ASSESSMENT OF DIAGNOSTIC EFFICACY OF ULTRASONOGRAPHIC PARAMETERS IN DETECTION OF COLONIC INFLAMMATORY DISEASES IN CHILDREN

АНАЛИЗ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИЗНАКОВ В ВЫЯВЛЕНИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ТОЛСТОЙ КИШКИ У ДЕТЕЙ

Научная статья

Каркошка Т.А.^1, *, Неласов Н.Ю.², Яковлев А.А.³, Бухтоярова М.В.⁴, Ерошенко О.Л.⁵, Моргунов М.Н.⁶, Ерофеев К.В.⁷

¹ ORCID-0000-0001-6980-7257;

^{1, 2, 3, 5, 6, 7} Ростовский государственный медицинский университет Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия;

⁴ Городская больница № 20 г. Ростова-на-Дону, Ростов-на-Дону, Россия

* Корреспондирующий автор (karkoschka.tatjana[at]yandex.ru)

Аннотация

В настоящей работе проведена оценка диагностической значимости пяти показателей, определяемых при ультразвуковом исследовании (УЗИ) толстого кишечника с применением эластографии, в выявлении воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). УЗИ толстого кишечника проведено у 79 детей. Установлено, что значительное усиление кровотока в брыжейке и кишечной стенке при цветном допплеровском картировании, межпетлевой асцит, «жесткая стенка» толстой кишки при компрессионной эластографии и ее утолщение более 3 мм указывают на наличие ВЗК у детей. Показано, что признак увеличения мезентериальных лимфатических узлов является малоинформативным в диагностике ВЗК. Полученные данные могут быть использованы в работе врачей-гастроэнтерологов для раннего выявления ВЗК у детей.

Ключевые слова: УЗИ толстого кишечника, компрессионная эластография, ВЗК, фекальный кальпротектин.

ASSESSMENT OF DIAGNOSTIC EFFICACY OF ULTRASONOGRAPHIC PARAMETERS IN DETECTION OF COLONIC INFLAMMATORY DISEASES IN CHILDREN

Research article

Karkoshka Т.А.^1, *, Nelasov N.Y.², Yakovlev А.А.³, Buchtojarova М.V.⁴, Eroshenko О.L.⁵, Morgunov М.N.⁶, Erofeev K.V.⁷

¹ ORCID-0000-0001-6980-7257;

^{1, 2, 3, 5, 6, 7} Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia;

⁴ Municipal City Hospital № 20, Rostov-on-Don, Russia

* Corresponding author (karkoschka.tatjana[at]yandex.ru)

Abstract

Diagnostic efficacy of 5 ultrasonographic (US) and compression elastographic colonic parameters in detection of inflammatory bowel diseases (IBD) in children was analyzed. US exam was performed in 79 children. It was determined that a significant increase in blood flow in the mesentery and intestinal wall (color Doppler mapping), inter-loop ascites, sign of "rigid wall" of the colon (compression elastography) and its thickening of more than 3 mm indicate the presence of IBD in children. It was also demonstrated that US sign of enlargement of mesenteric lymph nodes is insignificant in the diagnosis of IBD. The results of this analysis can be used in the work of gastroenterologists for early detection of IBD in children.

Keywords: colon sonography, compression elastography, IBD, fecal calprotectin.

Введение

В последние десятилетия проблема воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) в детском возрасте приобретает все большее медико-социальное значение вследствие существенного увеличения распространенности заболевания во всех странах мира [1].

Золотой стандарт диагностики ВЗК еще не определен. Традиционным методом для определения ВЗК является колоноскопия [2], [4]. Однако колоноскопия относится к инвазивному методу и имеет ряд противопоказаний и осложнений, в связи с этим рутинное использование колоноскопии в детской практике не проводится [2], [3], [4].

Из лабораторных методов диагностики ВЗК наиболее информативным является исследование фекального кальпротектина (ФК). ФК применяется как высокочувствительный биологический маркер воспаления в кишечной стенке при ВЗК [7], [8], [9].

 Ультразвуковое исследование (УЗИ) кишечника в нашей стране только- только начинает применяться в диагностике патологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [5]. УЗИ кишечника прост в применении и не имеет противопоказаний, метод хорошо переносится детьми. Однако данные литературы о диагностическом значении различных ультразвуковых признаков в разделении лиц с функциональной патологией кишечника и ВЗК весьма противоречивы [5]. В последнее время за рубежом и у нас в стране появились УЗ аппараты с функцией эластографии для исследования эластичности тканей в режиме реального времени [5]. Но лишь единичные работы затрагивают вопрос о возможности использования компрессионной эластографии (КЭ) в диагностике ВЗК у детей [5], [6].

Все вышесказанное и определило тему настоящей работы. Поставлена задача оценить диагностическую эффективность ряда ультразвуковых показателей, а также показателя компрессионной эластографии в разделении детей с ВЗК и функциональной патологией кишечника.

Методы и принципы исследования

Обследовано 79 детей (средний возраст 9,8+1,4 года). Из них 21 ребенок без признаков кишечных расстройств (1-я подгруппа) и 58 – с клинической картиной патологии ТК. В 1-ю подгруппу вошли здоровые дети с отсутствием клинических признаков патологии ЖКТ, с отсутствием жалоб, с нормальными показателями лабораторных анализов; во всех случаях значения ФК были <50 мкг/г. 58 детей с клинической картиной поражения толстого кишечника (ТК) по уровню ФК были распределены в 3 подгруппы: 2-я подгруппа - 25 детей с нормальными значениями ФК (<50 мкг/г) и функциональной патологией, 3-я подгруппа – 24 ребенка с умеренным повышением ФК (50–120 мкг/г) и функциональной/пограничной патологией и 4-я подгруппа – 9 детей с двух- и более кратным увеличением уровня ФК (более 120 мкг/г) и эндоскопическими маркерами распространенного эрозивно-язвенного колита либо сегментарного эрозивно-язвенного поражения толстой кишки (признаки ВЗК). Всем детям иммунофлюоресцентным методом (ИФА) определено значение ФК, а также выполнена УЗИ + КЭ на аппарате «Phillips IU 22» конвексным (9–4 МГц) и линейным (5–12 МГц) датчиками. Проанализированы следующие УЗ признаки: 1) отсутствие или наличие участков утолщения стенки ТК (до 3 мм или 3 мм и более) [5], [9]; 2) показатели ЦДК (0 тип - единичные цветные локусы (единичные сигналы от брыжеечных сосудов с отсутствием кровотока в стенке кишечника), 1 тип - незначительное усиление кровотока (единичные сигналы от брыжеечных сосудов с единичными локусами кровотока в стенке кишечника) и 2 тип – значительное усиление кровотока (множественные сигналы от брыжеечных сосудов с выраженными локусами кровотока в стенке кишечника) [6]; 3) отсутствие или наличие выявления увеличенных мезентериальных лимфоузлов [9]; 4) наличие или отсутствия признаков межпетлевого асцита [9], [11]; 5) показатели КЭ (1В тип (зеленое картирование – мягко-эластичный тип), 2ВА тип (мягко-эластичный тип с мозаичностью цветовой картины), 1А тип (преимущественно синий-жесткий тип) [9]). Диагностическая информативность каждого из УЗ признаков в выявлении ВЗК определялась по значению чувствительности (Ч), специфичности (С) и диагностической эффективности (ДЭ); в качестве референтного показателя использовано значение уровня ФК с положительным критерием >120 мкг/г.

Основные результаты

На рисунке 1 представлены частоты выявления утолщения стенки ТК у обследованных 4-х подгрупп.

 

Рис. 1 – Частоты выявления утолщения стенки толстого кишечника у обследованных 4-х подгрупп

Примечание: p_1-2=0,101; p_1-3=0,093; p_1-4<0,0001; p_2-3=0,957; p_2-4<0,0001; p_3-4<0,0001  

При таком характере распределения показателя толщины стенки ТК значения Ч, С и ДЭ в разделении детей 4-й подгруппы и детей 2–3 подгрупп составили соответственно 88,9, 87,8 и 87,9% (р <0,0001).

Данные о частотах выявления градаций показателя ЦДК у детей в 4-х подгруппах представлены на рисунке 2.

Рис. 2 – Частоты выявления различных градаций показателя цветного допплеровского картирования у обследованных 4-х подгрупп

Примечание: 1) при сопоставлении подгрупп детей и сравнении показателей единичные локусы/( незнач. усиление + значит. усиление) показатели достоверности различий следующие: p_1-2=0,192; p_1-3<0,0001; p_1-4=0,0001; _p2-3<0,0001; p_2-4<0,0001; p_3-4=0,805; 2) при сравнении суммарно данных 2-й и 3-й подгрупп с 4-й подгруппой по показателю (единичные локусы + незнач. усиление) / знач. усиление p_(2и3)-4=0,031

 

При такой картине распределения градаций признака ЦДК значения Ч, С и ДЭ в дифференциации детей 4-й подгруппы от детей 2–3 подгрупп (при использовании показателя (единичные локусы + незнач. усиление) / знач. усиление) составили соответственно 88,9 , 100,0 и 98,3% (р <0,0001).

Данные о частотах выявления увеличенных мезентериальных лимфоузлов у обследованных детей показаны на рисунке 3.

 

Рис. 3 – Частоты выявления увеличенных мезентериальных лимфоузлов у обследованных 4-х подгрупп

Примечание: p_1-2=0,022; p_1-3=0,0004; p_1-4=0,0391; p_2-3=0,120; p_2-4=0,956;  p_3-4=0,282  

В такой ситуации значения Ч, С, и ДЭ показателя выявления увеличенных мезентериальных лимфоузлов в разделении детей 4-й подгруппы и детей 2-3 подгрупп оказались невысокими, соответственно 33,3, 57,1 и 53,4% (р=0,591).

При изучении показателя выявления межпетлевого асцита обнаружены следующие частоты признака в 4-х подгруппах (рисунок 4).

Рис. 4 – Частоты выявления межпетлевого асцита у обследованных 4-х подгрупп

Примечание: p_1-2=1,000; p_1-3=1,000; p_1-4<0,0001; p_2-3=1,000; p_2-4<0,0001; p_3-4<0,0001

При таком характере распределения показателя выявления межпетлевого асцита значения Ч, С и ДЭ в разделении детей 4-й подгруппы и детей 2–3 подгрупп составили соответственно 88,9 , 100,0 и 98,3% (р <0,0001).

В ходе анализа распределения градаций показателя КЭ у обследованных детей 4-х подгрупп получена следующая картина (рисунок 5).

Рис. 5 – Частоты выявления различных градаций показателя компрессионной эластографии в стенке толстого кишечника у обследованных 4-х подгрупп

Примечание: при сопоставлении подгрупп детей и сравнении показателей 1а/(1в + 2ва) показатели достоверности различий следующие: p_1-2=0,551; p_1-3<0,0001; p_1-4<0,0001; p_2-3<0,0001; p_2-4<0,0001; p_3-4=0,266

В связи с таким распределением градаций признака КЭ величины Ч, С и ДЭ в разделении детей 4-й подгруппы и детей 2–3 подгрупп составили соответственно 88,9, 97,9 и 96,5% (р <0,0001).

Обсуждение

Полученные данные позволяют прийти к заключению, что УЗ показатель обнаружения увеличенных мезентериальных лимфоузлов не имеет существенного диагностического значения в выделении детей с ВЗК среди лиц с клиническими признаками патологии ЖКТ (ДЭ всего лишь 53,4%). Остальные изученные УЗ признаки могут быть эффективно использованы для диагностики ВЗК у детей; по уровню ДЭ их можно ранжировать следующим образом: значительное усиление кровотока (множественные сигналы от брыжеечных сосудов с выраженными локусами кровотока в стенке кишечника) при ЦДК (ДЭ=98,3%), наличие межпетлевого асцита (ДЭ=98,3%), повышение уровня «жесткости стенки» ТК при КЭ (ДЭ=96,5%), увеличение толщины стенки ТК более 3 мм (ДЭ=87,9%). Проведенный анализ лишний раз подтверждает целесообразность выполнения у детей УЗИ + КЭ ТК для дифференциации ВЗК и функциональной патологии ТК, а также дополняет имеющиеся литературные данные [5], [6], [9], [11].

В заключение хочется отметить, что УЗИ ТК хорошо переносится детьми и не имеет противопоказаний и ограничений.

Выводы

Следующие УЗ признаки являются высокоинформативными в диагностике ВЗК у детей: значительное усиление кровотока в брыжейке и стенке ТК при ЦДК (ДЭ=98,3%), межпетлевой асцит (ДЭ=98,3%), «жесткая стенка» ТК при КЭ (ДЭ=96,5%), утолщение стенки ТК более 3 мм (ДЭ=87,9%). 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Панова И.В. Клинико-эпидемиологические особенности воспалительные заболевания кишечника у детей Ростовской области / И.В. Панова, С.Х. Домбаян, Т.А. Афонина, А.А. Афонин / Сборник трудов конференции: Актуальные вопросы педиатрии. – Ростов н/Д: Изд-во РостГМУ, 2019. – 107–109 с.
2. Тертычный А.С. Трудности морфологической диагностики воспалительных заболеваний кишечника на материале эндоскопических биопсий у детей / А.С. Тертычный, П.В. Шумилов, Ю.Г. Мухина, Е.Г. Цымбалова // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2010. – №10. – С. 48-52.
3. Кашин С. В. Стандарты качественной колоноскопии (пособие для врачей) / С. В. Кашин, Е. Л. Никонов, Н. В. Нехайкова, Д. В. Лилеев // Доказательная гастроэнтерология. – 2019. – 8(1). – С. 2003-2032.
4. Орлинская Н.Ю. Значение морфологических исследований при воспалительных заболеваниях кишечника у детей / Н.Ю. Орлинская, Н.Ю Широкова., О.В. Шумилова, Д.А. Давыдова // Медицинский альманах. – 2018. – № 3(54). – С. 31–35.
5. Dietrich Christoph F. Traditional and new methods of ultrasound examination in the diagnosis of inflammatory bowel diseases / Christoph F. Dietrich, Liliana Chiorean, Cui Xin-Wu, Schreiber-Dietrich Dagmar // Coloproctology. – 2014. – № 5(49). – P 4–21.
6. Fufezan O. Bowel elastography – a pilot study for developing an elastographic scoring system to evaluate disease activity in pediatric Crohn’s disease/ Fufezan Otilia, Asavoaie Carmen, Tamas Attila, Farcau Dorin et al. // Med Ultrason 2015; 17(4): 422-430.
7. Дуброва С.Э. Возможности лучевых методов вдиагностике воспалительных заболеваний кишечника / С.Э. Дуброва, Г.А. Сташук // Альманах клинической медицины. – 2016. – Т. 44. № 6. – С. 757–769.
8. Panes J. Imaging techniques for assessment of inflammatory bowel disease: joint ECCO and ESGAR evidence-based consensus guidelines / J. Panes, Y. Bouhnik, W. Reinisch, J. Stoker et al. // J Crohns Colitis. – 2013;7(7):556–85. doi: 10.1016/j.crohns.2013.02.020.
9. Giannetti A. Strain elastography in Crohn’s disease: the role of visual observation and semiquantitative parameters / A. Giannetti, M. Matergi, M. Biscontri, F. Tedone et al. // Journal of Ultrasound. – 2018. – 20 October.
10. Главнов П. В. Язвенный колит и болезнь Крона. Современное состояние проблемы этиологии, ранней диагностики и лечения (обзор литературы) / П.В. Главнов, Н.Н. Лебедева, В.А. Кащенко, С.А. Варзин // Вестник СПбГУ. Сер. 11. – 2015. – Т. 4. – С. 48–72.
11. Пыков М.И. Возможности эхографии в диагностике воспалительных заболеваний кишечника у детей / М.И. Пыков, А.М. Врублевская // Детская хирургия. – 2020. – № 24(2). – С. 101–107.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Panova I. V. Kliniko-jepidemiologicheskie osobennosti vospalitel'nye zabolevanija kishechnika u detej Rostovskoj oblasti [Clinical and epidemiological features of inflammatory bowel diseases in children of the Rostov region] / I. V. Panova, S. H. Dombayan, T. A. Afonina, A. A. Afonin // Sbornik trudov konferencii: Aktual'nye voprosy pediatrii [Proceedings of the conference: Topical issues of pediatrics]. – Rostov n/D: Publishing house of Rostov state medical University, 2019. – 107-109 P. [in Russian]
2. Tertychny A. S. Trudnosti morfologicheskoj diagnostiki vospalitel'nyh zabolevanij kishechnika na materiale jendoskopicheskih biopsij u detej [Difficulties of morphological diagnostics of inflammatory bowel diseases on the material of endoscopic biopsies in children] / A. S. Tertychny, P. V. Shumilov, Yu. G. Mukhina, E. G. Tsymbalova // Jeksperimental'naja i klinicheskaja gastrojenterologija [Experimental and clinical gastroenterology]. - 2010. - No. 10. - pp. 48-52. [in Russian]
3. Kashin S. V. Standarty kachestvennoj kolonoskopii (posobie dlja vrachej) [Standards of qualitative colonoscopy (a manual for doctors)] / S. V. Kashin, E. L. Nikonov, N. V. Nekhaykova, D. V. Lileev // Dokazatel'naja gastrojenterologija [Evidence-based gastroenterology]. – 2019. – 8(1). – P. 2003-2032. [in Russian]
4. Orlinskaya N. Yu. Znachenie morfologicheskih issledovanij pri vospalitel'nyh zabolevanijah kishechnika u detej [The significance of morphological studies in inflammatory bowel diseases in children] / N. Yu. Orlinskaya, N. Yu. Shirokova, O. V. Shumilova, D. A. Davydova // Medicinskij al'manah [Medical almanac]. – 2018. – № 3(54). – Pp. 31-35. [in Russian]
5. Dietrich Christoph F. Traditional and new methods of ultrasound examination in the diagnosis of inflammatory bowel diseases / Christoph F. Dietrich, Liliana Chiorean, Cui Xin-Wu, Schreiber-Dietrich Dagmar // Coloproctology. – 2014. – № 5(49). – With 4-21.
6. Fufezan O. Bowel elastography – a pilot study for developing an elastographic scoring system to evaluate disease activity in pediatric Crohn's disease/ Otilia Fufezan, Asavoaie Carmen, Attila Tamas, Dorin Farcau et al. // Med Ultrason 2015; 17(4): 422-430.
7. Dubrova S. E. Vozmozhnosti luchevyh metodov v diagnostike vospalitel'nyh zabolevanij kishechnika [The possibilities of radiation methods in the diagnosis of inflammatory bowel diseases] / S. E. Dubrova, G. A. Stashuk // Al'manah klinicheskoj mediciny [Almanac of Clinical Medicine]. – 2016. – Vol. 44. No. 6. – P. 757-769. [in Russian]
8. Panes J. Imaging techniques for assessment of inflammatory bowel disease: joint ECCO and ESGAR evidence-based consensus guidelines / J. Panes, Y. Bouhnik, W. Reinisch, J. Stoker et al. // J Crohns Colitis. – 2013;7(7):556-85. doi: 10.1016/j.crohns.2013.02.020.
9. Giannetti A. Strain elastography in Crohn’s disease: the role of visual observation and semiquantitative parameters / A. Giannetti, M. Matergi, M. Biscontri, F. Tedone et al. // Journal of Ultrasound. – 2018. – 20 October.
10. Glavnov P. V. Jazvennyj kolit i bolezn' Krona. Sovremennoe sostojanie problemy jetiologii, rannej diagnostiki i lechenija (obzor literatury) [Ulcerative colitis and Crohn's disease. Modern state of the problem of etiology, early diagnosis and treatment (literature review)] / P. V. Glavnov, N. N. Lebedeva, V. A. Kashchenko, S. A. Varzin // Vestnik SPbGU [Vestnik SPbU]. - 2015. - Vol. 4. - pp. 48-72. [in Russian]
11. Pykov M. I. Vozmozhnosti jehografii v diagnostike vospalitel'nyh zabolevanij kishechnika u detej [Possibilities of echography in the diagnosis of inflammatory bowel diseases in children] / M. I. Pykov, A.M. Vrublevskaya // Detskaja hirurgija [Children's surgery]. – 2020. – № 24(2). – Pp. 101-107. [in Russian]