фазы контрастирования, например, M. K. Knox и соавт. проводили исследование с помощью МСКТ с использованием протокола трехболюсного введения контраста для одновременного определения артериальной, нефрографической и экскреторной фаз. Сегментация проводилась с помощью рабочей станции Voxar 3D Advanced [17]. Часть исследований с использованием сегментации почки была проведена в артериальную фазу, что сильно усложняет автоматическую сегментацию ввиду разности плотности коры и пирамид [18, 19].

Интересным, но довольно сложным является способ, представленный в работе Ю.Г. Аляева и соавт., основанный на получении данных о распределении контрастного препарата в артериальную и венозную фазы и получении интегральных вычислений с помощью программного обеспечения Amira [20].

В исследованиях A. Diez и соавт. и F. Kato и соавт. была проведена сегментация почки на основе нативной и паренхиматозной фазы с помощью программного обеспечения GE Medical Systems Company TM и FUJIFILM соответственно [21, 22]. Данный метод сегментации также был использован нами в предыдущей работе, где сегментация проводилась в паренхиматозную фазу с помощью программного обеспечения Vitrea Advanced Visualization с получением данных об объеме и денситометрических показателях почечной паренхимы [23, 24].

Представленные методы волюметрии демонстрируют высокую точность, но главным их недостатком является использование отдельных коммерческих программных обеспечений, которые не всегда есть в распоряжении специалиста. Поэтому, безусловно, остается интерес к разработке наиболее точной, удобной в практическом использовании методики вычисления объема почечной паренхимы по линейным размерам при проведении стандартной компьютерной томографии (КТ) почек.

Использование полученных данных в совокупности с денситометрическими измерениями плотности паренхимы почек позволит оценить раздельный вклад почек в их общую функцию без использования дополнительных программных средств, что повысит доступность метода в рамках рутинной диагностики и предоперационной подготовки пациентов.

Цель исследования – разработка метода оценки раздельной функции почек при стандартном КТ-исследовании с контрастированием на основе нового способа определения объема паренхимы почки по отдельным линейным размерам и ее денситометрическим показателям, полученным при ручном измерении.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Ретроспективно проанализированы данные 120 пациентов, которым было выполнено КТ-исследование органов брюшной полости и забрюшинного пространства с контрастированием в период с 2023 по 2024 г. Среди обследованных были 69 мужчин и 51 женщина в возрасте от 3 до 83 (среднее арифметическое – 55,84 лет).

Критериями включения являлись наличие у пациента двух функционирующих почек, наличие данных инструментальных обследований: КТ почек с контрастированием.

Критериями невключения являлись: отсутствие артериальной фазы КТ исследования, наличие анатомически или функционально единственной почки, наличие подковообразной почки.

По данным КТ, ультразвукового исследования (УЗИ) органов малого таза и клинико-лабораторного обследования у больных были диагностированы: объемное образование почки – 59 случаев, гидронефроз – 24 случая, кисты почки – 18 случаев, конкременты почки – 10 случаев, образование мочеточника – 2 случая, образование мочевого пузыря – 2 случая, дистопия почки – 2 случая, врожденная гиперплазия почки – 2 случая, ангиомиолипома почки – 1 случай.

КТ проводилась в Научно-исследовательском институте урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина – филиале ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России на томографах – Aquilion Prime SP (CANON MEDICAL SYSTEMS) – 53 исследования, и Canon Aquilion ONE (GENESIS Edition) – 45 исследований. Кроме того, в работу были включены исследования, произведенные на КТ-томографах в иных лечебных учреждениях – 22 исследования.

Протокол многофазных КТ исследований, проведенных в НИИ урологии, состоял из нативной, артериальной, нефрографической и отсроченной фаз со следующими параметрами: напряжение на трубке – 120 кВпик; скорость вращения 0,35 секунды; матрица, 512×512; максимальное количество срезов 160 (Aquilion Prime SP) и 640 (Canon Aquilion ONE); толщина среза 1 мм. Сначала была получена нативная серия изображений от верхней части диафрагмы до таза на вдохе. Затем контрастное вещество (350 мг Йоверскан или 370 мг Ультравист) вводили внутривенно со скоростью потока 4,0 мл/с в дозе 1,0 мл/кг. Сканирование артериальной фазы запускалось, когда плотность рентгенконтрастного вещества в брюшной аорте достигала 100 HU. Нефрографическую фазу регистрировали через 50 секунд после регистрации артериальной фазы. Также некоторыми пациентами были предоставлены КТ-исследования из других лечебных учреждений с близкими по временным параметрам протоколами исследований.

Все исследования были обработаны в рабочей станции Vitrea с целью сегментации почек и получения данных об их объеме и средних значений плотности в ед. Хаунсфилда. Для сегментации использовалась нефрографическая фаза контрастирования.

На аксиальном срезе с помощью инструмента «Organ» щелчками по паренхиме почки, начиная с одного из полюсов, где почка максимально отделена от всех тканей, и продвигаясь к противоположному полюсу, выделялась (сегментировалась) вся почка. При захвате соседних тканей (органов или сосудов) использовался инструмент «Edit», позволяющий посрезово убирать лишние области, не входящие в область паренхимы почки. После сегментации почек использовали функцию «Show Volume», при этом программа самостоятельно подсчитывала и отображала объем (V) и среднюю плотность (HU) каждой почки (рис. 1). Полученный объем считали «истинным» объемом функциональной паренхимы почки, в который не включался объем ее синуса и объем патологических образований.

Результат сегментации почек с помощью Vitrea Advanced Visualization с автоматическим расчетом объема и плотности паренхимы        
Рис. 1. Результат сегментации почек с помощью Vitrea Advanced Visualization с автоматическим расчетом объема и плотности паренхимы (в таблице вверху рисунка)  
Fig. 1. The result of segmentation using Vitrea Advanced Visualization with automatic calculation of the volume and density of the parenchyma (in the table at the top of the figure)

Измерения линейных размеров правой почки в артериальную фазу  
Рис. 2. Измерения линейных размеров правой почки в артериальную фазу: а. измерение линейных размеров правой почки в медиально-латеральном и передне-заднем направлениях; б. измерение длины правой почки; в. поправка на истинную ось для измерения длины правой почки; г. измерение толщины паренхимы правой почки в трех областях.  
Fig. 2. Measurements of the linear dimensions of the right kidney in the arterial phase: a. measurement of the linear dimensions of the right kidney in the mediallateral and antero-posterior directions; б. measurement of the length of the right kidney; в. correction of the true axis for measuring the length of the right kidney; г. measurement of the thickness of the parenchyma of the right kidney in three areas.

Для дальнейшей разработки методики оценки раздельной функции почек при КТ на основании ручных измерений выбраны следующие линейные размеры почек, которые в большинстве случаем и используются в практической работе. В артериальную фазу контрастирования производилось 6 измерений для каждой почки. Два измерения перпендикулярных друг другу на аксиальном срезе с наибольшей площадью поперечного сечения – измерение ширины паренхимы (латерально-медиальное направление) и толщины паренхимы (переде-заднее направление) (рис. 2а). Одно измерение длины почки от верхнего полюса к нижнему на фронтальном срезе с поправкой на истинную ось органа с помощью изменения положения линии, соответствующей саггитальной плоскости мультипланарной реконструкции, для получения наибольшего размера длины почки (рис. 2б, 2в). И три измерения толщины паренхимы на фронтальном срезе по ходу почечных столбов коркового вещества в области верхнего и нижнего полюсов и в середине почечной паренхимы. (рис. 2г).

Полученные данные использовались в дальнейшем для разработки формулы расчета объема паренхимы почки.

Второй частью работы было определение рационального и наиболее точного метода расчета средних значений плотности паренхимы почек при ручных измерениях.

Измерение денситометрических показателей паренхимы на аксиальных срезах в нефрографическую фазу  
Рис. 3. Измерение денситометрических показателей паренхимы на аксиальных срезах в нефрографическую фазу: а. в области верхнего полюса почки; б. в середине почечной паренхимы; в. в области нижнего полюса почки  
Fig. 3. Measurement of parenchymal densitometric parameters on axial sections in the nephrographic phase: a. in the area of the upper pole of the kidney; б. in the middle of the renal parenchyma; в. in the area of the lower pole of the kidney

Было выбрано два подхода. Первый метод представлял собой измерение денситометрических показателей паренхимы на аксиальных срезах в области верхнего и нижнего полюсов и в середине почечной паренхимы круглым ROI (англ. region of interest – «область интереса») и получение среднего арифметического этих измерений (рис. 3). Второй метод предполагал измерение денситометрических показателей во фронтальном срезе с наибольшей площадью синуса почки с помощью инструмента для произвольного обведения контуров почки (рис. 4).

Измерение денситометрических показателей во фронтальном срезе в области синуса почки  
Рис. 4. Измерение денситометрических показателей во фронтальном срезе в области синуса почки  
Fig. 4. Measurement of densitometric parameters in the frontal section in the area of the renal sinus

Для оценки оптимального метода определения денситометрических показателей паренхимы почек был проведен корреляционный анализ двух методов в сравнении с методом автоматической сегментации В дальнейшем, на основании полученных ручным методом данных о средних значениях плотности паренхимы почек и ее объема, была разработана методика расчета раздельного вклада почек в общую экскреторную функцию.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для разработки методики оценки раздельной функции почек не основе ручных измерений мы использовали ранее разработанный способ, основанный на автоматической сегментации почек программой рабочей станции [12, 13]. Данный расчет производился путем перемножения объема почки и ее плотности в единицах Хаунсфилда (ед. HU), с получением «массы» контрастного препарата. «Массу» обеих почек складывали и на полученную сумму делили «массу» правой почки, затем левой почки. Полученные результаты для правой и левой почки умножали на 100%, получая раздельный вклад каждой из почек в их общую экскреторную функцию в процентах.

Первым этапом исследования была разработка способа определения объема паренхимы почки на основании ее линейных размеров.

Имея данные об «истинном» объеме почек, полученном при автоматической сегментации на рабочей станции, с помощью регрессионного анализа методом наименьших квадратов были получены формулы расчета объема паренхимы на основе учета различных комбинаций ее линейных размеров. Наибольшая точность закономерно оказалась у формулы, учитывающей все шесть размеров почек:

V=1/1000(0,92xyT-0,07y3+0,07yz2+0,19z2T),

где:

х – ширина почки (латеро-медиальный размер);

y – толщина почки (передне-задний размер);

z – длина почки (от верхнего полюса до нижнего на фронтальном срезе с поправкой на истинную ось органа);

Т – среднее арифметическое значение трех показателей толщины паренхимы почки (Т1, Т2, Т3) на фронтальном срезе по ходу почечных столбов в области верхнего и нижнего полюсов и в середине почки; V – объем почечной паренхимы.

Метод наименьших квадратов представляет из себя функцию суммы произведений размеров в различных комбинациях с применением соответствующих коэффициентов. Величина коэффициента при каждом из измерений показывает «вклад» конкретного размера в общую оценку объема. Коэффициенты были подобраны таким образом, чтобы суммарная погрешность оценки относительно «истинного» объема была минимальна.

На основе полученной формулы разработана программа-калькулятор для получения расчетного объема почечной паренхимы, сформированная в программе Excel. Для ее создания в ячейках с А1 по А7 целесообразно прописать названия тех шести размеров, которые будут вноситься в ячейки B1-B7, например, как представлено на рисунке 5. В ячейке В7 необходимо без ошибок прописать полученную нами формулу в следующем виде:

=1/1000*(0,92*B1*B2*((B4+B5+B6)/3)-0,07*(B2^3)+ 0,07*B2*(B3^2)+0,19*(B3^2)*((B4+B5+B6)/3)).

Вид программы-калькулятора для получения расчетного объема почечной паренхимы на основе Excel  
Рис. 5. Вид программы-калькулятора для получения расчетного объема почечной паренхимы на основе Excel  
Fig. 5. Calculator program for obtaining the estimated volume of renal parenchyma based on Excel

Для получения расчета объема почки в ячейки В1-В6 необходимо занести соответствующие измеренные при КТ линейные размеры. Результат отобразится в ячейке В7.

В дальнейшем, для проверки полученной формулы мы сравнили данные об объеме каждой почки, полученные с помощью разработанной методики, с «истинным» объемом.

Был проведен корреляционный анализ (рис. 6), в ходе которого были взяты данные о расчетном объеме правой и левой почек каждого пациента.

Корреляционный график данных об объеме каждой почки, полученных с помощью разработанной методики  
Рис. 6. Корреляционный график данных об объеме каждой почки, полученных с помощью разработанной методики («оценка»), и данных об объеме каждой почки, полученных методом автоматической сегментации почек в нефрогра- фическую фазу контрастирования («истинное значение»)  
Fig 6. Correlation graph of data on the volume of each kidney obtained using the developed technique («assessment») and data on the volume of each kidney obtained by semi-automatic kidney segmentation in the nephrographic phase of contrast («true value»)

Значение коэффициента корреляции составило 0,994 (p<0,001), а коэффициента ковариации – 0,92 (p<0,001), что говорит об очень высокой положительной связи данных и их достоверности. Таким же образом был выбран рациональный метод оценки средних значений денситометрических показателей паренхимы почек. Для этого был осуществлен корреляционный анализ результатов обоих изучаемых методов в сопоставлении с методом автоматической сегментации почек. Данные о плотностных характеристиках паренхимы почек, полученные при автоматической сегментации КТ-изображений, сравнивали со средним арифметическим денситометрических измерений, полученных на аксиальных срезах в области верхнего и нижнего полюсов и в середине почечной паренхимы (три измерения) (рис. 7), и с измерением денситометрических показателей во фронтальном срезе в области синуса почки с помощью инструмента для произвольного обведения контуров почки (одно измерение) (рис. 8).

Корреляция плотностных характеристик паренхимы почек, полученных при автоматической сегментации, и плотностных характеристик, полученных по трем измерениям  
Рис. 7. Корреляция плотностных характеристик паренхимы почек, полученных при автоматической сегментации, и плотностных характеристик, полученных по трем измерениям  
Fig 7. Correlation of density characteristics of kidney parenchyma obtained by semi-automatic segmentation and density characteristics obtained by three dimensions

Корреляция плотностных характеристик паренхимы почек, полученных при автоматической сегментации, и плотностных характеристик, полученных по одному измерению  
Рис. 8. Корреляция плотностных характеристик паренхимы почек, полученных при автоматической сегментации, и плотностных характеристик, полученных по одному измерению  
Fig. 8. Correlation of density characteristics of kidney parenchyma obtained by semi-automatic segmentation and density characteristics obtained by one measurement

Полученное значение коэффициента корреляции для первого метода – по отдельным измерениям, составило 0,988 (p<0,001); коэффициента ковариации – 0,76 (p<0,001). Для второго метода – при обведении площади – значение коэффициента корреляции составило 0,987 (p<0,001); коэффициента ковариации – 0,73 (p<0,001). Представленные результаты свидетельствую о высокой положительной связи.

Для окончательной оценки эффективности и достоверности разработанной методики определения значений раздельной функции почек при ручных измерениях был проведен корреляционный анализ значений вклада левой почки, на основе произведения значений объема и средней плотности паренхимы почек с такими же данными, полученными при автоматической ее сегментации на рабочей станции (рис. 9). Полученное значение коэффициента корреляции составило 0,91 (p<0,001); коэффициента ковариации – 0,86 (p<0,001) – что также свидетельствует об очень высокой положительной связи.

Корреляционный анализ раздельного вклада почек на примере левой почки, полученный на основе результатов автоматической сегментации на рабочей станции и на основе расчетных данных объема и плотности в единицах Хаунсфилда  
Рис. 9. Корреляционный анализ раздельного вклада почек на примере левой почки, полученный на основе результатов автоматической сегментации на рабочей станции и на основе расчетных данных объема и плотности в единицах Хаунсфилда  
Fig. 9. Correlation analysis of the separate contribution of the kidneys using the example of the left kidney, obtained on the basis of the results of semi-automatic segmentation at the workstation and on the basis of calculated volume and density data in Hounsfield units

ОБСУЖДЕНИЕ

Мы предлагаем новый удобный в практическом применении метод, который позволяет получить данные о раздельной функции почек при стандартном компьютерно-томографическом исследовании с контрастированием на основе данных об объеме и денситометрических характеристиках паренхимы почек без использования специальных программных средств [25].

Одним из основных достоинств данного метода является возможность получения точных данных об истинном объеме паренхимы почки, благодаря исключению объема синуса из расчетов. Это может существенно повысить информативность и достоверность последующего расчета раздельного вклада почек, что в конечном счете, будет способствовать более обоснованным клиническим решениям. При этом предложенный метод нуждается в меньшем количестве измерений, чем в методах, предложенных ранее, что позволяет снизить потенциальное количество ошибок в измерениях, ведущее к увеличению погрешности результатов. Предложенный метод не требует наличия специализированных рабочих станций и программных средств, позволяющих сегментировать почечную паренхиму с автоматическим вычислением объема, что повышает доступность метода для всех врачей-рентгенологов.

Недостатком метода можно назвать сложность формулы с большим количеством арифметический действий, затрудняющих и замедляющих вычисление объема паренхимы. Вследствие этого, нами предложена «программа-калькулятор» основе полученной формулы, которая достаточно легко формируется в программе Excel.

Также к недостаткам, в определенной мере, можно отнести возможную погрешность, возникающую в процессе измерений линейных параметров почки ввиду субъективности определения точек измерений. Для снижения вероятности данной погрешности, в частности при измерении толщины паренхимы, мы рекомендуем использовать именно артериальную фазу контрастирования почек, где возможно дифференцировать почечные столбы. Измерение толщины паренхимы вдоль данных структур позволяет получить более точную информацию, соответствующую методике измерения, использованной в представленном исследовании. При отсутствии артериальной фазы измерения можно проводить и по нативным изображениям, или в нефрографическую фазу.

В настоящее время изучается возможность использования такого подхода и разработанной формулы для измерений, выполняемых при ультразвуковом исследовании.

Ограничениями представленного метода являются случаи гидронефротической трансформации почки с выраженным истончением паренхимы и множественные кисты почки, преимущественно синусной и интрапаренхиматозной локализации. Погрешности измерений в данных случаях обусловлены нетиповым расположением и размерами расширенных чашечек почки или кист, внедрением их в паренхиму почки, что не позволяет нивелировать их объем при измерении требуемых линейных параметров почки и последующем расчете объема почечной паренхимы. Однако при небольшой каликопиелоэктазии с сохранением конфигурации почки и при субкапсульном расположении кист, предложенный метод расчета объема почечной паренхимы демонстрирует незначительную погрешность.

Также мы определили наиболее достоверный ручной способ определения плотности паренхимы почек. Сравнение двух методов оценки средних значений денситометрических показателей паренхимы почек с помощью измерения круглыми ROI и с помощью ручного обведения не дало значительной разницы показало очень высокую корреляцию и ковариацию с аналогичными данными, полученными при сегментации почек с помощью программного обеспечения (значение коэффициента корреляции для первого метода составило 0,988 (p<0,001); коэффициента ковариации – 0,76 (p<0,001); для второго метода значение коэффициента корреляции составило 0,987 (p<0,001); коэффициента ковариации – 0,73 (p<0,001)). Однако метод, основанный на измерении в трех ROI, более удобен в практической работе, поэтому для дальнейших исследований был выбран именно он.

Результаты расчета раздельного вклада каждой почки в их общую функцию на основе полученных данных об объеме и денситометрических характеристиках почечной паренхимы, вычисленных вручную, также продемонстрировали высокую положительную корреляцию с результатами раздельного вклада каждой из почек на основе данных об объеме и денситометрических характеристиках, полученных с помощью автоматической сегментации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанные методы ручного определения объема почечной паренхимы и оценки плотностных характеристик паренхимы почек круглыми ROI показали очень высокую корреляцию с аналогичными данными, полученными при автоматической сегментации почек. Данные способы удобны в практической работе, не требуют наличия специальных программных средств. Применение разработанных методов в совокупности позволит во многих случаях избежать необходимости дополнительного выполнения нефросцинтиграфии, уменьшить время на подготовку больного к лечению.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Levey AS, Stevens LA, Schmid CH, Zhang YL, Castro AF 3rd, Feldman HI, et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med 2009;150(9):604-12. https://doi.org/10.7326/0003-4819-150-9-200905050-00006
  2. Смирнов А.В., Шилов Е.М., Добронравов В.А., Каюков И.Г., Бобкова И.Н., Швецов М.Ю. и др. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению Санкт-Петербург. Левша. 2012. 51 с. [Smirnov A.V., Shilov E.M., Dobronravov V.A., Kayukov I.G., Bobkova I.N., Shvetsov M.Yu. et al. National guidelines. Chronic kidney disease: basic principles of screening, diagnosis, prevention and approaches to treatment. St. Petersburg. Lefty. 2012. 51 p. (In Russian)].
  3. Клинические рекомендации. Хроническая болезнь почек (ХБП). Нефрология 2021;25(5):10-82. https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-5-10-82. [Clinical recommendations. Chronic kidney disease (CKD). Nefrologiia = Nephrology (Saint-Petersburg) 2021;25(5):10-82. (In Russian)].
  4. Kato F, Kamishima T, Morita K, Muto NS, Okamoto S, Omatsu T, et al. Rapid estimation of split renal function in kidney donors using software developed for computed tomographic renal volumetry. Eur J Radiol 2011;79(1):15-20. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2009.11.013
  5. Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. Медицинская радиология. Москва: Медицина; 1986. 368 c. [Lindenbraten L.D., Lyass F.M. Medical Radiology. Moscow: Meditsina; 1986. 368 p. (In Russian)].
  6. Tartaglione G, D'Addessi A, De Waure C, Pagan M, Raccioppi M, Sacco E, et al. (99m)Tc-MAG3 diuretic renography in diagnosis of obstructive nephropathy in adults: a comparison between F-15 and a new procedure F+10(sp) in seated position. Clin Nucl Med 2013;38(6):432-6. https://doi.org/10.1097/RLU.0b013e31828da3f5
  7. Kang KY, Lee YJ, Park SC, Yang CW, Kim YS, Moon IS, et al. A comparative study of methods of estimating kidney length in kidney transplantation donors. Nephrol Dial Transplant 2007;22(8):2322-7.
  8. Rathore RS, Mehta N, Pillai BS, Sam MP, Upendran B, Krishnamoorthy H. Variations in renal morphometry: A hospital-based Indian study. Indian J Urol 2016;32(1):61-4. https://doi.org/10.4103/0970-1591.173115
  9. Breau RH, Clark E, Bruner B, Cervini P, Atwell T, Knoll G, Leibovich BC. A simple method to estimate renal volume from computed tomography. Can Urol Assoc J 2013;7(5-6):189-92. https://doi.org/10.5489/cuaj.1338
  10. Siedek F, Haneder S, Dörner J, Morelli JN, Chon SH, Maintz D, Houbois C. Estimation of split renal function using different volumetric methods: interand intraindividual comparison between MRI and CT. Abdom Radiol (NY) 2019;44(4):1481-92. https://doi.org/10.1007/s00261-018-1857-9
  11. Dias J, Malheiro J, Almeida M, Dias L, Silva-Ramos M, Martins LS, et al. CT-based renal volume and graft function after living-donor kidney transplantation: Is there a volume threshold to avoid? Int Urol Nephrol 2015;47(5):851-9. https://doi.org/10.1007/s11255-015-0959-3
  12. Ghaith N, Malaeb B, Itani R, Alnafea M, Al Faraj A. Correlation of kidney size on computed tomography with GFR, Creatinine and HbA1C for an accurate diagnosis of patients with diabetes and/or chronic kidney disease. Diagnostics (Basel) 2021;11(5):789. https://doi.org/10.3390/diagnostics11050789.
  13. Soga S, Britz-Cunningham S, Kumamaru KK, Malek SK, Tullius SG, Rybicki FJ. Comprehensive comparative study of computed tomography-based estimates of split renal function for potential renal donors: modified ellipsoid method and other CT-based methods. J Comput Assist Tomogr 2012;36(3):323-9. https://doi.org/10.1097/RCT.0b013e318251db15
  14. Morrisroe SN, Su RR, Bae KT, Eisner BH, Hong C, Lahey S, et al. Differential renal function estimation using computerized tomography based renal parenchymal volume measurement. J Urol 2010;183(6):2289-93. https://doi.org/10.1016/j.juro.2010.02.024
  15. Rathi N, Attawettayanon W, Yasuda Y, Lewis K, Roversi G, Shah S, et al. Point of care parenchymal volume analyses to estimate split renal function and predict functional outcomes after radical nephrectomy. Sci Re 2023;13(1):6225. https://doi.org/10.1038/s41598-023-33236-6.
  16. Feder MT, Blitstein J, Mason B, Hoenig DM. Predicting differential renal function using computerized tomography measurements of renal parenchymal area. J Urol 2008;180(5):2110-5. https://doi.org/10.1016/j.juro.2008.07.057
  17. Knox MK, Rivers-Bowerman MD, Bardgett HP, Cowan NC. Multidetector computed tomography with triple-bolus contrast medium administration protocol for preoperative anatomical and functional assessment of potential living renal donors. Eur Radiol 2010;20(11):2590-9. https://doi.org/10.1007/s00330-010-1855-y
  18. Björkman H, Eklöf H, Wadström J, Andersson LG, Nyman R, Magnusson A. Split renal function in patients with suspected renal artery stenosis: a comparison between gamma camera renography and two methods of measurement with computed tomography. Acta Radiol 2006;47(1):107-13. https://doi.org/10.1080/02841850500406787
  19. Summerlin AL, Lockhart ME, Strang AM, Kolettis PN, Fineberg NS, Smith JK. Determination of split renal function by 3D reconstruction of CT angiograms: a comparison with gamma camera renography. AJR Am J Roentgenol 2008;191(5):1552-8. https://doi.org/10.2214/AJR.07.4023.
  20. Аляев Ю.Г., Дзеранов Н.К., Хохлачев С.Б., Борисов В.В., Фиев Д.Н., Демидко Ю.Л. и др. Новый метод оценки раздельной функции почек на основании данных мультиспиральной компьютерной томографии с контрастированием. Урология 2018(2)26-33. [Alyaev Yu.G., Dzeranov N.K., Khokhlachev S.B., Borisov V.V., Fiev D.N., Demidko Yu.L., et al. A new method of evaluation of split renalfunction based on contrast-enhanced Multislice spiral computed tomography. Urologiya = Urologiia 2018(2)26-33. (In Russian)]. https://doi.org/10.18565/urology.2018.2.26-33
  21. Diez A, Powelson J, Sundaram CP, Taber TE, Mujtaba MA, Yaqub MS, et al. Correlation between CT-based measured renal volumes and nuclear-renography-based split renal function in living kidney donors. Clinical diagnostic utility and practice patterns. Clin Transplant 2014;28(6):675-82. https://doi.org/10.1111/ctr.12365
  22. Kato F, Kamishima T, Morita K, Muto NS, Okamoto S, Omatsu T, et al. Rapid estimation of split renal function in kidney donors using software developed for computed tomographic renal volumetry. Eur J Radiol 2011;79(1):15-20. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2009.11.013
  23. Громов А.И., Доморовская Я.С., Сивков А.В., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Каприн А.Д. и др. Возможность определения процентного отношения вклада почек в экскреторную функцию. Предварительные результаты. Медицинская визуализация 2025;29(1):71-79. [Gromov A.I., Domorovskaya Ya.S., Sivkov A.V., Prosyannikov M.Yu., Voitko D.A., Kaprin A.D., et al. The ability to determine the percentage of kidney contribution to excretory function. Preliminary results. Meditsinskaya Vizualizatsiya = Medical Visualization 2025; 29(1):71–9.(In Russian)]. https://doi.org/10.24835/1607-0763-1507
  24. Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И., Сивков А.В., Громов А.И., Просянников М.Ю. и др. Способ определения процентного отношения вклада почек в экскреторную функцию. Патент на изобретение RU 2 804 579. Дата регистрации 02.10.2023. Заявка 2023105774 от 13.03.2023. [Kaprin A.D., Alekseev B.Ya., Apolikhin O.I., Sivkov A.V., Gromov A.I., Prosyannikov M.Yu. et al. Method for determining the percentage of the kidneys' contribution to excretory function. Patent for invention RU 2 804 579. Date of registration 02.10.2023. Application 2023105774 dated 13.03.2023. (In Russian)].
  25. Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И., Сивков А.В., Громов А.И., Просянников М.Ю. и др. Способ определения объема почечной паренхимы. Патент на изобретение RU 2 835 313. Дата регистрации 24.02.2025. Заявка: 2024118186 от 01.07.2024. [Kaprin A.D., Alekseev B.Ya., Apolikhin O.I., Sivkov A.V., Gromov A.I., Prosyannikov M.Yu. et al. Method for Determining Renal Parenchyma Volume. Patent for invention RU 2 835 313. Date of registration: 02/24/2025. Application: 2024118186 dated: 07/01/2024. (In Russian)].
Прикрепленный файл Размер
Скачать статью 2.21 МБ
Ключевые слова: компьютерная томография; функция почки; раздельная функция почек; объем паренхимы почек
Яндекс.Метрика