Сравнение предикторной роли объёма и размера конкремента в достижении статуса stone-free при перкутанной нефролитотрипсии

Введение

Перкутанная нефролитотрипсия (ПНЛТ) — золотой стандарт лечения пациентов с нефролитиазом, характеризующимся крупными (> 2 см) или коралловидными камнями. В настоящее время главным показателем, определяющим каменную нагрузку, является его наибольший линейный размер, который определяется на основе бесконтрастной компьютерной томографии (КТ) [1]. Кроме того, бесконтрастная КТ позволяет определить плотность камня и его расположение в чашечно-лоханочной системе. Перкутанная нефролитотрипсия обладает высокой степенью полной элиминации конкремента, однако в литературе это значение варьируется от 50 до 97,8% [2 – 4]. Объяснением этому может служить различная методология исследований, опыт хирургов, используемые технологии и анамнестические данные пациента.

Однако отчасти это может быть связано с тем, что линейный размер камня (один из ключевых факторов выбора хирургической методики согласно клиническим рекомендациям) не всегда точно отражает характеристики конкремента. [5]. Например, при сравнении двух камней на бесконтрастной КТ размерами 22 × 8 × 7 мм и 18 × 15 × 16 мм можно сделать предположение о более сложном ходе оперативного вмешательства в первом случае. Однако исходя из логических соображений, линейный размер, отражая конфигурацию камня в одной плоскости, должен уступать объёму камня в точности представления каменной нагрузки, поскольку объём учитывает трёхмерную структуру конкремента. Так, объём первого камня, «большего», составил бы 646 мм³, а второго, «меньшего» — 2265 мм³. Объём, таким образом, даёт противоположный линейному размеру результат, что может говорить о несостоятельности линейного размера как показателя, определяющего характеристику конкремента. Несмотря на это в повсеместном использовании до сих пор остаётся линейный размер камня и, скорее всего, это связано с относительной недоступностью методик определения объёма конкремента, что должно решиться с течением времени.

Принципиально существует два способа определения объёма конкремента, точность которых сравнивается с методом вытеснения воды, дающим эталонные результаты, но выполнимым только в условиях in vitro. Метод вытеснения воды проводится в указанной последовательности: сначала измеряется с помощью весов масса камня (m(КАМ)). В колбу объёмом 1000 мм³ наливается бидистиллят до краёв и измеряется масса колбы, заполненной водой (m(КЗВ)), масса воды (m(В)) и плотность воды (p(В)). Затем в воду аккуратно погружается камень и снова измеряется масса колбы, содержащей воду и камень (m(КСВК). Разница между первым и вторым измерением составляет массу воды, которая вытесняется массой камня. Масса вытесненной воды равна произведению объёма камня на плотность воды, поэтому уравнение для нахождения истинного объёма конкремента будет выглядеть следующим образом: V(КАМ) = m(КАМ) + m(КЗВ) - m(КСВК) / p(В). При повторных измерениях массы колбы, заполненной бидистиллятом, стандартная ошибка составляет 6 мм³ [6].

Методики определения объёма конкремента:

1. Ручной способ с помощью мате­матичеcких формул на основе данных, полученных при бесконтрастной КТ. Формула нахождения объёма разностороннего (a > b > c) эллипсоида (V = L*W*H*π*0,167, где L-длина; W-ширина; H-высота конкремента, измеренные в трёх плоскостях) является наиболее распространённой за счёт своей простоты в использовании. Однако сама методика определения объёма конкремента по формуле имеет два существенных недостатка. Во-первых, процесс определения объёма предполагает расчёты, требующие участия врача. Во-вторых, результат, полученный по формуле, не всегда совпадает с реальным объёмом конкремента ввиду его сложной и зачастую неправильной, далёкой от эллипсоидной, формы. Кроме того, точность формул уменьшается по мере увеличения конкремента [7]. Стоит также отметить, что точность формулы понижается, если камень имеет форму диска (a = b > c) или мяча для регби (a = b < c). Другие формулы для вычисления объёма конкремента представлены в таблице 1.

2. Автоматизированный способ определения объёма с помощью опции «объём сегментированной области» на профессиональных рабочих станциях компьютерных томографов на основе данных бесконтрастной КТ. После предварительного выделения конкремента выполняется его посрезовая сегментация в аксиальной плоскости с применением пороговой фильтрации по плотности и, с учётом изовоксельной структуры срезов, последующим формированием трёхмерной маски, на основании которой программа автоматически рассчитывает объём выбранного объекта. Такой подход исключает необходимость ручных математических вычислений, сокращает время анализа и позволяет учитывать реальную, сложную и часто неправильную форму конкремента, что повышает воспроизводимость результата и согласованность получаемых значений с истинным объёмом. В то же время точность метода зависит от качества исходных томографических данных, корректного выбора порогов сегментации и объёма ручной коррекции трёхмерной маски. При недостаточном опыте врача-рентгенолога, выполняющего сегментацию, возможны как неполная сегментация конкремента, так и включение прилежащих высокоплотных структур, что может привести к ошибкам измерения объёма. Таким образом, при использовании опции «объём сегментированной области» для выполнения сегментации конкремента следует визуально посрезово убедиться в корректности автоматически установленных границ сегментированной области и, при необходимости, провести ручную корректировку трёхмерной маски.

Работы, в которых сравнивалась точность этих двух методов, показывают, что автоматизированные способы определения объёма при помощи бесконтрастной КТ являются золотым стандартом измерения и могут применяться с высокой точностью определения объёма конкремента [8][9]

Цель исследования — сравнить прогностическую ценность объёма и наибольшего диаметра конкремента в достижении состояния stone-free после ПНЛТ.

Материалы и методы

Проведён ретроспективный анализ данных 404 пациентов, которым была выполнена стандартная ПНЛТ с использованием нефроскопа 24 Fr. Из дальнейшего анализа были исключены 16 пациентов — критерием исключения служили аномалии развития мочевыводящих путей. Таким образом, в итоговое исследование включены данные 388 пациентов с нефролитиазом.

Всем пациентам в догоспитальном и послеоперационном периодах выполняли комплекс лабораторных и инструментальных исследований, включавший: клинический анализ крови; биохимический анализ крови (с определением уровней креатинина, мочевины, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, глюкозы и общего билирубина); КТ мочевыводящих путей без контрастного усиления; культуральное исследование мочи (выполнялось до госпитализации).

Для оценки объёма конкремента использовали метод автоматической литометрии по данным КТ с применением программного обеспечения Vitrea (ver. 4.1.52; “Vitrea Images, Inc.”, Minnetonka, MN, USA) и функции измерения объёма сегментированной области. Линейный размер конкремента определяли по наибольшему диаметру.

Литотрипсию осуществляли с применением гольмиевого лазера Lumenis Pulse 120 H (“Lumenis Ltd.”, Yokneam, Israel). Оперативные вмешательства выполняли врачи-урологи, имеющие опыт проведения более 500 процедур ПНЛТ.

В послеоперационном периоде оценивали показатель stone-free rate (SFR). Статус stone-free устанавливали на основании результатов бесконтрастной КТ, выполненной через 3 суток после операции. Критерием достижения SFR считали отсутствие резидуальных фрагментов конкремента размером более 3 мм.

Статистический анализ. Статистический анализ осуществляли с применением программного обеспечения R Studio (“Posit Software”, PBC, Boston, MA, USA). Нормальность распределения проверяли с помощью теста Shapiro-Wilk. В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей [Q1; Q3]. Для сравнения предикторной ценности объёма и размера конкремента был выполнен ROC-анализ с расчётом AUC и подтверждением статистической значимости по тесту DeLong. Была проведена многофакторная логистическая регрессия для подтверждения независимой предикторной роли объёма и размера конкремента. Кроме того, использовали Mann-Whitney U test для количественных переменных и критерий χ² Pearson для категориальных. Различия считали достоверными при p < 0,05.

Результаты

Данные пациентов в зависимости от статуса stone-free представлены в таблице 2.

Сравнительный анализ показывает, что в группах, где удалось и не удалось достигнуть статуса stone-free, не было статистически значимой разницы по возрасту, полу, но была в значениях объёма и размера камня. Также была выявлена статистически достоверная разница в показателе плотности камня.

При анализе путём многофакторной логистической регрессии оказалось, что с учётом других факторов (возраст, индекс массы тела, тип полостной системы почки, плотность камня, положение пациента во время операции) как объём, так и диаметр камня оказались независимыми статистически значимыми предикторами степени полной элиминации конкремента (табл. 3)

Для определения степени прогностической ценности был проведён ROC-анализ (табл. 4). Кроме того, был проведён суб­анализ в группах с одиночным, множественным и коралловидным конкрементом (табл. 5).

Примечательно, что в группах пациентов с коралловидным и множественными конкрементами разница области под кривой (AUC) между моделями, основанными на объёме или размере камня, оказалась статистически незначима (p > 0,05). Это может свидетельствовать о наличии факторов, имеющих большее влияние на SFR, чем метрические характеристики камня, такие как размер или объём. В качестве таких факторов могут служить локализация конкрементов в случае множественных камней, количество занимаемых чашек в случае коралловидного конкремента, хирургическая стратегия в форме количества пункций в чашечно-лоханочную систему почки. Для пациентов с одиночным нефролитиазом объём камня по сравнению с его наибольшим линейным размером продемонстрировал значительно превосходящую способность прогнозировать исход оперативного вмешательства.

Обсуждение

Ключевым аспектом нашего исследования является подтверждение высшей предикторной ценности объёма конкремента по сравнению с его наибольшим размером в достижении статуса stone-free при перкутанной нефролитотрипсии. Действительно, объём конкремента, учитывая трёхмерную геометрию камня, обладает большей способностью к прогнозированию SFR, однако, как показал наш анализ, это справедливо главным образом лишь в отношении одиночных некоралловидных конкрементов.

Опубликовано несколько работ, посвящённых этой теме [10][11]. Одна из них с названием “Stone Burden Measurement by 3D Reconstruction on Noncontrast Computed Tomography Is Not a More Accurate Predictor of Stone-Free Rate After Percutaneous Nephrolithotomy Than 2D Stone Burden Measurements” (Измерение каменной нагрузки с помощью 3D-реконструкции на бесконтрастной компьютерной томографии не является более точным показателем избавления от камней после перкутанной нефролитотомии, чем 2D-измерение). Авторы действительно не выявили значимой разницы в предикторной способности между одномерными, двумерными и трёхмерными показателями масштаба конкремента. Возможным объяснением данного несоответствия является иной клинический материал с включением большего количества пациентов с множественными и коралловидными камнями [11]. Кроме того, в их исследовании не проводился субанализ в зависимости от множественности и типа конкремента. Похоже, что при сравнении размера и объёма коралловидных и множественных камней, масштаб конкремента перестаёт быть лимитирующим фактором, который определяет вероятность достижения статуса stone-free, уступая, например, таким показателям, как анатомия пациента, степень вовлеченности коралловидного конкремента в систему почки, количество доступов к ЧЛС. Данные других авторов подтверждают это наблюдение: коралловидная морфология является независимым фактором риска для резидуальных фрагментов даже с учётом растущего объёма камня [12]. Метаанализ, включивший 24 работы, в которых сравнивали способность объёма и / или площади и линейного размера конкрементов предсказывать «успех» оперативного вмешательства при уролитиазе, продемонстрировал преимущество многомерных показателей над линейным размером при дистанционной ударно-волновой литотрипсии и уретероскопии, но не при перкутанной нефролитотрипсии. При этом сложно сделать далеко идущие выводы, поскольку всего 3 исследования с различающейся методологией были посвящены перкутанной нефролитотрипсии [13].

В исследовании, направленном на сравнение объёма и кумулятивного диаметра камня в прогнозировании достижения статуса stone-free при уретероскопии, была выявлена статистически значимая разница между этими показателями в пользу объёма камня при их размере более 20 мм или с 4 или более камнями. Для конкрементов меньше 20 мм не было выявлено статистически значимой разницы [14]. Похожие результаты были получены другими авторами при сравнении предсказательной силы формулы Ackerman, формулы для вычисления объёма эллипсоида и кумулятивного диаметра камня в отношении достижения stone-free статуса. [15]. Должно быть, в случае с камнями малого размера масштаб конкремента утрачивает предсказательную ценность, поскольку исход операции в большей степени определяется другими факторами, в том числе анатомическими и интраоперационными.

Нельзя не упомянуть, что объём камня по сравнению с его наибольшим линейным размером также лучше коррелирует с длительностью ПНЛТ. Так, было выявлено, что объём камня является более достоверным предиктором длительности тулиевой перкутанной нефролитотрипсии [16].

Измерение объёма конкремента методом автоматической литометрии обладает большой перспективой как для клиничес­кой деятельности, позволяя оптимизировать хирургические методики, так и для научной, поскольку наиболее точно отражает истинный масштаб камня, а значит, может применяться в сравнительных исследованиях, при разработке нефролитометрических шкал и калькуляторов каменной нагрузки.

Заключение

Дооперационное измерение объёма конкремента почки у пациентов с одиночным крупным некоралловидным камнем наиболее точно отражает истинный масштаб конкремента, поскольку, в отличие от наибольшего линейного размера, учитывает трёхмерную конфигурацию камня. При этом для множественных, а также коралловидных конкрементов не выявлено статистически значимой разницы в способности прогнозировать исход перкутанной нефролитотрипсии.