Биоимпедансметрия и индекс лимфедемы верхней конечности в диагностике лимфедемы при постмастэктомическом синдроме

Лимфедема конечностей – хронический лимфатический отек мягких тканей, возникающий в результате медленного накопления во внеклеточном пространстве богатой белком жидкости; вызывается недостаточностью лимфодренажа в комбинации с недостаточной утилизацией белков, которая приводит к фиброзным изменениям кожи и подкожной клетчатки [1]. Одной из частых причин возникновения лимфедемы верхних конечностей является хирургическое лечение рака молочной железы (РМЖ), сопровождающееся аксиллярной лимфаденэктомией, а в ряде случаев и лучевая терапия, которая также способствует развитию отека. Учитывая распространенность РМЖ (11,6 % среди всех злокачественных новообразований), риску развития лимфедемы подвергается большая группа больных.

В настоящее время активно развиваются методы диагностики лимфедемы и методы оценки результатов консервативного и хирургического лечения постмастэктомического отека. Самым популярным методом оценки отека является измерение окружности пораженной конечности и сравнение полученных замеров со здоровой рукой. Этот метод быстрый, легко воспроизводим, не требует дополнительного оборудования и затрат, доступен в любом медицинском учреждении. Однако возникают трудности при обследовании пациентов с двусторонним отеком, так как нет контрольного значения для сравнения замеров. При оценке динамики лечения постмастэктомического отека на протяжении длительного времени могут возникнуть затруднения, связанные с изменением массы тела пациента, что приведет к изменениям размеров верхней конечности, не связанным с отеком. Измерение окружности руки не позволяет оценить объем избыточной внеклеточной жидкости, которая скапливается у пациентов с лимфедемой. С этой целью в ряде учреждений для оценки отека применяют метод волюметрии, при котором верхнюю конечность погружают в специальную емкость с водой и проводят измерение объема вытесненной жидкости. Данный метод требует наличия специального помещения и оборудования, его применение затруднено при выраженном отеке и при ограниченной подвижности руки, а также у пациентов с воспалительными изменениями кожи, которые часто осложняют лимфедему, например рожистое воспаление.

Таким образом, необходимо было найти простые методы, которые позволяли бы получить информацию об объеме отечной конечности и о количестве жидкости в руках у пациентов с лимфедемой, возникла потребность в критериях для определения стадии отека и оценки его динамики до и после лечения в течение продолжительного времени. В результате в 2013 г. I. Koshima et al. предложили формулу для расчета индекса лимфедемы верхней конечности [2]:

(C1²+C2²+C3²+C4²+C5² )

ИЛВК=                   ^,

ИМТ где ИЛВК – индекс лимфедемы верхней конечности; С1 – длина окружности в области локтевого сустава (см); С2 – длина окружности в области на 5 см выше локтевого сустава (см); С3 – длина окружности в области на 5 см ниже локтевого сустава (см.); С4 – длина окружности в области лучезапястного сустава (см); С5 – длина окружности кисти по ладонной складке (см); ИМТ – индекс массы тела.

В формуле учитываются измерения окружности верхней конечности в 5 фиксированных точках (рис. 1), а также индекс массы тела (ИМТ), что позволяет проводить оценку индекса лимфедемы верхней конечности (ИЛВК) у пациентов разной комплекции с учетом их массы тела. Авторы рассчитали значения данного индекса при различных стадиях лимфедемы по классификации C. Campisi (1999) [3].

Рис. 1. Схема уровней измерения окружности верхней конечности для расчета индекса лимфедемы верхней конечности. Примечание: рисунок выполнен авторами

Fig. 1. Diagram of the upper limb circumference measurement levels for calculating the upper extremity lymphedema index.

Note: created by the authors

В настоящее время не разработана единая классификация лимфедемы. В связи с этим при описании лимфедемы и формулировке диагноза обычно используется комбинация из нескольких классификаций: по этиологии, по возрасту на момент манифестации (для различия врожденной и неврожденной первичной лимфедемы) и по степени выраженности (по стадии лимфедемы). По степени выраженности (стадированию) лимфедемы рекомендуется при формулировке диагноза использовать стадирование лимфедемы в соответствии с классификацией Международного общества лимфологов (ISL) 2020 г.:

– 0 стадия. Латентная или субклиническая стадия. Отек не определяется. Могут встречаться субъективные симптомы. На субклинической стадии, несмотря на отсутствие отека, можно выявить нарушение транспорта лимфы инструментальными методами (например, при лимфосцинтиграфии или с помощью биоимпедансной спектросокпии).

– I стадия. Отек минимальный или незначительно выраженный. Отек может полностью или почти полностью регрессировать в возвышенном положении конечности или за время ночного отдыха. Возможно выявление «отека с ямкой».

– II стадия. Выраженный отек. Отек не проходит полностью в возвышенном положении конечности. Характерен питтинг. Формируется фиброз (в течение стадии происходит изменение характеристик отека: трансформация «отека с ямкой» в отек без появления ямки при надавливании). Ограничение подвижности конечности в поздней части II стадии за счет пролиферации и избытка подвижной клетчатки и формирования фиброза.

– III стадия. Элефантиаз («слоновость») конечности. Питтинг отсутствует. Характерны кожные осложнения, дальнейшая пролиферация жировой клетчатки и прогрессирование фиброза тканей.

В рекомендациях Международного общества лимфологов описана система деления лимфедемы по степени выраженности отека (деление по разнице объема больной конечности по сравнению со здоровой):

– 1-я степень (легкая) – увеличение объема конечности <20 %;

– 2-я степень (умеренная) – увеличение объема конечности на 20–40 %;

– 3-я степень (тяжелая) – увеличение объема более чем на 40 % [4].

Оценка выраженности отека может проводиться с помощью как различных методов волюметрии, так и измерения длины окружности конечностей на определенных уровнях. Для соотнесения разницы в окружности конечностей со стадией лимфедемы можно использовать градацию Американской ассоциации физикальной терапии (APTA) [5]:

– легкая лимфедема (I стадия) – разница в длине окружности <3 см;

• – умеренная лимфедема (II стадия) – разница в длине окружности 3–5 см;

  – тяжелая лимфедема (III стадия) – разница в длине окружности >5 см.

Градация степени выраженности лимфедемы в описанных системах условна, стадию лимфедемы и степень ее выраженности окончательно определяет врач, проводящий диагностику заболевания с учетом особенностей конкретного клинического случая.

В настоящее время перспективным методом оценки отека конечностей при лимфедеме становится биоимпедансметрия. Это метод является быстрым и неинвазивным методом оценки состава тела. Метод основан на измерении электрического сопротивления тканей. В зависимости от своего состава и свойств ткани организма имеют различное сопротивление и разную способность проводить электрический ток. Так, например, кости, жир, мышцы имеют высокое сопротивление и хуже проводят электрический ток, в то время как вода является хорошим проводником и обладает низким сопротивлением. При проведении биоим-педансметрии через тело проходит электрический ток с различной частотой. Низкочастотный ток имеет хорошую проходимость через жидкость, но с трудом преодолевает клеточную мембрану и проходит по внешней стороне клеточной мембраны через внеклеточную жидкость, в то время как ток с более высокой частотой хорошо проникает через клеточную мембрану и распространяется по всей жидкости организма [6, 7]. На основании многочастотного анализа аппарат рассчитывает состав тела.

Первые попытки применения биоимпедансме-трии для измерения общего содержания воды в организме описаны в 1969 г., а использование этой методики для обследования пациентов с лимфедемой, в том числе с двусторонним поражением конечностей, началось в 1990-х гг. [8–10]. Однако данный метод не получил широкого распространения, так как аппараты того времени имели ряд ограничений. Возможности большинства аппаратов позволяли измерить количество жидкости во всем организме, не разделяя его на сегменты, а для расчета данных программное обеспечение аппарата использовало статистические переменные, основанные на возрасте и поле; также имелись ограничения в использовании тока различных частот [6, 7].

Современный аппарат InBody770 (Bridge Power Corporation, Korea) путем прямого сегментарного и симультанного многочастотного анализа позволяет с высокой точностью определить состав тела и объем жидкости в сегментах тела. Система аппарата позволяет провести измерения отдельно на верхних и нижних конечностях и туловище (от шеи до тазобедренного сустава), пропуская электрический ток на 6 частотах (1, 5, 50, 250, 500 и 1000 кГц) для каждого сегмента тела. Измерение на биоимпедансметре проводят в положении стоя (босиком), подошвы стоп ставят на электроды. Вторым этапом пациент берет в руки электроды, расположенные на ручках аппарата, и отводит верхние конечности от тела на 30° (рис. 2).

Рис. 2. А – аппарат InBody770 (Bridge Power Corporation, Korea); Б – исследование пациентки с помощью аппарата InBody770.

Примечание: рисунок выполнен авторами

Fig. 2. A – InBody770 device (Bridge Power Corporation, Korea); B – examination of the patient using the InBody770 device.

Note: created by the authors

Расчет ИЛВК и биоимпедансметрия – простые неинвазивные методы диагностики и оценки постмастэктомического отека. Однако требуется сопоставление значений индекса лимфедемы верхней конечности со стадиями лимфедемы по современной классификации и с объемом внеклеточной жидкости в пораженной конечности. Эти знания позволяют получить представление об объемах жидкостного компонента и оценить динамику отека до и после хирургического и консервативного лечения.

Цель исследования – изучить показатели индекса лимфедемы верхней конечности и данные биоимпедансметрии у пациентов с постмастэкто-мическим синдромом при разных стадиях лимфедемы верхней конечности.

Материал и методы

С октября 2022 г. по июнь 2023 г. проведено кросс-секционное исследование в НИИ микрохирургии г. Томска и в Центре клинических исследований Сибирского государственного медицинского университета. Было обследовано 64 женщины с постмастэктомическим синдромом в возрасте от 29 до 76 лет (средний возраст – 56 лет). Критерием исключения было наличие двусторонней мастэктомии. Антропометрические характеристики исследуемой группы представлены в табл. 1.

Все пациентки были разделены на 4 группы в зависимости от клинической стадии лимфедемы верхней конечности, согласно классификации, предложенной American Physical Therapy Association (2001) [9]. В группу с 0 стадией лимфедемы вошло 8 пациенток (разница в длине окружности верхней конечности до 1 см), в группу с I стадией лимфедемы – 24 пациентки (разница в длине окружности – 1–3 см), в группу со II стадией лимфедемы – 19 пациенток (разница в длине окружности – 3–5 см), в группу с III стадией лимфедемы – 13 пациенток (разница в длине окружности >5 см). Контрольная группа – 64 женщины со здоровыми верхними конечностями (рис. 4). Всего было оценено 128 конечностей.

Всем участницам исследования проведено физикальное обследование с измерением роста, массы тела, расчетом индекса массы тела, были произведены замеры окружностей обеих верхних конечностей в 5 точках (рис. 1) и рассчитан ИЛВК по формуле I. Koshima. Вторым этапом пациенткам проведена биоимпедансметрия на аппарате InBody770 (рис. 3), на основании которой проанализированы показатели, характеризующие жидкостной состав верхних конечностей: общий объем жидкости, отношение внеклеточной жидкости к общему объему жидкости (ВКЖ/ОКЖ), дополнительно была рассчитана разница в объеме жидкости между здоровой и пораженной рукой.

Полученные результаты систематизированы и статистически обработаны с использованием

Таблица 1/table 1

Антропометрические характеристики женщин с постмастэктомическим синдромом anthropometric characteristics of women with postmastectomy syndrome

Средний рост, см/Average height, cm                                     161,9 ± 5,9

Средний вес, кг/Average weight, kg                                      78,8 ±15,4

Средний индекс массы тела/Average body mass index                            30,0 ±5,2

Примечание: таблица составлена авторами.

Note: created by the authors.

Таблица 2/table 2

Значения индекса лимфедемы верхних конечностей у пациентов с различной стадией лимфедемы values of the upper extremity lymphedema index in patients with various stages of lymphedema

ИЛВК/UEL index	Me [Q25; Q75]
Здоровая конечность (n=64)/ Healthy extremity (n=64)	98,35[92,41; 104,40]** ***
0 стадия (n=8)/0 stage (n=8)	99,72 [90,10; 111,26]** ***
I стадия (n=24)/I stage (n=24)	104,87[97,60; 110,66]** ***
II стадия (n=19)/II stage (n=19)	118,27[112,92; 127,46]# * *** ****
III стадия (n=13)/III stage (n=13)	143,28[131,75; 150,30]# * ** ****

Примечания: значимость различий при p<0,01 (с учетом поправки Бонферрони): #– по сравнению с 0 стадией; * – по сравнению с I стадией;

** – по сравнению со II стадией; *** – по сравнению с III стадией; **** – по сравнению с нормой; таблица составлена авторами.

Notes: the significance of differences at p<0.01 (considering Bonferroni correction): ^# – compared with stage 0; ^* – compared with stage I; ^** – compared with stage II; ^*** – compared with stage III; ^**** – compared with the norm; created by the authors.

Таблица 3/table 3

Показатели биоимпедансметрии в конечностях у пациентов с различными стадиями лимфедемы, Me [Q25; Q75] indicators of bioimpedance in extremities in patients with various stages of lymphedema, Me [Q25; Q75]

Показатель/Indicator	Общее количество воды, л/ Total body water, L	Отношение внеклеточной жидкости к общему объему жидкости (ВКЖ/ОКЖ)/ Ratio of extracellular water to total body water (ECW/TBW ratio)
Здоровая конечность (n=64)/ Healthy extremity (n=64)	1,91 [1,63; 2,18]** ***	0,381 [0,378; 0,385]** ***
0 стадия (n=8)/0 stage (n=8)	2,03 [1,77; 2,48]***	0,381 [0,379; 0,383]** ***
I стадия (n=24)/I stage (n=24)	1,86 [1,70; 2,13]***	0,385 [0,381; 0,388]** ***
II стадия (n=19)/II stage (n=19)	2,30 [1,78; 2,55]*** ****	0,390 [0,387; 0,399]# * *** ****
III стадия (n=13)/III stage (n=13)	2,96 [2,49; 3,16]# * ** ****	0,405 [0,40; 0,411]# * ** ****

Примечания: значимость различий при p<0,01 (с учетом поправки Бонферрони): #– по сравнению с 0 стадией; * – по сравнению с I стадией;

** – по сравнению со II стадией; *** – по сравнению с III стадией; **** – по сравнению со здоровой конечностью; таблица составлена авторами.

Notes: the significance of differences at p<0.01 (considering Bonferroni correction): ^# – compared with stage 0; ^* – compared with stage I;

** – compared with stage II; *** – compared with stage III; **** – compared with a healthy extremity; created by the authors.

программного пакета Statistica 12.6. Для описания данных использовали медиану (Me), нижний (Q25) и верхний квартили (Q75), среднее значение (M) и стандартное отклонение (±σ). Для сравнения нескольких независимых групп проводили непараметрический дисперсионный анализ с применением критерия Краскела–Уоллиса. В случае обнаружения различий выполняли попарное сравнение при помощи критерия Манна–Уитни с поправкой Бонферрони. Для оценки сопоставимости данных физикального метода обследования (ИЛВК) и данных инструментального метода исследования

(показатели биоимпедансметрии) применяли корреляционный анализ шкал по критерию ранговой корреляции Спирмена. Коэффициенты корреляции считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Сравнение полученных значений индекса лимфедемы верхней конечности у пациенток с разной стадией лимфедемы показало, что ИЛВК у пациентов с 0 и I стадией значимо не отличался от контрольного значения, полученного при измерении здоровой конечности (табл. 2). При развитии

Kruskal-Wallis test: H (4, N=128) =63,57; p=0,0001

Median 25%-75% Min-Max

/ Healthy extremity

Стадии лимфедемы / Stages of lymphedema

Kruskal-Wallis test: H (4, N=128) =31,67; p=0,0001

Median 25%-75%

Min-Max

II

Стадии лимфедемы / Stages of lymphedema

HI Здоровая конечность / Healthy extremity

Рис. 3. Статистически значимая зависимость шкалы «ИЛВК больная» от признака «стадия лимфедемы» (Kruskal–Wallis test:

H (4, N=128)=63,57; p=0,0001; Bonferroni correction: 0,01/5=0,002). Выше всего индекс лимфедемы верхней конечности при III стадии лимфедемы, ниже всего при 0 стадии лимфедемы. Примечание: рисунок выполнен авторами Fig. 3. A statistically significant dependence of the “UEL index patient” scale on the “lymphedema stage” sign is shown (Kruskal–Wallis test:

H (4, N=128)=63.57; p=0.0001; Bonferroni correction: 0.01/ =0.002). The index of lymphedema of the upper limb is highest in the third stage of lymphedema, and lowest in the 0 stage of lymphedema.

Note: created by the authors

Рис. 4. Статистически значимая зависимость шкалы «Объем больная» от признака «стадия лимфедемы» (Kruskal–Wallis test: H (4, N=128)=31,67; p=0,0001; Bonferroni correction: 0,01/5=0,002). Объем жидкости при лимфедеме I и II стадии значимо не отличается от объема жидкости в здоровой конечности. Примечание: рисунок выполнен авторами Fig. 4. A statistically significant dependence of the “total body water patient” scale on the “lymphedema stage” sign is shown (Kruskal–Wallis test: H (4, N=128)=31.67; p=0.0001; Bonferroni correction: 0.01/5=0.002). The volume of fluid in the first and second stages of lymphedema does not statistically differ from the volume of fluid in a healthy extremity. Note: created by the authors клинической стадии отека (I стадия) отмечается увеличение ИЛВК более чем на 5 единиц, при лимфедеме II стадии ИЛВК увеличивается в среднем на 20 единиц, а при III стадии – на 45 единиц по сравнению с контролем (рис. 3). Если контрольное значение ИЛВК у здоровых пациенток взять за 100 %, то при лимфедеме II стадии отмечается увеличение ИЛВК на 20 %, при лимфедеме III стадии – на 40 %.

Анализ результатов биоимпедансметрии показал, что объем жидкости в пораженной конечности у пациентов с лимфедемой 0 и I стадии значимо не отличался от объема жидкости в здоровой конечности, так же как и ИЛВК при физикальном обследовании пациентов (табл. 3). При лимфедеме II стадии разница в объеме жидкости по сравнению со здоровой конечностью увеличивалась в среднем на 390 мл, при лимфедеме III стадии – в среднем на 1 литр 50 мл (рис. 4).

Анализ отношения объема внеклеточной жидкости к общему объему жидкости в верхних конечностях (ВКЖ/ОКЖ) показал, что в здоровой конечности этот критерий составляет от 0,381. Это соответствует тому, что на долю внеклеточной жидкости в здоровой верхней конечности приходится в среднем 38 % (табл. 3, рис. 5). У пациенток с лимфедемой 0 стадии значение ВКЖ/ОКЖ не отличалось от группы контроля, с лимфедемой I стадии соотношение ВКЖ/ОКЖ увеличилось до 0,385, а превышение объема внеклеточной жидкости в пораженной конечности составило 0,4 %. При лимфедеме II стадии объем внеклеточной жидкости увеличивается на 0,9 % по сравнению с группой контроля, при III стадии – на 2,4 % (табл. 3).

При сопоставлении значений ИЛВК и данных биоимпедансметрии при разных стадиях постмастэктомического отека были определены объективные критерии для определения стадии лимфедемы. Анализ полученных результатов показал, что при 0 (субклинической) стадии лимфедемы с разницей в длине окружности конечностей до 1 см не отмечается значимой разницы в значениях ИЛВК и по показателям биоимпедансметрии по сравнению с контрольной группой. Следует от-

Таблица 4/table 4

Корреляционный анализ количественных шкал по критерию ранговой корреляции Спирмена correlation analysis of quantitative scales according to spearman's rank correlation criterion

Шкалы/Scales	ИЛВК больная/ UEL index patient	Объем больная/ Total body water patient	ВКЖ/ОКЖ больная/ ECW/ TBW ratio patient
ИЛВК больная/UEL index patient	1	0,41*	0,49*
Объем больная/Total body water patient	0,41*	1	0,58*
ВКЖ/ОКЖ больная/ECW/TBW ratio patient	0,49*	0,58*	1

Примечания: * – статистически значимые коэффициенты корреляции при p<0,05; таблица составлена авторами.

Notes: * – statistically significant correlation coefficients at p<0.05; created by the authors.

Kruskal-Wallis test: H (4, N=128) =31,67; p=0,0001

0              |              ||             HI Здоровая конечность

/ Healthy extremity

Стадии лимфедемы / Stages of lymphedema

Рис. 5. Статистически значимая зависимость шкалы «ВКЖ/ОКЖ больная» от признака «стадия лимфедемы» (Kruskal–Wallis test:

H (4, N=128)=56,99; p=0,0001; Bonferroni correction: 0,01/5=0,002). Показатель при лимфедеме II и III стадии значимо отличается от группы контроля.

Примечание: рисунок выполнен авторами Fig. 5. A statistically significant dependence of the “ECW/TBW ratio patient” scale on the “lymphedema stage” sign is shown (Kruskal–Wallis test: H (4, N=128)=56.99; p=0.0001; Bonferroni correction: 0.01/5=0.002).

The statistical indicator differs in the second and third stages of lymphedema in comparison with the control group. Note: created by the authors метить, что в некоторых случаях объем жидкости в здоровой конечности был выше по сравнению с больной рукой. Это можно объяснить тем, что здоровая конечность у данной пациентки была доминирующей. В литературе описано, что у здоровых добровольцев объем доминантной конечности мог превышать объем противоположенной конечности [10, 11].

При лимфедеме I стадии с разницей в длине окружности конечностей от 1 до 3 см отмечается незначимое увеличение ИЛВК на 5 единиц, объем жидкости значимо не отличается от группы контроля, отмечается увеличение внеклеточной жидкости на 0,4 % по сравнению с нормой. При лимфедеме II стадии с разницей в длине окружности конечностей от 3 до 5 см отмечается достоверное увеличение ИЛВК на 20 единиц, объем жидкости в среднем увеличивается на 390 мл, отмечается статистически значимое увеличение внеклеточной жидкости на 0,9 % по сравнению с группой контроля. При лимфедеме III стадии с разницей в длине окружности конечностей более 5 см отмечается достоверное увеличение ИЛВК на 45 единиц, объем жидкости в среднем увеличивается на 1 литр 50 мл, отмечается значимое увеличение внеклеточной жидкости на 2,4 % по сравнению со здоровой конечностью.

При корреляционном анализе шкал по критерию ранговой корреляции Спирмена (табл. 4) установлено, что высокая корреляция (R=0,49) наблюдается между шкалами «Индекс лимфедемы верхней конечности» и «ВКЖ/ОКЖ». Менее высокая корреляция наблюдается между шкалами «Индекс лимфедемы верхней конечности» и «Объем жидкости» (R=0,41). Наличие положительной корреляции свидетельствует о возможности с высокой точностью прогнозировать стадию лимфедемы, определять разницу жидкостного компонента между больной и здоровой конечностями без проведения биоимпедансметрии, учитывая данные по ИЛВК.

Заключение

Индекс лимфедемы верхней конечности и показатели биоимпедансметрии, характеризующие жидкостной компонент, значимо увеличиваются при лимфедеме II и III стадий, когда полный регресс отека при консервативном и хирургическом лечении становится невозможным. Высокая корреляция между ИЛВК и показателями биоим-педансметрии, характеризующими жидкостной компонент отека, позволяет с высокой вероятностью прогнозировать объем отека, стадию лимфедемы и разницу жидкостного компонента между больной и здоровой конечностями.