Изменение показателей урофлоуметрии при автоматическом устранении помехи

Сегодня урофлоуметрия является широко распространенным методом неинвазивной диагностики функционального состояния нижних отделов мочевых путей. В ее основе лежат измерение или вычисление объемной скорости потока мочи (мл/с) или расхода, поэтому по конструкции приборы для урофлоуметрии относятся к классу расходомеров. Было предложено множество урофлоуметров разнообразных конструкций, разработанных с одной целью — осуществить максимально точно запись потока мочи и по результатам этого измерения предоставить для врача клинически значимую информацию [1]. Публикации в научной литературе, посвященные данному методу обследования, в свое время были прекрасно обобщены в диссертационном исследовании H.J. Rollema [2]. Полученные данные требовали расшифровки и интерпретации результатов. При этом H. J. Rollema считает, что ошибка измерения потока мочи гарантированно составляет 12 %.

С момента начала измерений потока появились показатели, которые впоследствии стали общепринятыми. К ним относятся выпущенный объем (V), максимальная (QMAX) и средняя (QAVE) скорость потока мочи. Время начала (TWAIT) мочеиспускания и достижения максимального потока мочи (TQMAX), а также время микции (TMICT). В попытках получить наиболее достоверную информацию авторам различных вариаций урофлоуметров приходилось постоянно увеличивать точность измерения своих приборов. В конечном итоге к концу 1990-х гг. она стала достаточно высокой. Однако это породило иную проблему: регистрация помех и «артефактов всплесков потока», которые накладывались на основную запись, тем самым искажая получаемую картину [3]. Серьезным проблемным аспектом является регистрация волнообразного движения мочи по воронке, так называемый WAG-эффект, который тоже искажает конечный вид урофлоуграммы и влияет на точное определение необходимых величин [4].

Для преодоления вышеуказанных ограничений и избавления от ручной обработки урофлоуграмм были предложены различные варианты компьютерной обработки получаемых данных [5]. Современные урофлоуметры всех моделей отображают величину максимального потока как экстремум функции (QMAХ), что приводит к ошибкам в диагно- стике. Для того чтобы избежать этого, существуют два принципиально разных подхода. Первый заключается в обязательной проверке врачом данных, получаемых после проведения урофлоуметрии, и удалении некорректных записей с обнаружением истинного значений в «ручном режиме» [6]. Второй заключается в использовании специального математического алгоритма обработки данных с высокой точностью, получением вычисленной максимальной скорости потока мочи (QmcalJ и устранением помехи и WAG-эффекта [6].

Цель — сравнить значения измеренного (Q_MAX) и вычисленного (Q_MCLC) максимального потока мочи, а также измеренного (T q ) и вычисленного 「口^ ) времени достижения максимального потока в большой группе отдельных урофлоуграмм в процессе проведения домашнего урофлоумониторинга.

Материалы и методы

Были проанализированы 29 110 отдельных урофлоуграмм, полученных у 719 пациентов с аденомой предстательной железы в возрасте от 50 до 73 лет (средний возраст в группе — 60,5 ± 8,2 года), за период с 2004 по 2024 г.

Использованы два алгоритма: определения 0 检厶、 как максимального значения вычисленного потока (экстремум функции) и вычисления действительного значения максимального потока после компьютерной обработки по устранению помехи и WAG-эффекта (Q MCLC ).

В качестве оцениваемых параметров были выбраны:

• 1)    объемы мочеиспускания, зафиксированные при проведении урофлоуметрии;

• 2)    показатели 心 и %『 T Q и %『

где QMAX — определенный показатель максимального потока;

QMCLC — вычисленный показатель максимального потока;

TQ — определенный показатель времени потока;

TДQCLC — вычисленный показатель времени потока.

выполнения инструментальных обследований был использован урофлоуметр «Сигма» (регистрационное удостоверение РЗН № 2020/11522 от 05.08.2020 г., производитель ООО «Уровест», г. Владивосток).

Обработка полученных данных производилась при помощи программ «Уровест 8.1» (ООО «Уровест» Россия, г. Владивосток) и Microsoft Excel.

Результаты

Данные, полученные при 叩 оведении исследования, были 面 работаны и 叩 оанализиро-ваны (табл. 1). Все урофлоуграммы были разделены на группы согласно значению объема (VOL).

Таблица 1. Сравнение показателей QMAX и QMCLC

Table 1. Comparison of QMAX and QMCLC values

Группа	Q MAX	Q MCLC	% разницы между значениями	Р
До 100 мл	7,1 [5; 9,7]	5,8 [4; 8,2]	16,14	p < 0,001
100—200 мл	12 [8,8; 15,8]	10,2 [7,2; 13,8]	14,62	p < 0,001
200—300 мл	15,4 [11,1; 20,1]	13,2 [9,2; 17,8]	13,75	p < 0,001

Окончание табл. 1

Группа	Q MAX	Q MCLC	% разницы между значениями	p
300—400 мл	17,3 [12,5; 23]	15 [10,7; 20,4]	13,04	p < 0,001
400—500 мл	19,7 [14,5; 25,8]	17 [12,2; 23]	14,25	p < 0,001
500—600 мл	20,6 [15,9; 28,1]	17,6 [13,8; 22,3]	14,55	p < 0,001
600 + мл	24,7 [18,2; 33,2]	22,15 [15,7; 29]	12,65	0,066

Примечание. Дескриптивные статистики представлены как Med [Н_кв, В_кв], где Med — медиана, Н_кв — нижний квартиль, В_кв — верхний квартиль. Сравнение средних значений количественных признаков в нескольких группах проводили с помощью параметрического t-критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05. Для множественных сравнений использовали критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони, где уровень значимости p/k (k — число сравнений).

Согласно полученным данным разница между QMAX и QMCLC в группах составила при объеме до 100 мл — 16,14 %; 100—200 мл — 14,62 %; 200—300 мл — 13,75 %; 300—400 мл — 13,04 %; 400—500 мл — 14,25 %; 500—600 мл — 14,55 %, 600 + мл — 12,65 %.

Для визуального сравнения центральных параметров групп были построены диаграммы размаха (рис. 1).

侬 1A_lM 0Mme I 験 iajc 數 ime qmo wclc wo i 叫 cix 陋此 x фісхс 嶼*% I wexe 叫 ak дасхс 庫 L№         ІЁ№Ж        ЩЮ        ЖНІ®         兵№並        郭龜赫 in         ЙМ»

事制畐 ІЛ 虫曜！ -Іһз .'&鱷 @Rj 陸 ЙІЯЕ*фЦ 打

Рис. 1. Визуализация сравнения показателей QMAX и QMCLC

• Fig. 1.    Visualization of Q_MAXand Q_MCLC performance comparison

В качестве других оцениваемых параметров были проанализированы параметры TQ и TQCLC(табл. 2).

Таблица 2. Сравнение показателей TQ и TQCLC

Table 2. Comparison of TQ and TQCLC values

Группа	T Q	T QCLC	% разницы между значениями	p
До 100 мл	4,1 [2,4; 6,6]	4,5 [3,1; 6,6]	3,49	0,041
100—200 мл	6 [4,2; 8,8]	6,2 [4,6; 8,7]	2,27	0,131
200—300 мл	7,4 [5,3; 11]	7,6 [5,5; 10,4]	0,71	0,737
300—400 мл	8,35 [5,8; 12,4]	8,6 [6,3; 11,7]	0,97	0,768

Окончание табл. 2

Группа	T Q	T QCLC	% разницы между значениями	p
400—500 мл	8,9 [5,9; 12,9]	9 [6,5; 12]	0,91	0,865
500—600 мл	10,5 [6; 16,2]	10,3 [7; 15]	3,51	0,659
600 + мл	10,5 [5,9; 14,7]	10,35 [6,8; 14,2]	1,51	0,893

Примечание. Дескриптивные статистики в тексте представлены как Med [Н_кв, В_кв], где Med — медиана, Н_кв—нижний квартиль, В_кв—верхний квартиль. Сравнение средних значений количественных признаков в нескольких группах проводили с помощью параметрического t-критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05. Для множественных сравнений использовали критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони, где уровень значимости p/k (k — число сравнений).

Согласно полученным данным разница между T и T в группах составила при объеме до 100 мл — 3,49 %; 100—200 мл — 2,27 %; 200—3Q00 мQлCLC— 0,71 %; 300—400 мл — 0,97 %; 400—500 мл — 0,91 %; 500—600 мл — 3,51 %; 600 + мл — 1,51 % (рис. 2).

пи——-Tnull T X ^ - 白——一

X T 1

«ПШІ

■口亠

□1

П1

O1

5-

-口丄

TQ I TQC TQ TQC TQ TQC I IQ I TQC TQ TQC | TQ TQC I TQ TQC r 】 8 I 1ШС4           二 gJW I ЗСМЮ          4Ю-М0          ЯХИЮ           «0*

*М#шшя -Ни -Bia АС>е<іі*п <кфмп.

Рис. 2. Визуализация сравнения показателей TQ и TQCLC

• Fig. 2.    Visualization of T_Q and T_QCLC comparison

Обсуждение

Несмотря на высокую точность современных урофлоуметров, не удается добиться полного устранения влияния помехи на запись кривой потока мочи.

Получаемые таким образом данные дают лишь грубую оценку мочеиспускания [7]. При сравнении урофлоуметров разных производителей исследователи отметили, что отклонение QMAX может достигать 53 % из-за WAG-эффекта [8]. Помимо WAG-эффекта появление помехи может быть вызвано случайным воздействием на датчик.

Еще одной причиной, влияющей на качество получаемых данных, является проведение урофлоуметрических исследований в стенах лаборатории уродинамики. Чаще всего эти обследования сопряжены с психоэмоциональным стрессом, меньшим удобством для пациента, необходимостью повторного тестирования при акте мочеиспускания, который оценивается как нерепрезентативный [9; 10].

Немаловажным фактом является недостаточное количество данных, получаемых при единичной записи потока мочи. Методику домашней урофлоуметрии можно встретить в работе J. Golomb с соавт. в 1992 г. [11]. После нее последовал ряд работ, в которых De La

Rosette [12], Boci [13] и Heesakkers [15] и Gan [16] провели собственные исследования, продемонстрировав преимущества домашней урофлоуметрии относительно урофлоуметрии в клинике. Однако согласно полученным результатам при 叩 оведении домашней урофло-уметрии влияние артефактов на получаемые результаты достигает 20 %. Существующие алгоритмы обработки данных не позволяют полностью устранить помеху, что требует дополнительной «ручной» обработки специалистом и увеличивает затрачиваемое время [16].

Используемая в исследовании отечественная аппаратно-программная система, состоящая из двухдатчикового урофлоуметра «Сигма» и программное обеспечение «Уровест», использует уникальный алгоритм математической обработки отдельных урофлоуграмм (патенты РФ № 2303397 и № 2598055). Преимуществами данного измерительного комплекса являются высокая помехоустойчивость при работе, что отражается на получаемых результатах.

Благодаря данному комплексу удалось установить, что Q_MAX достоверно отличается от значения Qm., что, в свою очередь, оказывает влияние на интерпретацию данных. Наложение ошибки обработки урофлоуграмм на результаты мониторинга, в котором таких урофло-уграмм может быть несколько десятков, приводит к искажению результата и снижению ценности диагностического метода.

Заключение

• 1.    В исследовании продемонстрирована статистически достоверная разница между показателями максимального потока мочи 口付厶、 ) ， полученного при измерении, и максимального значения потока мочи после устранения помех и WAG-эффекта 叱艮』 которая характерна для любых зарегистрированных объемов. В связи с этим точность получаемых данных может отличаться в зависимости от алгоритма обработки урофлоуграмм.

• 2.    Не было обнаружено статистически достоверной разницы между параметрами T_Q и T QCLC .

• 3.    Алгоритм обработки урофлоуграмм, используемый в аппаратно-программном комплексе УФМ «Сигма» и «Уровест» позволяет определять значения максимального потока с высокой точностью. В среднем определенная разница между показателями Q_MAX и Q_MCLC при различных объемах мочеиспускания составляет 14,14 %.