Инструментальные методы оценки функциональной способности почек

Хроническая болезнь почек (ХБП) является гло бальной проблемой медицины [1]. Около 13% взрос лого населения планеты страдают данным заболева нием, при этом ежегодно их количество увеличивается на 5–8% [2]. Длительное латентное течение заболева ния,при котором большинство пациентов не знают о наличии у них нарушений функциональной способно сти почек,является основной причиной прогрессив ного роста заболеваемости. К примеру, в США из 37 миллионов человек, имеющих ХБП, только каждый де сятый знает о наличии у него заболевания [3].

Для развития ХБП требуется длительное воздей ствие неблагоприятных факторов, которыми могут вы ступать артериальная гипертензия, сахарный диабет ожирение, курение и т. д.) и особенно их сочетание. Кроме того, развитие гломерулярной, капиллярной ги пертензии, гиперфильтрации, воспаления мочевыдели тельной системы, гипоксии, фиброза и других патоло гических состояний приводят к развитию ХБП [4, 5].

Согласно клиническим рекомендациям Минзд рава России по хронической болезни почек,наиболее ранними маркерами, отражающими субклиническое течение хронического нарушения функциональной способности почек, принято считать повышение уров ня альбумина в моче и/или снижение скорости клубоч ковой фильтрации (СКФ) [6]. Между тем, в арсенале диагностической службы существуют инструменталь ные методы,позволяющие наряду с лабораторными методами обнаружить нарушение функциональной способности почек [7].

На сегодняшний день золотым стандартом ин струментального определения функциональной спо собности почек принято считать динамическую нефросцинтиграфию.Данный метод позволяет опре делять перфузию и функциональный резерв почек по средством оценки их фильтрационной и экскреторной функции. Однако за счет того, что, как правило, обо рудование для нефросцинтиграфии располагается в крупных медицинских центрах, доступность для на селения данного метода низкая. В связи с этим, воз никает вопрос поиска альтернативных способов, обла дающих схожими с нефросцинтиграфией пока зателями точности, чувствительности и специфичности.

На сегодняшний момент для определения функции почек можно использовать ультразвуковые (УЗИ почек с использованием допплерографии) и рентгенологические (экскреторная урография, компьютерная и позитронно-эмиссионная томография) методы исследований. Также функцию почки можно оценить при помощи магнитно-резонансной томографии. Выбор метода – это не простая задача для клинициста, поскольку нужно учитывать ряд факторов: возможности лечебно-профилактического учреждения (ЛПУ), стоимость исследования, ионизирующее излучение, телосложение пациента и др.

Целью данной работы является обобщение материала исследований отечественных и зарубежных ученых, посвященных изучению возможности использования инструментальных методов исследований для определения функциональной способности почек.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обзор проведен на основе данных, опубликованных в базах PubMed и Научной электронной библиотеки , и был ограничен только статьями в научных рецензируемых журналах, опубликованными с января 2012 до января 2023 года, по следующим ключевым словам: функция почек (kidney function). УЗИ почек (kidney ultrasound), компьютерная томография (computed tomography), позитронноэмиссионная томография (positron emission tomography), магнитно-резонансная томография (magnetic resonance imaging).

Найдено 189 источников не старше 10 лет, которые имели отношение к теме обзора.Из них были исключены тезисы конференций,короткие сообщения, дублирующиеся публикации. После чего, исходя из актуальности данных, достоверности источников, им-пакт-факторов журналов и последовательности изложения материала в рукописи, непосредственно для цитирования в обзоре было отобраны 46 статей. Также при написании обзора использовались оригинальные статьи, опубликованные до 2012 года.

РЕЗУЛЬТАТЫ

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧЕК

Ультразвуковое исследование почек

Ультразвуковое исследование почек применяется урологами для диагностики заболеваний мочевыделительной системы давно. Данный метод хорошо себя зарекомендовал при первичном обследовании,поэтому он внедрен практически во всех ЛПУ, позволяет выполнять исследование, невзирая на телосложение пациента, при этом не требует больших финансовых затрат. Однако, несмотря на все вышеперечисленные преимущества, УЗИ имеет и недостатки: фрагментарность исследования и операторозависимость.

Как правило, стандартное ультразвуковое исследование включает в себя обязательное определение размеров почки, толщины паренхимы, эхогенности па-ренхимы,состояние полостной системы и другие параметры. В руководстве Американского колледжа радиологии указывается,что выявление отклонений в продольном диаметре почки, объеме почки, толщине паренхимы,гиперэхогенности паренхимы и индексе резистентности могут указывать на нарушение функциональной способности почки [8].

Толщина паренхимы – это расстояние между капсулой коры и верхушками пирамид синуса почки. В норме данный показатель составляет 15–25 мм [9]. У пожилых пациентов (старше 60 лет) этот показатель немного ниже – около 11 мм. При выявлении отклонений от референсных значений необходимо незамедлительно определить причину, поскольку такое изменение говорит о нарушении функциональной способности почки (табл. 1).

Изменение толщины паренхимы, также, как и общей длины почки, указывает на хронический харак тер почечной недостаточности.У некоторых пациен тов с толщиной паренхимы от 1,5 до 1,0 см еще сохранен потенциал для улучшения функции почек, однако при толщине менее 1,0 см он практически по терян [10]. Толщина паренхимы сильнее, чем продоль ный размер, коррелирует со скоростью клубочковой фильтрации (СКФ) [11].

Но не только толщина, но и гиперэхогенность па ренхимы может косвенно говорить о снижении функ циональной способности почек. В работе M. Meola и соавт. продемонстрировано, что у пациентов с ХБП корковая эхогенность прогрессивно увеличивается с уменьшением толщины паренхимы. При этом эти два состояния сосуществуют даже в случае нормального продольного размера почки [12]. Несмотря на это, ги перэхогенность плохо коррелирует с характером забо левания почек,что не позволяет использовать этот ультразвуковой параметр в качестве доказательства снижения их функциональной способности [13].

УЗИ почки, проведенное в серошкальном режиме (В-режим), зачастую оказывается неполным или вво дящим в заблуждение:отек паренхимы,расширение полостной системы почки могут быть обусловлены как обструктивным,так и не обструктивным компонен том,за счет остаточной дилатации при гидронефроти ческой трансформации пиелонефрита или рефлюкса. В связи с этим, наряду с В-режимом, начиная с 90-х годов, состояние паренхимы почки исследуется с ис пользованием допплеровского картирования.

Допплеровское картирование позволяет опреде лить характер кровотока, т. е. его направление, ско рость, сопротивление, проходимость сосудов, их диаметр и степень атеросклеротического процесса на

Таблица1. Причины изменений толщины паренхимы почек

Table 1. Causes of changes in the thickness of the renal parenchyma

Утолщение паренхимы почек Thickening of the renal parenchyma	Истончение паренхимы почек Thinning of the renal
Острые воспалительные процессы (например, при гломерулонефрите) Acute inflammatory processes (for example, with glomerulonephritis)	Хронический гломерулонефрит Chronic glomerulonephritis

Острый нефротический синдром Acute nephrotic syndrome

Инфекционные заболевания Infectious diseases

Острая почечная недостаточность Acute renal failure

Кисты почек Kidney cysts

Хронические воспалительные поражения паренхимы Chronic inflammatory lesions of the parenchyma

Новообразования, происходящие из эпителиальной ткани Neoplasms originating from epithelial tissue

Опухоли и другие новообразования, происходящие из паренхиматозной ткани

Tumors and other neoplasms originating from parenchymal tissue

Гидронефроз Hydronephrosis

Компенсаторная (викарная) гипертрофия почки Compensatory (vicar) hypertrophy of the kidney

внутренней стенке. Согласно мнению N. Lerolle и соавт., ультразвуковая допплерография является неинвазивным методом, выявляющим выраженные изменения кровотока на уровне микрососудов [14]. Допплеровское картирование информативно для исключения или подтверждения тромбозов, аневризм и других патологических изменений сосудистого русла. Спектральная допплерография анализирует изменение скорости кровотока в зависимости от времени прохож- дения крови в магистральной почечной артерии и внутрипочечных сосудах [15]. Допплерограмма позво ляет не только оценить состояние почечных сосудов, но и, за счет определения индекса их резистентности, косвенно предположить снижение функциональной способности почек.

Расчет индекса резистентности (ИР) предложил L. Pourselot в 1974 году. Данный показатель является косвенным показателем импеданса микроциркуляции [16].

Таблица 2. Причины изменения Индекса резистентности почечной артерии

Table 2. Causes of changes in the Renal artery resistance index

Состояния, сопровождающиеся изменением кровотока по почечной артерии Conditions accompanied by changes in blood flow through the renal artery	Патофизиологические аспекты Pathophysiological aspects
Повышение ИР Increase of IR
Внепочечное сдавление Extrarenal compression	Повышение интерстициального давления из-за субкапсулярной гематомы или другого образования Increased interstitial pressure due to subcapsular hematoma or other formation
Острая почечная недостаточность Acute renal failure	Увеличение почек вследствие интерстициального отека, тубулоюкстагломеруляр-ный обратный ток с сокращением мезангия и констрикцией приносящих сосудов Enlargement of the kidneys due to interstitial edema, tubuloyukstaglomerular reverse current with contraction of the mesangium and constriction of the bearing vessels
Обструкция почечной лоханки Obstruction of the renal pelvis	Интерстициальный отек из-за обратной фильтрации жидкости внутри трубочек в интерстиций Interstitial edema due to reverse filtration of fluid inside the tubes into the interstitial
Интерстициальное рубцевание Interstitial scarring	Интерстициальный фиброз или склероз мелких артерий, приводящий к разрежению терминальных артериальных ветвей с повышением сопротивления кровотоку Interstitial fibrosis or sclerosis of small arteries, leading to the resolution of terminal arterial branches with increased resistance to blood flow
Острое отторжение Acute rejection	Интерстициальное отторжение: увеличение трансплантата за счет лимфоцитарного интерстициального инфильтрата. Сосудистое отторжение: увеличение сопротивления из-за сужения мелких внутрипочечных артерий Interstitial rejection: graft enlargement due to lymphocytic interstitial infiltration. Vascular rejection: increased resistance due to narrowing of small intrarenal arteries
Опухоль почки Kidney tumor	Компрессия почечных сосудов растущей опухолью; увеличение гемодинамического обеспечения пораженной почки Compression of renal vessels by a growing tumor; increase in hemodynamic support of the affected kidney
Единственная почка The only kidney	Увеличение гемодинамического обеспечения оставшейся почки, компенсаторная гипертрофия, гиперфильтрация, нефросклероз Increased hemodynamic support of the remaining kidney, compensatory hypertrophy, hyperfiltration, nephrosclerosis
Низкое диастолическое АД Low diastolic blood pressure	Дефицит пропульсивной силы в диастолу (тяжелая недостаточность аортального клапана), открытый артериальный проток Lack of propulsive force in the diastole (severe aortic valve insufficiency), open ductus arteriosus
Брадикардия Bradycardia	Недостаточный кровоток в конце удлиненной диастолы Insufficient blood flow at the end of an elongated diastole
Хроническая левожелудочковая недостаточность Chronic left ventricular failure	Компенсаторная констрикция приносящих сосудов на фоне гипоперфузии Compensatory constriction of fetal vessels on the background of hypoperfusion
Стабильно высокое систолическое АД Consistently high systolic blood pressure	Рефлекторная констрикция приносящих сосудов с последующим развитием интраренального атеросклероза Reflex constriction of fetal vessels with subsequent development of intrarenal atherosclerosis
Снижение ИР Reduction of IR
Препятствие выхода из левого желудочка Obstruction of the exit from the left ventricle	Системный дефицит пропульсивной силы в систолу (стенозы аорты) с рефлекторной релаксацией резистивных сосудов почки (коарктация аорты) Systemic deficiency of propulsive force in the systole (aortic stenosis) with reflex relaxation of the resistive vessels of the kidney (aortic coarctation)
Артериовенозная фистула и внутрипочечные шунты Arteriovenous fistula and intrahepatic shunts	Усиление диастолического кровотока на фоне артериовенозного шунтирования Increased diastolic blood flow on the background of arteriovenous bypass surgery
Проксимальный локальный стеноз почечной артерии Proximal local renal artery stenosis	Снижение систолической скорости кровотока в постстенотическом сегменте. Локальный дефицит пропульсивной способности в систоле Decreased systolic blood flow rate in the poststenotic segment. Local deficit of propulsive ability in systole

Он представляет собой сумму сил сопротивления, противодействующих пульсирующему току крови в артерии, т. е. гидравлического сопротивления, кинематической вязкости и эластичности стенки.

RI = (Vps - Vd)/ Vps

RI – индекс резистентности (resistance index)

Vps – пиковая систолическая скорость (peak systolic rate)

Vd – конечная диастолическая скорость (the final diastolic rate)

В настоящий момент ультразвуковые аппараты, способные выполнять допплеровское картирование, автоматически рассчитывают ИР. У молодых здоровых людей нормальный уровень ИР приближается к 0,60. ИР, равный 0,70, считается верхним пределом референсных значений. При ХБП прогрессирующая потеря почечной массы,гломерулярная атрофия и канальцево-интерстициальный фиброз ответственны за снижение почечного кровотока,что снижает амплитуду профиля спектральной волны. При поражении, преимущественно, мелких сосудов (300–100 мкм), как при нефроангиосклерозе,сахарном диабете и васкулите, уменьшается площадь поперечного сечения микро-циркуляторного русла и его сосудистая растяжимость. За счет высокой жесткости артерий и атеросклеротического эутрофического ремоделирования мелких сосудов эти патологические состояния определяют повышеные значения ИР (больше 0,75–0,80) [17].

ИР более 0,70 является прогностическим признаком худшего варианта прогрессирования ХБП, независимо от исходной расчетной СКФ [18]. В работе P. Avramovski и соавт. показано, что почечный индекс резистентности имеет сильную обратную зависимость с толщиной паренхимы и СКФ [19]. Изменение ИР все- гда связано с патологическим процессом.В таблице 2 представлены основные причины изменения крово тока по почечной артерии [20].

У большинства пациентов с острым почечным повреждением (ОПП) при исследовании, как правило, выявляется нормальная ультразвуковая картина, од нако в некоторых случаях, помимо обструктивной нефропатии, отмечаются патологические состояния. В работе C. Liu и соавт. показано, что размер почек у па циентов с ОПП значительно больше,чем у здоровых людей. Авторы сделали вывод, что размер почки в со четании с другими ультразвуковыми показателями может иметь потенциал для оценки ОПП [21]. В таб лице 3 представлены морфологические параметры почек в норме и при ХБП.

Несмотря на вышеперечисленные положительные стороны ультразвукового исследования почек, данный метод позволяет предположить снижение функцио нальной способности,но не указать на сколько про центов произошло данное снижение. Кроме того, при наличии преренальной азотемии и острой паренхима тозной болезни почек у пациентов с почечной недоста точностью, показатели УЗИ почек могут быть в пределах референсных значений.

Компьютерная томография

Компьютерная томография (КТ) обладает показателями большей диагностической точности, чем ультразвуковое исследование почек,однако доступность данного метода исследования ниже, а стоимость значительно выше [22]. Благодаря современным возможностям оценки функции почек, КТ может выборочно выявить функциональные участки почечной ткани и

Таблица 3. Ультразвуковые морфологические показатели почек в норме и при ХБП

Table 3. Ultrasound morphological parameters of the kidneys in normal and CKD

Кортикомедулярная толщина (мм) Cortical medullary thickness (mm)
Обычный Common	16–18
ХБП CKD	<13
Острая почечная недостаточность Acute renal failure	Хронические воспалительные поражения паренхимы Chronic inflammatory lesions of the parenchyma
Геометрический объем почек (V = 0,49 × A × B × C) (см3) Geometric volume of the kidneys
Правая почка Right kidney	134
Левая почка Left kidney	146
Объем почечного синуса (V = 0,49 × A × B × C) (см3) Renal sinus volume (V = 0,49 × A × B × C) (см3)	21 (слева); 24 (справа) 21 (left); 24 (right)
Индекс резистентности Resistance index
Обычный Common	0,60–0,70
ХБП CKD	>0,70

исключить нефункциональные, а также измерить объем почечной паренхимы в режиме 3D [23, 24]. В работах K. Patankar и соавт., а также R Wahba и соавт. показано, что между объемом почечной паренхимы, определенной при помощи КТ-волюметрии, и показателями сцинтиграфии имеется сильная связь, а в работе Y. Mitsui и соавт. сообщается о связи между объемом паренхимы почек и показателем расчетной СКФ [25–27]. В работе M.M. Zheng и соавт. показано, что, основываясь на раздельном объеме почечной паренхимы (sRPV) и раздельном объеме почечных чашечек и лоханки (sRCPV), измеренных при помощи объемной трехмерной КТ, можно определять раздельную функцию почек [28]. В одной из последних работ китайских коллег показано, что по сравнению с общим объемом почек,снижение объема почечной паренхимы более тесно связано с нарушением функции почек и, тем самым, имеет более сильную прогностическую силу [29].

В работе Ю.Г. Аляева и соавт. показано, что применение компьютерной программы для получения трехмерных изображений мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) с контрастированием позволяет получить данные перфузии, клубочковой фильтрации, а также ожидаемое количество выделенной мочи при имеющейся у данного конкретного пациента СКФ и другие параметры [30]. Ю.Г. Аляев и соавт. также показали, что указанные параметры можно рассчитать как суммарно, так и раздельно для каждой почки, в том числе для каждого сегмента почки [31] Подобные результаты получены китайскими коллегами из Шаньсийского медицинского университета, показавшие, что комбинация значений КТ с контрастным усилением и уровня креатинина в сыворотке крови (SCr) для расчета скорости клубочковой фильтрации (рСКФ), позволяет определить раздельную функцию почек, схожую с показателями динамической нефросцинтиграфии [32].

Позитронно-эмиссионная томография–КТ (ПЭТ-КТ)

ПЭТ КТ — это радионуклидный томографический метод, основанный на регистрации пары гамма-квантов,возникающих при аннигиляции позитронов с электронами, и предназначенный для одномоментного и детального обследования всего организма [33]. Позитронно-эмиссионная томография позволяет изучить распределение и накопление предварительно введенного радиофармпрепарата (РФП) во внутренних органах и тканях. Выбор необходимого РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ-КТ метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и другие процессы. Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных соединений,делает ПЭТ до- статочно универсальным инструментом современной медицины. На сегодняшний день в ПЭТ применяются позитрон-излучающие изотопы элементов второго пе риода периодической системы:

• •    углерод-11 (T½= 20,4 мин.);

• •    азот-13 (T½ = 9,96 мин.);

• •    кислород-15 (T½ = 2,03 мин.);

• •    фтор-18 (T½ = 109,8 мин.).

Наиболее часто применяются РФП на основе фтора, поскольку данное вещество обладает наиболь шим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения.

При помощи ПЭТ становится возможным неин вазивный расчет СКФ. С этой целью используют рас чет клиренса плазмы этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), но это занимает много времени и требует технических навыков и оборудования, кото рое не всегда доступно в диагностических подраз делениях лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ). ПЭТ-КТ позволяет не только визуализиро вать функцию почек, но и точно ее измерить с помо щью камеры клиренс активности. В работе M. Hofman и соавт. продемонстрировано, что 68Ga-EDTA PET/CT-СКФ хорошо коррелирует с результатами рас четной СКФ, полученной при помощи сывороточной концентрации креатинина крови, при этом динамиче ская визуализация ПЭТ обеспечивает метод оценки СКФ без забора крови [34].

Динамическая ПЭТ-визуализация с использова нием отфильтрованного гломерулярного индикатора Ga-D OTA обладает потенциалом для неинвазивной оценки СКФ путем кинетического моделирования компартментов. Первой работой, посвященной срав нению почечной динамики человека при помощи ПЭТ-изображений Ga-DOTA с показателями сцинти графии почек, а также сравнение результатов ПЭТ с измерениями СКФ, полученными на основе концент рации креатинина сыворотки,является исследование немецких коллег под руководством D. Kersting. Со гласно опубликованным результатам, авторы пришли к выводу, что ПЭТ Ga-DOTA почек может быть под ходящей альтернативой традиционной сцинтиграфии, поскольку визуальная оценка ПЭТ-изображений и обычных ренограмм имеет сопоставимые результаты значения СКФ, полученные с помощью неинвазивного однокомпонентного моделирования данных ПЭТ. Для визуальной оценки и расчета СКФ достаточно сбора данных динамической ПЭТ в течение 15 минут [35].

Магнитно-резонансная томография

Большой потенциал для определения функцио нальной способности почек представляет магнитно-ре зонансная томография (МРТ). Благодаря использованию данной методики можно неинвазивно оценить патофизиологические процессы,связанные с острым и хроническим повреждением почечной ткани. МРТ выполняется как с контрастным веществом,так и без него. Наиболее часто для определения функциональной способности почек используются следующие параметры:

• •    объем почек;

• •    кровоток в почечной артерии и вене (фазовоконтрастная (ФК)-МРТ);

• •    оценка перфузии коры почек (маркировка артериального спина (ASL);

• •    количественная оценка перфузии ASL (время продольной релаксации T1). Позволяет оценить степень фиброза и воспаления;

• •    термически индуцированное броуновское движение воды в тканях (диффузионно-взвешенная визуализация (DWI);

• •    уровень оксигенации тканей (визуализация в зависимости от для оценки оксигенации тканей (BOLD).

Благодаря современным технологиям, за один сеанс МРТ, длящийся 45 минут, можно получить сразу несколько измерений,что позволяет достоверно оценить полную картину изменений морфологии, микроструктуры, гемодинамики и оксигенации почек, а также лучше понять патофизиологию изменений по сравнению со сбором информации при помощи только одного показателя МРТ [36].

Наиболее подробное описание методики многопараметрической МРТ для оценки функции почек представлено в работе E.F. Cox и соавт. [37]. Согласно представленному ими протоколу, в течение 45-минутного сеанса сканирования удается получить данные по структуре, уровню оксигенации и гемодинамике в почке (рис. 1). Наряду с этим, МРТ позволяет определить функцию почек путем проведения магнитнорезонансной гистологии.

Магнитно-резонансная гистология

Магнитно-резонансная гистология — это метод, который дополняет традиционную гистологию,пре доставляя микроскопические изображения интакт ных образцов. Магнитно-резонансная гистология позволяет неразрушающим образом оценивать целые органы в 3D-изображениях и использовать контраст, зависящий от воды в тканях. Этот метод применялся в патологии и токсикологии для количественной оценки тканевых структур.В почках он может оце нить хроническое заболевание, воспаление и возраст ную дегенерацию [38]. Кроме того, магнитно-резо нансная гистология предлагает метод визуализации микроструктур. Магнитно-резонансная гистология включает транскардиальную перфузионную фикса цию. Контрастные вещества на основе гадолиния (Gd), такие как Magnevist (Gd-DTPA) или ProHance (Gd-HP-DO3A), используются во время перфузии для усиления сигнала МРТ [39].

Рис. 1. Протокол мультипараметрической неинвазивной МРТ почек [37] BOLD – уровень оксигенации тканей, DWI - термически индуцированное броуновское движение воды в тканях, ASL – оценка перфузии коры почек, Phase contrast – фаза контрастирования, Structure – структура, Perfusion – перфузия, Velosity – скорость движения, Area – область, Flow – поток, Volume – объем, Oxygenation – оксигенация

Fig. 1. Protocol of multiparametric noninvasive MRI of the kidneys [37]

BOLD – tissue oxygenation level, DWI - thermally induced Brownian motion of water in tissues, ASL – assessment of renal cortex perfusion, Phase contrast, Structure, Perfusion, Velocity, Area, Flow, Volume, Oxygenation

Рис. 2. Сравнение величины МРТ, QSM и трихромной гистологии Массона в корковом веществе почки мыши. Верх: дикий тип. Внизу: мыши с дефицитом рецептора ангиотензина (Agtr1a-/- Agtr1b-/-). A и D: гистологические изображения. B и E: Т 2 *-взвешенные (величина) изображения. C и F: изображения QSM. Белые стрелки указывают на скопления морщинистых клубочков на D - F. Изображение магнитуды показывает артефакты восприимчивости на границах кластера, которые удалены на изображении QSM. Желтые стрелки указывают на фокальные области кортикального интерстициального воспаления и фиброза (А, С, D и F). Шкала баров = 300 мкм. Цветная полоса: ppm B 0 [40] Fig. 2. Comparison of the values of MRI, QSM and trichromic histology of Masson in the cortical substance of the mouse kidney. Top: Wild type. Bottom: mice with angiotensin receptor deficiency (Agtr1a-/- Agtr1b-/-). A and D: histological images. B and E: T 2 * are weighted (magnitude) images. C and F: QSM images. White arrows indicate clusters of wrinkled glomeruli on D - F. The magnitude image shows the susceptibility artifacts at the cluster boundaries that are removed in the QSM image. Yellow arrows indicate focal areas of cortical interstitial inflammation and fibrosis (A, C, D and F). Bar scale = 300 microns. Color band: ppm B 0 [40]

Благодаря возможности получения гистологиче ских срезов возможно изучить целостность нефрона. Для этой цели используется диффузионно-тензорная визуализация (DTI). Данный инструмент МРТ позво ляет оценить целостность и архитектуру почечных ка нальцев, а также исследовать ультраструктуру почек и определить изменения коэффициентов диффузии

при паренхиматозных заболеваниях почек. DTI изме ряет анизотропную диффузию воды внутри трубчатых структур или пространств между фиброзными тка нями. DTI по своей сути основан на ослаблении МР-сигнала из-за диффузионно-сенсибилизирующих градиентов [41]. Развитие нескольких методов МРТ сде лало возможным измерение морфологии почечных клубочков на основе МРТ всей почки, включая изме рение количества клубочков, объема клубочков, внутрипочечного распределения объема клубочков и локализации потери нефронов,связанной с заболева нием [42]. Основной подход заключается в использо вании катионизированного ферритина (КФ) для маркировки базальной мембраны почечных клубочков в каждом клубочке после внутривенной инъекции. В на стоящий момент такое исследование проведено только на животных (крысах) [43]. КФ является суперпарамаг нитным из-за его ядра из оксида железа и может быть обнаружен с помощью традиционных последователь ностей МРТ. Эта разработка создала метод с использо вание КФ (CFE MRI) для визуализации клубочков.

ОБСУЖДЕНИЕ

На сегодняшний день сцинтиграфия продолжает оставаться золотым стандартом определения функ циональной способности почек.Методы диагностики, представленные в данном обзоре, также могут позво лить определить функциональную способность почек. Учитывая распространенность ХБП,мы предлагаем выполнять исследования поэтапно, начиная с наиболее доступных. К примеру, ультразвуковая диагностика может применяться в рамках первичного обследова ния при диспансеризации.При выявлении изменений в паренхиме почки должно проводиться более углуб ленное исследование с использованием допплеров ского картирования и расчета индекса резистентности.

УЗИ играет важную роль в диагностике хронической болезни почек, однако интерпретация изображений требует серьезной подготовки. В качестве помощи врачам диагностам ученые из Южной Кореи создали систему, созданную на основе нейронных сетей, позволяющую самостоятельно распознавать ультразвуковые изображения у пациентов с ХБП. С помощью машинного обучения автоматизированная система пошагово сегментирует модель, измеряет и классифицирует ультразвуковые изображения почек с высокой производительностью. Авторы пришли к выводу, что интеграция извлеченных компьютером измеримых признаков в модели машинного обучения может улучшить классификацию ХБП, тем самым предположить степень снижения функциональной способности почек [44]. Подобную работу провели коллеги из Китая, подтвердившие, что методы трансферного обучения для извлечения признаков изображений из ультразвуковых снимков для создания клас- сификаторов,позволяют отличить детей с врожден ными аномалиями развития мочевыделительной си стемы от здоровых [45]. При выявлении отклонений от референсных значений показателей ультразвукового исследования целесообразно направлять пациента на более углубленное исследование, которым может вы ступать компьютерная или магнитно-резонансная то мография. Данные методы позволяют более углублено и точно исследовать не только строение почки,но и функциональную способность каждого её сегмента. В отличии от УЗИ, КТ позволяет оценить не только ана томическое строение почек, но и строить 3-мерное изображение, оценивать перфузию и неинвазивно рас считывать скорость клубочковой фильтрации. МРТ в определении функции почек обладает еще большими функциями, чем УЗИ и КТ. Как показано выше, много параметрическая МРТ позволяет в течение 45 минут оценить целый ряд параметров (объем почек, кровоток в почечной артерии, перфузию коры почек и т. д.), де лающих возможным комплексное определение функ циональной способности почек. МР-гистология — это еще одно перспективное направление в оценке функ циональной способности почек. Применяемая в на стоящий момент в патологической анатомии и токсикологии, МР-гистология позволяет неразрушающим об разом оценивать целые органы в 3D и может использо вать зависящий от воды контраст в тканях [38]. Полу ченные результаты говорят о том, что совершенствова ние такого подхода в будущем может позволить оцени вать не только функциональную способность почки или ее сегментов, но и отдельно взятого нефрона.

В последнее время все больше работ посвящено из учению возможности применения искусственного интел лекта для анализа данных инструментальных исследо ваний. В настоящий момент при помощи искусственного интеллекта возможно определение по КТ топики почек их размеров, строения, а также предположительную функцию. К примеру, в работе B. Dhruv и соавт. показано что алгоритм анализа изображений МСКТ, разработан ный авторами, позволяет точно определить наличие кист которые, в свою очередь, могут снижать функциональ ную способность почек [46].

Современные методы лучевой диагностики позво ляют получить целый спектр показателей, которые кос венно или, в какой-то степени, прямо могут свиде тельствовать о состоянии экскреторной функции поч ки. Последние из них, представляющие данные о ско рости клубочковой фильтрации и характеризующие перфузию паренхимы почки, являются методически сложными и дорогостоящими исследованиями, приво дящимися дополнительно к уже проведенным стан дартных КТ- и МРТ-исследованиям. Используемые в широкой практике косвенные методы оценки функции почки, основанные на морфометрии и визуализации контрастированных мочевых путей, в настоящее время не могут полностью нас удовлетворять из-за низкой точности. Поэтому имеется необходимость разработки новых подходов к анализу данных стан дартно выполняемых исследований, которые могли бы представить результаты, более точно свидетельствую щие о функциональном состоянии почек.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Имеющиеся современные инструментальные ме тоды оценки почечной функции открывают широкие перспективы для их клинического применения и тре буют продолжения исследования.

ЛНТЕРАТУPA/REFERENCE S

ЛИТЕРАТУРА/REFERENC ES