Количественные параметры селезёнки: полнота и качество оценки по данным компьютерной томографии

Компьютерная томография (КТ) – высокоинформативный метод лучевой диагностики, масштабы применения которого все время возрастают. Согласно опубликованным статистическим данным, отмечается постоянный прирост количества КТ-исследований, в том числе приводящий к очевидному сокращению числа рентгенодиагностических исследований [1].

Интерпретация и описания результатов компьютерной томографии представляет собой трудоёмкий процесс, требующий принципиально большего времени. Особенно велики затраты времени на выполнение измерений, в том числе необходимых для принятия решений о диагнозе и тактике ведения пациента лечащим врачом.

В условиях кадрового дефицита врачей-рентгенологов [2,3] такой рост временных затрат становится все более существенной проблемой, влияющей на производительность труда, а значит, и на доступность медицинской помощи для пациентов.

Очевидно, что достигнутый уровень развития информационных технологий потенциально позволяет предложить решения по автоматизации процесса описания результатов КТ. В литературе представлены сведения о том, что применение технологий искусственного интеллекта при описании результатов компьютерной томографии органов грудной клетки сокращает длительность измерений аорты на 63,0% [4]. Это указывает на потенциальную эффективность автоматизации и иных измерений.

Увеличение селезенки – важный, а на некоторых этапах и единственный симптом целого ряда аутоиммунных, гематологических, онкологических, инфекционных и иных заболеваний. Точность измерений селезенки, в том числе по результатам компьютерной томографии, критично важна, так как гипердиагностика спленомегалии чревата 18

неоправданным назначением обследований и росту тревожности со стороны пациента, а недооценка – пропуском опасной патологии [5].

Примечательно, что многие методические вопросы измерений селезенки при проведении разных видов диагностических исследований, а также ее нормальные размеры с учетом половозрастных и иных антропологических характеристик остаются открытыми [6].

Обычно при интерпретации результатов компьютерной томографии определяют три размера (длина, толщина, ширина) и проводят расчет селезеночного индекса как произведение трех указанных размеров [7]. В норме он не превышает 480 кубических сантиметров. При КТ-исследованиях именно селезеночный индекс является критерием наличия спленомегалии, а значит, его указание в протоколе важно для лечащего врача [6–8]. Цель исследования – оценить полноту описаний размеров селезенки на результатах компьютерной томографии органов брюшной полости.

Материал и методы

Исследование выполнено в рамках Эксперимента по использованию инновационных технологий в области компьютерного зрения для анализа медицинских изображений и дальнейшего применения в системе здравоохранения города Москвы (mosmed.ai), утвержденного этическим комитетом (выписка из протокола №2 НЭК МРО РОРР от 20 февраля 2020 года), также зарегистрированного на ClinicalTrials (NCT04489992).

Проанализированы протоколы КТ органов брюшной полости, оформленные врачами-рентгенологами медицинских организаций г. Москвы в период с 01.01.2023 по 31.12.2024 гг. Использована выгрузка из Единого радиологического информационного сервиса Единой медицинской информационно-аналитической системы Москвы (ЕРИС ЕМИАС).

Поиск и анализ протоколов выполнен с использованием оригинального инструмента «Платформа подготовки наборов данных» [9,10]. Стратегия поиска включала: выбор модальности и вида исследования (КТ органов брюшной полости); применение комбинаций ключевых слов, связанных с описанием селезенки, и логических операторов.

Использованы аналитические методы исследований и описательная статистика.

Результаты

Всего выявлено 62 280 целевых протоколов. Это составляет 65,0% от объема соответствующих услуг, оказанных за период (n=95 940), поэтому выборку можно считать репрезентативной.

Описание селезенки содержали все включенные протоколы (Табл. 1). В подавляющем большинстве случаев (98,6%) констатировалось отсутствие увеличения селезенки. Вместе с тем, за исключением единичных случаев (<0,01%), объективные подтверждения в виде конкретных размеров или значения селезеночного индекса отсутствовали. Суммарно значение селезеночного индекса присутствовало в 5 422 из 62 280 протоколов, то есть лишь в 8,7% случаев. В свою очередь, конкретное значение индекса приведено только в 595 случаях, что составляет 0,96% от общего числа целевых протоколов. В остальных 4 827 случаях использована конструкция «селезёночный индекс в пределах нормы» и ее ближайшие аналоги.

Табл. 1. Примеры формулировок описаний селезенки из протоколов по результатам компьютерной томографии органов брюшной полости (правописание и единицы измерения оригинала сохранены)

№     Полное описание	Частичное описание	Неполное описание
«Селезенка размерами до 90х79х36 мм, селезеночный . индекс равен 256, норма си 480»	«Селезенка в размерах не увеличена, селезёночный индекс в пределах нормы»	«Селезенка с чёткими контурами, не увеличена в размерах»

2.	«Селезенка размерами до 115х129х49 мм, селезеночный индекс равен 256, (норма СИ<480)»	«Селезенка обычно расположена, не увеличена в размерах»
3.	«Селезенка увеличена, размерами 137х56х179 мм, селезеночный индекс 1373 n≤480»	«Селезенка… размерами 120х49х130мм, селезёночный индекс 764»	«Селезенка незначительно увеличена, индекс 546»
4.	«Селезенка размерами до 164х80х133 мм, СИ=1745 см3»	«Селезенка увеличена (селезеночный индекс=722)»	«Селезенка увеличена»
		«Селезенка увеличена в размерах 170х75х120мм»	«Селезенка увеличена в размерах» / «в объеме»

В изучаемой выборке протоколов информация об увеличении селезенки приведена в 847 (1,4%) случаях (Табл. 2). Обращает на себя внимание значительная вариабельность указанных в описаниях параметров.

Табл. 2. Описания размеров селезенки при ее увеличении (n=848)

Описание	Количество
	Абс.	%
Только селезеночный индекс	261	30,8
Только три размера	195	23,0
Размеры не указаны	143	16,9
Три размера и селезеночный индекс	93	11,0
Один размер (вертикальный/краниокаудальный)*	53	6,3
Только два размера (какие именно в протоколах не указано)	49	5,7
Объем селезенки	33	3,8
Не идентифицируемые размеры	21	2,5
Всего	848	100,0

В четырех из этих случаев также указан селезеночный индекс

Обсуждение

Точная оценка размеров селезенки, в том числе с учетом половозрастных отличий, чрезвычайно важна для диагностики и прогнозирования целого ряда патологических состояний, как редких, так и очень распространенных [11–13]. При интерпретации результатов компьютерной томографии органов брюшной полости рекомендуется выполнение измерений длины, толщины и ширины селезенки, а на их основе вычисление селезеночного индекса как произведения указанных параметров [6–8].

Для описания размеров селезенки в 62 280 протоколах КТ органов брюшной полости обнаружена значительная вариабельность. Анализ формулировок описаний селезёнки позволил выявить три их типа: полные, частичные, неполные (в контексте размеров).

При полном описании нормы в протоколе содержатся все необходимые объективные данные – три размера, селезёночный индекс; при этом указаны единицы измерения и референсное значение индекса. Частичное описание включает констатацию факта отсутствия увеличения и пребывания селезеночного индекса в пределах нормы. Неполное описание вообще не включает оценку индекса.

При полном описании патологических изменений также приводятся все необходимые объективные данные, референсное значение, единицы измерения. При частичном описании отмечается наличие увеличения органа, но либо не указаны размеры, либо не приведен селезеночный индекс. Оба варианта могут отрицательно сказаться на интерпретации результатов исследования врачом клинической специальности. Однако наиболее рискован третий вариант. При неполном описании идёт констатация факта увеличения селезенки, а какие-либо объективные данные в протоколе полностью отсутствуют. Такая ситуация может быть оценена как создающая риски для пациента.

Ещё одна проблема состоит в не стандартизированном подходе к применению единиц измерений. В описаниях - даже полных - встречаются как сантиметры, так и миллиметры. Очевидно, что единообразное использование системы СИ было бы правильным с методической точки зрения.

В 847 (1,4%) протоколах содержалась информация об увеличении селезёнки. Полностью правильное указание результатов измерений (длина, ширина, краниокаудальный размер и селезеночный индекс) приведены всего лишь в 11,0% (93) протоколов. Отметим, что динамика показателей по сравнению с предыдущим исследованием встречалась в единичных случаях.

На этом фоне в 16,9% (143) случаев конкретные размеры вообще не были указаны, так как врачи-рентгенологи ограничились констатацией факта («Селезенка увеличена»). Очевидно, что такой подход несёт в себе риски.

В большинстве протоколов - 30,8% (261) - приведен только селезеночный индекс (например, «Селезенка увеличена (СИ 852)»). Из этого числа в 26 случаях (10,0%) в протоколе также было указано референсное значение индекса, а в 1,9% - динамика индекса по сравнению с предыдущим исследованием.

Указанием только трех основных размеров врачи-рентгенологи ограничились в 23,0% (195) случаев (например, «Селезенка увеличена в размерах 170х75х120 мм»).

Особую проблемную категорию составляют случаи, когда в протоколах приведена неполная информация: только один или два размера (причем без их конкретизации) или только объем селезенки. Общее количество таких протоколов составило 135 или 15,8%. В качестве примеров можно привести такие формулировки: «Селезенка увеличена, V-565 мл», «Селезенка увеличена, вертикальным размером 14,3 см», «Селезенка увеличена 147х46 мм».

Очевидно, что подобные описания содержат недостаточно информации для лечащих врачей.

Необходимо отметить наличие 2,5% (21) протоколов с фрагментарными записями, например, «Селезенка увеличена 16см», «Селезенка: увеличена (3х нормы)», «Селезенка увеличена по длиннику до 190 мм», «Селезенка: увеличена (СИ>750)», «Селезенка увеличена, толщ на уровне ворот 57 мм».

В целом, выявленная ситуация позволяет охарактеризовать полноту описаний размеров селезенки при интерпретации результатов КТ органов брюшной полости как не стандартизированную и создающую высокие риски для пациентов. Безусловно, выполнение измерений селезенки, особенно когда выявление спленомегалии не является задачей исследования, сопряжено с временными затратами. Это механистическая процедура, значимость которой не всегда очевидна для конкретного врача-рентгенолога. Отсюда следуют риски субъективной оценки, чреватой рисками для пациента. Это утверждение наглядно подтверждается литературными данными, согласно которым чувствительность выявления спленомегалии на результатах КТ врачом-рентгенологом составляет 68,0%, специфичность - 97,0% [14]; таким образом, существует значительный риск пропуска патологии. Ранее для экономии времени и устранения рутинной процедуры обосновывалось выполнение только одного измерения (длину селезенки более 9,76 см полагали маркером спленомегалии [15]) или расчет индекса по сокращенной формуле (на основе только двух размеров [16, 17]). Очевидно, что такой подход снижает ценность результатов исследования для лечащего врача. В настоящее время наличие достаточно развитых технологий компьютерного зрения позволяет решить эту проблему более рационально. Благодаря применению искусственного интеллекта появляется потенциальная возможность очень быстро и без малейшей нагрузки на врача-рентгенолога получить полную объективную картину: точные значения трех размеров и селезеночного индекса, а при необходимости и объема селезенки [18]. Таким образом, целесообразна целенаправленная разработка решений на основе технологий искусственного интеллекта для автоматизации измерений селезенки, предоставления полных и объективных данных на фоне снижения трудоемкости описаний результатов компьютерной томографии, а также стандартизация подобного рода решений для внедрения в практику [19].

Выводы

• 1.    По итогам анализа 62 280 описаний результатов компьютерной томографии органов брюшной полости установлено, что 99,99% протоколов не содержат объективное подтверждение констатируемого факта отсутствия увеличения селезенки.

• 2.    При наличии увеличения селезенки полные данные о её размерах (длина, ширина, краниокаудальный размер и селезеночный индекс) содержатся только в 11,0% протоколов, а в 16,9% случаев размеры вовсе не указаны.

• 3.    В силу отсутствия стандартизации, фрагментарности или методических дефектов порядка 18,3% протоколов в части описаний размеров селезенки недостаточно информативны для лечащих врачей.

• 4.    Необходима разработка и внедрение автоматизированной морфометрии селезёнки с целью объективизации и стандартизации её оценки на фоне минимизации негативного влияния «человеческого фактора» и снижения рутинной нагрузки на врача-рентгенолога.

Ограничения исследования. В данной работе не рассматривались и не сравнивались методы определения размеров селезёнки, не оценивалось их влияние на вычисление селезёночного индекса. Изучение методических аспектов соответствующих измерений станет предметом дальнейших исследований.

Вклад авторов. Владзимирский А. В. – научное руководство, концепция исследования, развитие методологии, редактура; Панкратов А.В. – написание исходного текста, анализ информации, итоговые выводы; Кручинкин А. К. – обработка информации, итоговые выводы. Все авторы прочитали и согласились с версией рукописи, представленной для публикации.

Финансирование . Данная статья подготовлена авторским коллективом в рамках НИР «Научные методологии устойчивого развития технологий искусственного интеллекта в медицинской диагностике», (№ ЕГИСУ: № 123031500004-5) в соответствии с Приказом от 22.12.2023 г. № 1184 "Об утверждении государственных заданий, финансовое обеспечение которых осуществляется за счет средств бюджета города Москвы государственным бюджетным (автономным) учреждениям подведомственным Департаменту здравоохранения города Москвы, на 2025 год и плановый период 2026 и 2027 годов" Департамента здравоохранения города Москвы.

Декларация по этике. Утверждено этическим комитетом (выписка из протокола №2 НЭК МРО РОРР от 20 февраля 2020 года).