СПОСОБ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ ВИСЦЕРАЛЬНОГО ОЖИРЕНИЯ

Изобретение относится к области медицины, а именно лучевой диагностике, терапии, эндокринологии, кардиологии, и может быть использовано для диагностики висцерального ожирения.

Известно, что избыточное количество жировой ткани в абдоминальной области (абдоминальный тип ожирения), является основным фактором развития метаболических нарушений, приводящих в свою очередь к развитию жизнеугрожающей патологии сердечно-сосудистой системы. Избыточное количество жировой ткани в абдоминальной области может наблюдаться как у лиц с нормальной массой тела, так и у пациентов с избыточной массой тела и ожирением. Топографическое распределение жировой ткани в абдоминальной области также может быть неоднородным. Выделяют висцеральную жировую ткань и подкожную жировую ткань. На сегодняшний день установлено, что именно избыточное количество висцеральной жировой ткани является триггером для развития большинства метаболических нарушений.

Для достоверного определения количества жировой ткани важно определить границы как висцеральной жировой ткани, так и подкожной ткани, так как риск сердечно-сосудистых и метаболических болезней, ассоциируемых с ожирением, зависит не только от степени ожирения, но и от количества и доли отложения висцерального жира.

Известны методы определения границ жировой ткани с помощью лучевых томографических методов. Так, например, «Способ оценки объема жировой ткани в теле человека» (см. патент RU 2373840, A61B 5/00). Сущность способа состоит в том, что проводят магнитно-резонансное сканирование (МРС) всего тела при режиме, обеспечивающем получение изображения, на котором определяется сигнал жира с последующим вычислением суммарной площади участков, соответствующих жировой ткани, по которой оценивают объем жировой ткани в теле человека с учетом толщины ткани в получаемых в результате срезов. При этом перед вычислением суммарной площади участков, соответствующих жировой ткани, по которой оценивают объем жировой ткани в теле человека с учетом толщины сканируемых срезов, проводят дополнительное МРС при режиме, обеспечивающем подавление сигнала жира. Получают разностное изображение путем вычитания изображений, полученных при режиме МРС, обеспечивающем получение изображения, на котором определяется сигнал жира, и дополнительном МРС. Разностное изображение используют для последующего вычисления суммарной площади участков, соответствующих жировой ткани.

Использование данного изобретения обеспечивает точность оценки объема жировой ткани в теле человека, упрощает дифференциацию тканей на МРТ-изображении и способствует автоматизации расчета общего объема жира в теле человека, позволяет использовать наиболее информативные для диагностики режимы сканирования, т.е. совместить определение объема жира с обычной диагностикой.

Однако магнитно-резонансная томография имеет противопоказания и ограничения в использовании (одним из которых является избыточная масса, например для некоторых аппаратов более 130 кг) требует наличия сложной дорогостоящей аппаратуры и достаточного количества времени для исследования [1].

Наиболее доступным в клинической практике методом определения границ и толщины жировой ткани являются ультразвуковые исследования. Известен способ определения толщины жировой ткани на определенных поперечных уровнях среза при ультразвуковом исследовании. При этом с помощью эхографии среза тканей на уровне пупка определяют толщину жировой ткани, где прослеживается наибольшее количество жира, а именно в области пупка. Известен также способ определения толщины жировой ткани также на определенных поперечных уровнях среза при ультразвуковом исследовании, при котором ориентируются на скелет, так как пупок у разных людей может находиться в разных местах относительно скелета [2].

Известен ультразвуковой способ определения толщины жировой ткани также путем получения поперечных срезов брюшной полости на уровне четвертого поясничного позвонка [2]. Однако при ультразвуковом исследовании, проводя измерение толщины подкожной и висцеральной жировой ткани через переднюю брюшную стенку, определить, какой по счету поясничный позвонок находится на уровне сканирования, сложно и/или практически невозможно. Пупок при таком исследовании может быть только примерным ориентиром для визуализации жировой ткани, так как наибольшая толщина жировой ткани у разных людей отмечается на разных уровнях среза. Другим недостатком описанных методик является то, что при сканировании в серошкальном В-режиме не всегда возможно дифференцировать границы висцерального жира и структуры передней брюшной стенки.

Другие аналогичные способы [3] требуют предварительной подготовки пациентов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ диагностики висцерального ожирения с помощью компьютерной томографии [4]. Для выполнения этого способа во время исследования пациенты находятся в горизонтальном положении лежа на спине, руки вытянуты вдоль туловища, расположение пациента должно быть строго симметрично, вдоль средней линии тела. Далее выполняется сканирование для получения изображений поперечных срезов туловища толщиной 7 мм на уровне между IV и V поясничными позвонками (уровень L_IV-V). Проводят измерение площадей висцеральной жировой ткани (ВЖТ), подкожной жировой ткани (ПЖТ) и общей абдоминальной жировой ткани (ОЖТ). При площади ВЖТ на уровнях L_IV-V свыше 130 см² пациентов относят к висцеральному типу ожирения, ассоциированному со значительным увеличением риска развития сердечно-сосудистых осложнений. Однако известно, уровень наибольшего количества висцеральной жировой ткани вариабелен и, в том числе, зависит от генетических особенностей, что наглядно демонстрируют результаты исследования различных этнических групп [5, 6].

В связи с этим описанный выше способ не во всех случаях может обеспечить выявление лиц с количеством висцеральной жировой ткани, повышающим риск метаболических нарушений и сердечно-сосудистых заболеваний, то есть при использовании данного способа может быть получено значительное количество ложноотрицательных результатов.

Новый технический результат - повышение точности и информативности способа, расширение его области применения.

Для решения поставленной задачи в способе диагностики висцерального ожирения, включающем выполнение компьютерной томографии при строго симметричном относительно средней линии тела горизонтальном положении пациентов, получение компьютерно-томографических изображений двух поперечных срезов туловища толщиной 7 мм на уровне между II и III, между IV и V поясничными позвонками (уровни L_II-III и L_IV-V); на каждом срезе с помощью программных средств рабочей станции аппарата определяли площадь висцеральной жировой ткани, выделяя область брюшной полости по брюшной фасции, а по задней поверхности, исключая мышцы спины, далее определяли сумму площадей висцеральной жировой ткани на уровне L_II-III и L_IV-V и при значениях показателя суммы площадей висцеральной жировой ткани на двух уровнях 223 кв.см и выше диагностировали висцеральное ожирение.

Предлагаемый способ основан на анализе данных 40 клинических наблюдений пациентов. Для интерпретации результатов и определения пороговых значений предлагаемого диагностического критерия висцерального ожирения проведен ROC-анализ. В качестве метода для верификации метаболических изменений использовали результаты комплексного клинико-лабораторного исследования, направленного на выявление компонентов метаболического синдрома. Для верификации риска сердечно-сосудистых заболеваний использовали данные дуплексного сканирования сосудов брахиоцефальной области, при котором в качестве раннего признака атеросклеротических изменений сосудов расценивали утолщение комплекса интима-медиа сонных артерий на уровне луковицы общей сонной артерии выше 0,9 мм.

Для того чтобы определить значение показателя суммы площадей висцеральной жировой ткани, определяемой на двух уровнях - уровень L_II-III и уровень L_IV-V, обладающего наибольшей диагностической ценностью для оценки количества висцерального жира, мы провели ROC-анализ. Одним из важных оценок при ROC-анализе является площадь под кривой. Чем выше эта площадь, тем эффективнее или точнее может быть отнесен пациент к группе с заболеванием (табл. 1, 2). Так как наибольшая площадь кривой была получена при оценке влияния суммарной площади висцеральной жировой ткани на метаболические нарушения, то пороговые значения для суммы площадей висцеральной жировой ткани оценивались именно по данным этой кривой (рис. 1). Таким образом, на основании ROC-анализа был выбран следующий пороговый уровень показателя суммы площадей висцеральной жировой ткани, определяемой на двух уровнях (L_II-III и L_IV-V) - 222,9 см.кв.

Таким образом, у 30 из 40 пациентов по данным комплексного клинико-лабораторного исследования были установлены метаболические нарушения, ассоциированные с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний, а при компьютерной томографии во всех наблюдениях суммарная площадь висцеральной жировой ткани, определяемой на двух уровнях (L_II-III и L_IV-V), составила более 223 см кв. В 10 наблюдениях существенных метаболических нарушений выявлено не было, при этом в одном случае суммарная площадь висцеральной жировой ткани на двух уровнях соответствовала предлагаемому критерию висцерального ожирения (т.е. превышала 223 см.кв.), а 9 наблюдениях соответствовала норме. Каждому пациенту выполнялась компьютерная томография абдоминальной области с получением компьютерно-томографических изображений на двух уровнях - L_II-III и L_IV-V; на каждом из указанных уровней определялась площадь висцеральной жировой ткани и рассчитывалась сумма площадей. В качестве диагностического критерия висцерального ожирения использовалась сумма площадей висцеральной жировой ткани, полученных на уровнях L_II-III и L_IV-V; при сумме площадей висцеральной жировой ткани 223 см кв. и выше диагностировали висцеральное ожирение.

Новым является то, что для осуществления способа рассчитывают показатель - суммы площадей висцеральной жировой ткани, определяемой на двух уровнях (L_II-III и L_IV-V), что в сравнении со способом-прототипом включает учет площади висцеральной жировой ткани на дополнительном уровне (L_II-III), что, в конечном счете, способствует повышению точности способа.

Данные отличительные признаки не известны в научно-медицинской и патентной литературе. Таким образом, предложенный способ соответствует критерию «новизна».

Совокупность отличительных признаков не вытекает явным образом для специалиста из уровня техники. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень»

Данный способ прошел клинические испытания на клинической базе Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова - Республиканской клинической больнице им. Г.Я. Ремишевской. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию изобретения «промышленно применимо».

Способ осуществляют следующим образом:

Выполняют компьютерную томографию таким образом, чтобы пациент располагался строго симметричном относительно средней линии тела в горизонтальном положении тела, получают компьютерно-томографические изображения двух поперечных срезов туловища толщиной 7 мм на уровне между II и III, между IV и V поясничными позвонками (уровни L_II-III и L_IV-V); на каждом срезе с помощью программных средств рабочей станции аппарата определяют площадь висцеральной жировой ткани, выделяя область брюшной полости по брюшной фасции, а по задней поверхности, исключая мышцы спины, далее определяли сумму площадей висцеральной жировой ткани на уровне L_II-III и L_IV-V и при значениях показателя суммы площадей висцеральной жировой ткани на двух уровнях 223 см кв. и выше диагностируют висцеральное ожирение.

Всего с помощью описанного способа диагностировано висцеральное ожирение, ассоциированное с высоким риском метаболических нарушений и сердечно-сосудистой патологии у 20 пациентов (табл. 4). Верификация результатов исследования осуществлялась с помощью комплексного клинико-лабораторного исследования и ультразвукового исследования сосудов брахицефальной области, которое позволяло визуализировать признаки атеросклероза в виде утолщения комплекса интима-медиа, наличия атером и стенотических сужений. При использовании предлагаемого способа диагностики висцерального ожирения у 14 пациентов диагностировано висцеральное ожирение, которое в 13 наблюдениях было ассоциировано с метаболическими нарушениями в рамках метаболического синдрома, а лишь в 1 случае метаболический синдром установлен не был. У 6 пациентов с помощью предлагаемого способа наличие висцерального ожирения было отвергнуто, проявления метаболического синдрома у всех пациентов также отсутствовали.

Клинические примеры апробации способа диагностики висцерального ожирения.

Пример 1.

Пациент Р., 48 лет. Беспокоят непостоянные давящие боли за грудиной. Результаты компьютерной томографии: площадь висцеральной жировой ткани на уровне L_II-III - 133,6 см кв., на уровне L_IV-V - 171,8 см кв.; сумма площадей висцеральной жировой ткани на данных уровнях составила 305,4. Таким образом, согласно предлагаемому способу у пациента диагностировано висцеральное ожирение. Данные клинико-лабораторных исследований: охват талии 106 см, уровень триглицеридов 4,54 ммоль/л, уровень глюкозы - 5,8 ммоль/л - свидетельствуют о наличии у пациента метаболического синдрома. Дополнительно пациенту выполнено ультразвуковое исследование сосудов брахиоцефальной области: выявлены признаки атеросклероза в виде утолщения комплекса интима-медиа до 1,13 мм и наличие атеромы в устье правой общей сонной артерии.

Пример 2. Больная С., 43 года, при диспансеризации выявлено АД 140/90 мм рт.ст. Результаты компьютерной томографии: площадь висцеральной жировой ткани на уровне L_II-III - 133,2 см кв., на уровне L_IV-V - 125,0 см кв.; сумма площадей висцеральной жировой ткани на данных уровнях составила 258,2. Таким образом, согласно предлагаемому способу у пациентки диагностировано висцеральное ожирение. Данные клинико-лабораторных исследований: измерение охвата талии - 79 см; результаты биохимического анализа крови: уровень триглицеридов 3,44 ммоль/л, уровень глюкозы - 5,23 ммоль/л, остальные показатели липидного профиля соответствуют норме. Учитывая охват талии, данная пациентка не может быть отнесена к пациентам с метаболическим синдромом, однако у нее наблюдаются метаболические нарушения, кроме этого, выявленная при профилактическом осмотре артериальная гипертензия также может быть расценена как проявление метаболического синдрома. Пациентке выполнено ультразвуковое исследование сосудов брахиоцефальной области: выявлены признаки атеросклеротических изменений сосудов в виде утолщения комплекса интима-медиа до 0,99 мм. Следует отметить, что при применении прототипа предлагаемого способа данная пациентка также была бы отнесена к группе с отсутствием висцерального ожирения, так как площадь висцеральной жировой ткани на уровне L_IV-V - 125,0 см кв. (менее 130 кв. см).

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит повысить эффективность и точность диагностики висцерального ожирения. Положительный эффект предлагаемого способа подтвержден результатами его применения у 20 пациентов.

Предлагаемый способ обладает высокой точностью и информативностью, что делает его перспективным для применения в клинической практике.

Источники информации

1. Сусляева Н.М. Возможности лучевых методов исследования в диагностике висцерального ожирения. / Сусляева Н.М. // Бюллетень сибирской медицины. 2010. Т. 5. С. 121-128.

2. Сусляева Н.М., Завадовская В.Д., Шульга О.С., Завьялова Н.Г., Самойлова Ю.Г., Бородин О.Ю. Возможности ультразвукового исследования в диагностике висцерального ожирения // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2012. №4. С. 24-29.

3. Завадовская В.Д., Сусляева Н.М., Завьялова Н.Г., Шульга О.С., Кравец Е.Б., Бородулина А.Ю. Способ ультразвуковой диагностики висцерального ожирения // Патент №2407440 от 27.12.2012.

4. Siostrom L., Kvist Н., Cederblad A., Tulen U. Determination of total adipose tissue and body fat in women by computed tomography // Am. J. Physio. 1986. V. 250. P. 736-745.

5. Choi SH, Ahn CW, Cha BS, Chung YS, Lee KW, Lee HC, Huh KB, Kim DJ. The prevalence of the metabolic syndrome in Korean adults: comparison of WHO and NCEP criteria. Yonsei Med J. 2005; 46: 198-205.

6. Ханарин H.B., Килина О.Ю., Иванова C.H., Россова Н.А., Чудинова О.В. Обоснование персонифицированного подхода к диагностике, профилактике и лечению метаболического синдрома среди жителей Хакасии // Вестник новых медицинских технологий (электронный журнал). - 2014, том 8, №1.