Способ оценки риска нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе

Изобретение относится к медицине, конкретно, к эндокринологии и касается диагностики нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе, то есть интратиреоидно, иными словами заявляется способ оценки риска нарушения интратиреоидной гормонообразовательной функции.

Проблемы ранней и точной диагностики нарушения гормонообразовательной функции в щитовидной железе являются актуальными в настоящее время.

Своевременное выявление и оценка отклонений в работе отдельных звеньев эндокринной системы, в частности, оси «гипофиз - щитовидная железа», от физиологических параметров направлено на сохранение здоровья трудоспособного населения. В настоящее время для профилактики заболеваний щитовидной железы принято использование йодсодержащих препаратов [Постановление Правительства РФ от 5 октября 1999 г. N 1119 с дополнениями 2005; 2012]. Приобретение этих лекарственных средств доступно через аптечную сеть не только по рецепту врача, но и для самостоятельного приобретения и применения (!) населением. Однако, даже в районах йодного дефицита, потребности организма в йоде имеют индивидуальные различия. Различаются условия жизни и питания каждого человека, наследственно обусловленный уровень активности метаболических процессов в организме, что требует персонифицированного подхода. Однако следует понимать, что йодная профилактика – это не метод лечения уже возникших заболеваний щитовидной железы.

Прежде чем применять йодсодержащие средства, нужно знать, насколько организм обеспечен йодом и есть ли потребность в дополнительном его введении, т.к. избыток йода может приводить к не менее тяжелым последствиям, чем его недостаток (могут возникать спазмы или отек гортани и бронхов, что приводит к удушью; может развиться почечная недостаточность, миокардит; угнетение функции щитовидной железы или, напротив, усиление ее деятельности).

В организме человека сохраняется постоянная концентрация йода в крови на уровне 10^-5 - 10^-6 %, это так называемое «йодное зеркало крови». Из общего количества йода в организме больше половины находится в щитовидной железе. Но это в организме здорового человека! При неправильном назначении препаратов йода или самостоятельном неоправданном применении повышается риск развития йод-индуцированного гипотиреоза или гипертиреоза. Поэтому так важно иметь способ определения содержание йода в щитовидной железе.

Из уровня техники известен способ оценки функционального состояния щитовидной железы (заявка на изобретение РФ № 99119177 от 07.09.1999), включающий количественное определение тиреотропного гормона в крови, а также регистрацию биоэлектромагнитной активности контрольных точек на поверхности кожи в области щитовидной железы и вдоль позвоночника до и после воздействия физического фактора. Данное воздействие заключается в пальпации области щитовидной железы и выполнении пациентом нескольких приседаний. После рассчитывается индекс функционального состояния щитовидной железы и надпочечников с применением 5 математических формул. Полученный результат сравнивают с нормой и на основании этого делается вывод о компенсации, субкомпенсации или декомпенсации гормонального состояния организма обследуемых людей. Обязательным условием реализации данного изобретения является наличие специализированного диагностического прибора "Лира-100", что затрудняет использование способа-аналога в тех медицинских и научно- исследовательских учреждениях, где нет указанного оборудования. Кроме того, применение многочисленных математических формул также не облегчает трудоемкость процесса.

Известен способ диагностики гиперфункции щитовидной железы (RU 2106109, 10.03.1998), включающий, тепловизионное исследование щитовидной железы и верхних конечностей с помощью инфракрасной термографии. Исследование проводят в затемненном помещении при температуре 20-22°С с предварительной 20-ти минутной адаптацией человека. При гипертермии щитовидной железы и гипотермии пальцев рук устанавливают диагноз. Важно отметить, что данный способ может быть применим лишь для лиц с предварительно установленным гипертиреозом на основании анамнеза и общеклинического обследования, что значительно сужает целевой контингент обследуемых людей.

Из RU 2269298, 10.01.2006, известен способ оценки, в котором состояния щитовидной железы у детей раннего возраста определяется путем проведения ультразвукового исследования и определения тиреоидного объема, в котором дополнительно рассчитывают массу щитовидной железы (далее - ЩЖ) и измеряют массу ребенка, после чего определяют коэффициент отношения массы ЩЖ к массе ребенка и, если данное соотношение составляет (0,07-0,11)⋅10^-3, оценивают состояние ЩЖ как нормальное, при величине данного соотношения меньше 0,07 ⋅ 10^-3, определяют гипоплазию ЩЖ, а при величине более 0,11 ⋅ 10^-3 определяют гиперплазию ЩЖ. Известный способ имеет ограниченное применение и касается диагностики у детей раннего возраста.

Из заявки на изобретение RU № 2018113232, 11.04.2018, известен способ выявления риска нарушения функционального состояния щитовидной железы у коренного и местного населения Арктической зоны Российской Федерации. Сущность способа: у людей зрелого возраста в период увеличения продолжительности светового дня (февраль-апрель) в крови определяют содержание тиреотропного гормона (ТТГ), свободного тироксина (сТ₄) и свободного трийодтиронина (сТ₃). На основании полученных данных рассчитывают интегральный тиреоидный индекс (ИТИ) как результат отношения суммы концентраций сТ₃ и сТ₄ к содержанию ТТГ. У коренных малочисленных народов (коми, ненцы) ИТИ в пределах от 6,30 до 13,0, у местного европеоидного населения (русские) ИТИ от 8,9 до 19,6 соответствует нормальным референтным значениям, отклонение от которых свидетельствует о риске возникновения нарушений функционального состояния щитовидной железы. Принято считать, что своевременное выявление и правильная интерпретация полученных данных в зависимости от возрастной и этнической принадлежности обследуемых лиц, способствует сохранению здоровья трудоспособного населения Арктической зоны Российской Федерации.

Известные способы имеют ограниченное применение и не позволяют выявить причины функционального нарушения непосредственно в щитовидной железе, а именно – обусловлено это нарушением синтеза гормонов непосредственно в щитовидной железе или связано с недостаточностью йода или его избытком.

Технической задачей заявленного способа оценки риска нарушения гормонообразовательной функции в щитовидной железе является расширение ассортимента диагностических средств оценки функции щитовидной железы, возможность оценки риска нарушения ее функции непосредственно в щитовидной железе.

В соответствии с указанной поставленной технической задачей, техническим результатом является расширение арсенала средств в диагностике риска нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе и повышение точности постановки диагноза и выявления причин риска нарушения ее гормонообразовательной функции.

Поставленная техническая задача и указанный технический результат достигаются способом оценки риска нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе, заключающегося в том, что после ультразвукового исследования щитовидной железы, определения в крови уровня тиреотропного гормона гипофиза (далее – ТТГ) и уровня свободного тироксина Т₄ проводят предварительную оценку функционального состояния щитовидной железы по избыточной или недостаточной продукции гормонов с учетом результатов ультразвукового исследования, далее проводят рентгеновскую компьютерную томографию щитовидной железы с определением плотности в единицах Хаунсфилда (HU) и при плотности ее 85 единиц Хаунсфилда (85 единиц HU) и ниже определяют наличие или риск развития нарушения функции щитовидной железы, обусловленное йодным дефицитом с назначением при лечении препаратов йода, а при плотности щитовидной железы 140 единиц Хаунсфилда (140 единиц HU) и выше определяют наличие или риск развития нарушения функции щитовидной железы, обусловленное избыточным поступлением йода, исключающим использование йод-содержащих препаратов при лечении.

Способ основан на том факте, что щитовидная железа является единственным эндокринным органом, который после синтеза тиреоидных гормонов хранит их в своей ткани (коллоид тиреоглобулина) и секретирует их в кровь по запросу организма. Тиреоидные гормоны в своей структуре содержат йод. По йоду щитовидной железы можно судить об уровне гормонообразования, т.к. 80% интратиреоидного йода находится в фенольном кольце тиреоидных гормонов. Плотность щитовидной железы при рентгеновской компьютерной томографии прямо пропорциональна концентрации йода в ней. При первичном гипотиреозе синтез тиреоидных гормонов в железе существенно снижается, а при тиреотоксикозе тиреоидные гормоны не складируются в коллоид в виде тиреоглобулина, следовательно, падает концентрация интратиреоидного йода, что отражается на уменьшении плотности щитовидной железы до 85 единиц Хаунсфилда (HU) (что соответствует 200 мкг/г интатиреоидного йода) и ниже при рентгеновской компьютерной томографии. Йодиндуцированные нарушения функции связаны с увеличением концентрации инратиреоидного йода, что отражается на увеличении плотности щитовидной железы до 140 единиц Хаунсфилда (HU) и выше (что соответствует 700 мкг/г интатиреоидного йода).

Таким образом, заявленный в качестве изобретения способ оценки риска нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе, предусматривает получение информации о гормонообразовании с помощью рентгеновской компьютерной томографии органа с оценкой его плотности в единицах Хаунсфилда (HU). При снижении плотности до 85 единиц Хаунсфилда (85 единиц HU) и ниже или при увеличении плотности до 140 единиц Хаунсфилда (140 единиц HU) и выше имеется высокий риск нарушения гормонообразовательной функции щитовидной железы.

Ниже приводится подробный пример осуществления заявленного способа оценки риска нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе.

1. Приходит пациент;

2. Предъявляет жалобы на слабость, увеличение массы тела, повышенную сонливость, сухость кожи, что характерно для гипотиреоза (недостаточность выработки гормонов щитовидной железой) или наоборот предъявляет жалобы на раздражительность, потливость, потерю массы тела, дрожь (тремор), бессонницу, что характерно для гипертиреоза (повышенная продукция гормонов щитовидной железы);

3. Врач ставит предварительный диагноз соответствующего заболевания (состояния) и назначает дополнительное обследование;

4. Проводят ультразвуковое исследование щитовидной железы (УЗИ);

5. Определяют в крови уровень тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ) (гормоны - это биологически активные вещества, которые регулируют функции организма на уровне клеток). Гормон ТТГ вырабатывается гипофизом (тиреотропный гормон гипофиза) и по механизму обратной связи регулирует количество гормонов, вырабатываемых щитовидной железой (тироксин – Т4 и трийодтиронин – Т3) таким образом, чтобы уровень ТТГ увеличивался при недостаточной продукции гормонов, вырабатываемых щитовидной железой, и уменьшался бы при избыточной продукции гормонов щитовидной железы);

6. Определяют в крови уровень гормона свободного (не связанного с белками плазмы) тироксина (св.Т4), вырабатываемого непосредственно в щитовидной железе, который регулирует скорость обменных процессов на уровне всех клеток организма.

7. По полученным значениям оценивают функциональное состояние (избыточная продукция гормонов или недостаточная продукция гормонов) щитовидной железы (далее – ЩЖ). Назначают рентгеновскую компьютерную томографию ЩЖ с определением плотности ткани органа в единицах Хаунсвилда (сокращенно - HU). Данная единица измерения предложена автором Хаунсфилдом и названа его именем (Godfrey Newbold Hounsfield,1979). Параметр в единицах Хаунсфилда означает интенсивность светового изображения ткани органа (в данном случае ЩЖ) под действием рентгеновского излучения в сравнении с общепринятым эталоном (нулевое значение числа Хаунсфилда соответствует коэффициенту ослабления рентгеновского излучения воды в нормальных условиях. Нижней границей шкалы является числовое значение коэффициента ослабления рентгеновского излучения воздухом и равно -1000 HU. Значения относительной плотности для большинства паренхиматозных органов составляют +30...+70 HU, крови в сосудах и камерах сердца — в пределах +40...+45 HU).

8. Для ее проведения пациента кладут на стол и проводят рентгеновскую компьютерную томографию ЩЖ (облучают рентгеновским лучами определенной интенсивности область щитовидной железы). Интенсивность облучения менее 1 м3в. При этом пациент получает лучевую нагрузку, которая не превышает установленные нормативы облучения.

Примечание:

В п. 3.2. Постановления Главного государственного врача № 11 от 21.04.2006 «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований» отмечено:

«Обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».

9. В результате получают рентгеновское изображение на компьютере ЩЖ, по которому оценивают структуру щитовидной железы (расположение органа относительно мышц шеи и трахеи, само изображение ЩЖ с наличием или отсутствием узлов;

10. Кроме этого, в обязательном порядке проводят оценку плотности ЩЖ в единицах Хаунсфилда:

• плохо работающий орган (мало производящий гормонов, то есть находящийся в состоянии гипотиреоза), имеет низкую плотность, воспринимается как более темное изображение, что выражается в единицах Хаунсфилда значениями 85 единиц и менее (85 HU и менее)

• при йодиндуцированных патологических состояниях ЩЖ (йодиндуцированный гипотиреоз или гипертиреоз) плотность ЩЖ увеличивается, что воспринимается как более светлое изображение, что выражается повышенными единицами Хаунсфилда, более 140 единиц Хаунсфилда;

• хорошо работающий орган имеет достаточную плотность, которая воспринимается по интенсивности, как промежуточное по светлости между выше указанными и выражающееся в единицах Хаунсфилда в интервале от 85 до 140 единиц Хаунсфилда.

12. На основе оценки данных УЗИ, ТТГ, тироксина, единиц Хаунсфилда устанавливается окончательный точный диагноз в плане транзиторной (приходящей йодиндуцированной) или истинной патологии.

В случае нарушения функции щитовидной железы (ЩЖ), который устанавливается по результатам определения тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ) и свободного тироксина (св.Т₄), снижение плотности щитовидной железы (ЩЖ) по данным рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) ниже 85 единиц Хаунсфилда свидетельствует о йод-дефицитном нарушении функции, при увеличении плотности выше 140 единиц Хаунсфилда свидетельствует о йодиндуцированном нарушении функции железы.

Пример 1. У пациентки В. 59 лет, которая предъявляла жалобы на нервозность, повышенную потливость, тахикардию установлен диагноз манифестный тиреотоксикоз на основании снижения в крови ТТГ (в мЕД/л) до 0,02 при норме 0,4-4,0 и увеличения св.Т₄ (в пмоль/л) до 64 при норме 9-19. При проведении РКТ плотность железы была снижена до 70 единиц Хаунсфилда при норме 85-140 единиц Хаунсфилда, что свидетельствует о дефиците интратиреоидного йода, следовательно, о снижении содержании гормонов непосредственно в ЩЖ, которое характерно для аутоиммуных заболеваний (диффузный токсический зоб с наличием тиреотоксикоза).

Пример 2. У пациентки Ю.В., которая предъявляла жалобы на нервозность, повышенную потливость, тахикардию установлен диагноз манифестный тиреотоксикоз на основании снижения в крови ТТГ (в мЕД/л ) до 0,05 при норме 0,4-4,0 и увеличения Св.Т₄ (в пмоль/л) до 21 при норме 9-19. При проведении РКТ плотность щитовидной железы была повышена до 150 единиц при норме 85-140, что свидетельствует об избытке интратиреоидного йода, как в структуре тиреоидных гормонов, так и йода в виде неорганических соединений, следовательно, об увеличении содержания гормонов непосредственно в ЩЖ, которое характерно для йод-индуцированного тиреотоксикоза, причиной которого стало лечение аритмии «амиодароном», содержащим йод препаратом.

Таким образом, получены данные, свидетельствующие о высокой диагностической ценности метода рентгеновской компьютерной томографии в оценке функции ЩЖ в единицах Хаунсфилда (в единицах HU) в повседневной медицинской диагностической практике, причем эти данные в единицах Хаунсфилда (HU) должны быть отражены в заключении РКТ наряду с данными о структуре щитовидной железы. Следует подчеркнуть, что в последние годы появились спиральные и мультиспиральные рентгеновские компьютерные томографы, а также совмещённые ОФЭКТ/РКТ системы, которые обеспечивают исследование с относительно невысоким временем его проведения (менее 10 минут) и низкой локальной лучевой нагрузкой (менее 1 мЗв на одно исследование), что даёт возможность обследовать широкий контингент лиц, включая детей и беременных женщин.

У лиц без патологии ЩЖ и не имевших контакт с йодидами среднее значение HU, определяемое при РКТ, составило (М±m) 104±8 и было достоверно ниже (р < 0,05), чем таковое у лиц, контактировавших с йодидами (162±3).

При йод-индуцированной патологии ЩЖ (гипертиреоз, гипотиреоз) среднее значение HU, определяемое при РКТ, составило, соответственно, 182±12 и 181±16 и было достоверно выше, чем у лиц без патологии ЩЖ и не имевших контакт с йодидами (104±8).

При первичном гипотиреозе, диффузном токсическом зобе с тиреотоксикозом, а также при высоких титрах антитиреоидных антител на фоне эутиреоза среднее значение HU, определяемое при РКТ, составило, соответственно, 53±7, 85±9 и 84±9, что было достоверно ниже, чем у лиц без патологии ЩЖ и не имевших контакта с йодидами (104±8).

При использовании РКТ с целью оценки структуры и функции щитовидной железы по HU, время исследования составляет менее 10 минут, локальная лучевая нагрузка менее 1 мЗв, что не представляет угрозы здоровью при обследовании даже детей и беременных женщин.

Изобретение предназначено для скрининг-обследования для выявления лиц, характеризующихся пониженным (менее 85 единиц Хаунсфилда) или повышенным (для России - более 140 единиц Хаунсфилда) показателем значений в единицах Хаунсфилда (по сравнению со средним значением в единицах Хаунсфилда), определяемом с использованием РКТ, при этом люди со значением в единицах Хаунсфилда за пределами обозначенных средних значений следует считать группой риска по нарушению функции ЩЖ, которым показано регулярное определение в крови ТТГ и уровня тиреоидных гормонов.

Изобретение позволяет быстро и эффективно поставить точный диагноз нарушения гормонообразовательной функции непосредственно в щитовидной железе.

Список литературы:

1. Постановление Правительства РФ от 5 октября 1999 г. N 1119 "О мерах по профилактике заболеваний, связанных с дефицитом йода" (с изменениями и дополнениями) от 30 декабря 2005 г., 4 сентября 2012 г.