Способ определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени (варианты) Российский патент 2017 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к медицине и может использоваться для определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с патологическими изменениями в паренхиме печени при неалкогольной жировой болезни печени.

К настоящему времени сложилось четкое представление об атеросклерозе как мультифокальном заболевании, в основе которого лежат сложные нарушения в биохимических, иммунологических и молекулярно-генетических процессах. В атерогенез вовлекается сложный комплекс взаимодействий между сосудистой стенкой, форменными элементами крови, растворенными в ней биологически активными веществами и локальным нарушением кровотока (триада Р. Вирхова). В результате атеросклероза происходит постепенное локальное стенозирование коронарных, мозговых и других артерий за счет образования и роста в них атеросклеротических бляшек.

Патогенез атеросклероза представляет собой многофакторный и динамичный процесс. До настоящего времени нет всеобъемлющей теории, объясняющей и учитывающей все его стороны. Сегодня доминируют две гипотезы развития и становления атеросклероза: гипотеза "ответ на повреждение" и липидно-инфильтрационная гипотеза, которые в принципе не противоречат и во многом дополняют одна другую при объяснении различных процессов, наблюдаемых при атеросклерозе.

На сегодняшний день большое внимание уделяется изучению роли неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) в развитии атеросклероза.

Показано, что в печени при жировом гепатозе нарушаются распад инсулина и утилизация глюкозы, создаются условия для синтеза атерогенных фракций холестерина и триглицеридов (ТГ), что способствует развитию нарушений углеводного и липидного обменов, раннему появлению атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний [ H1,2. Diagnosis of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), Diabetologia. 2016 Apr 18].

НАЖБП приводит к развитию неалкогольного стеатогепатита (НАСГ), который сам может индуцировать фиброгенную реакцию, что может приводить к развитию цирроза [Day СР. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol. 2002; 16: 663-78].

Вовлекаясь в патологический процесс, печень становится не только органом-мишенью, но и сама усиливает метаболические нарушения. Клиническая значимость метаболических нарушений при НАЖБП велика. Их сочетание в значительной степени ускоряет развитие и прогрессирование атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний.

Найдены корреляционные взаимоотношения между тяжестью патологических изменений в печени и изменением толщины интимы/медиа сонных артерий, выраженностью коронарного атеросклероза, кальцификации аортального клапана и эндотелиальной дисфункции. Установлена высокая частота встречаемости коронарного атеросклероза у пациентов с НАЖБП. Мета-анализ семи исследований, включающих около 3500 человек, продемонстрировал, что НАЖБП, диагностируемая с помощью ультразвукового исследования, в высокой степени коррелирует с увеличением толщины интима-медиа сонной артерии и увеличением распространенности атеросклеротических бляшек [Sookoian S., Pirola С.J. // J. Hepatol. - 2008. - №49. - P. 600-607, Sinn DH1, Cho SJ, Gwak GY, Cho J, Gu S, Seong D, Kang D, Kim H, Yi BK, Paik SW. 100. Medicine (Baltimore). 2016 Jan; 95 (3): e2578 Doi:10.1097/MD Nonalcoholic Fatty Liver Disease for Identification of Preclinical Carotid Atherosclerosis., Sookoian S., Pirola C.J. // J. Hepatol. - 2008. - №49. - P. 600-607].

В этой связи актуальным является и изучение НАЖБП как самостоятельного, независимого дополнительного фактора риска развития атеросклероза [Identification of Preclinical Carotid Atherosclerosis. 25. Sookoian S., Pirola C.J. // J. Hepatol. - 2008. - №49. - P. 600-607].

Известна работа Targher G. (2006), в которой было показано, что изменения толщины интима-медиа сонной артерии (ТКИМ ОСА) возникают уже на ранних стадиях гистологически верифицированного стеатоза печени и прогрессируют по мере утяжеления гистологических проявлений НАЖБП, независимо от классических факторов сердечно-сосудистого риска, резистентности к инсулину и других компонентов метаболического синдрома (МС). [Targher G., Bertolini L., Padovani R., et al. // Diabetes Care. - 2004. - №27. - P. 2498-2500. Relations Between Carotid Artery Wall Thickness and Liver Histology in Subjects With Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Targher G., Bertolini L., Padovani R., et al. // Diabetes Care. - 2006. - №29. - P. 1325-1330. Targher G., Arcaro G. // Atherosclerosis. - 2007. - №19. - P. 235-24039]. В исследование было включено 85 амбулаторных больных с НАЖБП. Все пациенты с хронически повышенным содержанием ферментов печени и стеатозом, диагностированным с помощью ультразвукового исследования. Для определения патологических изменений в печени использовалась пункционная биопсия печени и гистологическая классификация Бранта. Контрольная группа составила 160 здоровых добровольцев.

ТКИМ ОСА измеряли с помощью ультразвукового исследования по трем измерениям вблизи бифуркации общей сонной артерии. Затем все показания были усреднены. У пациентов с НАЖБП ТКИМ ОСА была достоверно больше, чем ТКИМ сонных артерий контрольной группы. Пациенты с НАЖБП имели большее число атеросклеротических бляшек (69,1 против 34,2%, p<0,001), по сравнению с контрольной группой.

Важно отметить, что выраженность гистологических признаков НАЖБП (стеатоз и фиброз) с высокой достоверностью коррелирует с увеличением ТКИМ сонных артерий.

В работе Targher G. впервые было показано, что, во-первых, у пациентов с НАЖБП, диагностированной с помощью пункционной биопсии, толщина ТКИМ ОСА достоверно больше по сравнению с контрольной группой, а во-вторых, выраженность гистологических изменений при НАЖБП независимо предсказывает тяжесть атеросклеротического поражения сосудистой стенки сонных артерий.

Результаты данного исследования подтверждают гипотезу о том, что тяжесть гистологических изменений при НАЖБП тесно связана с ранним атеросклерозом сонных артерий. Тем не менее, недостатком работы является то, что авторы используют биопсию как инструмент обследования, что приводит к увеличению стоимости анализа, ухудшению приверженности пациентов к обследованию и к возможным осложнениям.

Еще один известный метод неинвазивной диагностики патологических изменений в печени - Эластография. Эластография - исследование ткани печени, которое выполняется с помощью аппарата «Фиброскан» (FibroScan). Принцип эластографии основан на взаимосвязи эластичности ткани и степени фиброза: чем ниже эластичность (то есть плотнее ткань печени), тем более выражен фиброз. Фибросканирование печени имеет следующие недостатки: невозможно оценить некротические изменения в тканях, слабая чувствительность на ранних стадиях фиброза, искажение результата у пациентов с лишним весом, острым воспалительным процессом в печени.

Широко известным и часто применяемым способом диагностики патологических изменений в печени является ультразвуковое исследование печени. Это неинвазивный инструментальный метод, основанный на определении четырех ультразвуковых признаков: затухание эхо-сигнала, диффузная гиперэхогенность печени, повышение эхогенности печени по сравнению с почками и нечеткость сосудистого рисунка.

Недостатки данного способа - сложная воспроизводимость, неоднозначность интерпретации полученных данных, сложность фиксации результатов для оценки динамики изменений, а также снижение чувствительности метода с увеличением количества висцерального жира.

Для скрининговой диагностики патологических изменений в печени в 2007 году утверждены неинвазивные биопрогностические тесты:

Стеатоскрин, Фибротест (ФТ) и Фибромакс (ФМ) (Biopredictive, Paris France, патент US 6631330), используемые в качестве заместительного маркера для хронического гепатита С [Poynard Т, et al. Comp Hepatol. 2004; 3:8] и В [Myers RP, et al. J Hepatol. 2003; 39: 222-30] и, в последнее время, для алкогольного заболевания печени [Callewaert N, et al. Nature Med 2004; 10; 1-6; Naveau S, et al. Clin Gastroenterol Hepatol].

В основу изобретения положена задача разработки способа диагностики признаков раннего атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с НАЖБП на основе определения с помощью ультразвуковой диагностики средней толщины интима-медиа сонной артерии и пиковой систолической скорости кровотока во внутренней сонной артерии, который бы обеспечивал предиктивное выявление патологических изменений в сосудах у пациентов с различными патологическими изменениями в печени при НАЖБП, который являлся бы достаточно достоверным для снижения потребности в проведении биопсии печени.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени, включающем in vitro диагностику патологических изменений в печени Стеатоскрин и определение значения Стеатоскрин, среднюю толщину интима-медиа сонной артерии У у пациента определяют по формуле

У=0,64+0,34 Стеатоскрин,

и если У≥0,86 мм, то у пациента определяют ранние признаки атеросклероза.

Во втором варианте решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени, включающем in vitro диагностику патологических изменений в печени Стеатоскрин и определение значения Стеатоскрин, пиковую систолическую скорость кровотока во внутренней сонной артерии У у пациента определяют по формуле

У=-1,52+3,785 Стеатоскрин,

и если У≥110 см/с, то у пациента определяют ранние признаки атеросклероза.

Настоящее изобретение обеспечивает способ диагностики, по которому перспективно определяется значение патологических изменений в печени, диагностированных с помощью неинвазивного метода Стеатоскрина для определения вероятного атеросклеротического поражения сосудистой стенки, с достоверностью, достаточной для снижения вероятности проведения пункционной биопсии печени и выполнения скрининговых исследований брахиоцефальных артерий.

Это может являться полезным для пациентов и общества с целью снижения опасности проведения биопсий печени, а также приводит к снижению стоимости анализа и не приводит к возможным при биопсии осложнениям.

Изобретение поясняется с помощью фиг. 1-5.

На фиг. 1 показаны средние показатели ТКИМ ОСА во всех группах, где S1, S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. На фиг. 2 приведены значения ТКИМ ОСА у пациентов с более тяжелыми патологическими изменениями в паренхиме печени, где S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. На фиг. 3 показаны значения ТКИМ ОСА у пациентов с атеросклеротическими бляшками, где S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. На фиг. 4 показана взаимосвязь между патологическими изменениями в печеночной ткани и степенью утолщения КИМ ОСА. На фиг. 5 приведена зависимость степени утолщения КИМ ОСА от тяжести патологических изменений в печени, диагностированных с помощью неинвазивного биопрогностического теста - Стеатоскрин. На фиг. 6 показаны средние показатели средней систолической скорости в ОСА и пиковой систолической скорости в ВСА во всех группах, где S1, S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. Ск. Ср. ОСА - средняя систолическая скорость в общей сонной артерии, ск. Пик. сист. ВСА - пиковая систолическая скорость во внутренней сонной артерии. На фиг. 7 приведены показатели скорости кровотока в ОСА и ВСА у пациентов с НАЖБП и более тяжелыми патологическими изменениями в печени, где S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. Ск. Ср. ОСА - средняя систолическая скорость в общей сонной артерии, ск. Пик. сист. ВСА - пиковая систолическая скорость во внутренней сонной артерии. На фиг. 8 показана взаимосвязь скоростных показателей кровотока в каротидных артериях с выраженностью патологических изменений в печени. На фиг. 9 показана диаграмма, иллюстрирующая наличие атеросклеротических бляшек по данным УЗДГ у пациентов с различными уровнями патологических изменений в печени, где S2, S3, S4 - уровни тяжести патологических изменений в печени по шкале Стеатоскрин: стеатоз не диагностирован, выраженный стеатоз, фиброз, стеатофиброз соответственно. На фиг. 10 приведена зависимость пиковой систолической скорости кровотока в ВСА от выраженности патологических изменений в печени, диагностированных с помощью неинвазивного биопрогностического теста - Стеатоскрин.

При ультразвуковом исследовании каротидных артерий измерение ТКИМ ОСА проводили по стандартной методике на аппарате Voluson 730 Expert., оснащенном линейным датчиком с фазированной решеткой с частотой 7,5 МГц. Измерение толщины КИМ ОСА проводили по 3 точкам на 1 см ниже уровня бифуркации справа и слева. Вычисляли среднюю ТКИМ ОСА по 6 точкам. Наличие ранних признаков атеросклероза определялось как местное утолщение ТКИМ ОСА более 0,86 мм в любой из точек сонных артерий - ТКИМ ОСА максимальная (методике Pignoli и Salonen, О'Лири и соавторы, Cardiovascular Health Study: the CHS Collaborative Research Group. Stroke 23: 1752-1760, 1992). Критериями наличия АСБ в сонных артериях является локальное утолщение участка сонной артерии более чем на 50% в сравнении с окружающими участками или утолщение участка сонной артерии более чем 1,5 мм с протрузией его в сторону просвета сосуда.

Для статистического анализа использовались точный критерий Фишера, критерий хи-квадрат, t-критерий Стьюдента, критерий критерия Биферрони для оценки достоверности различий между каждой парой групп и критерия множественного сравнения Тьюки-Крамера для пересчета множественных сравнений и множественной логистической регрессии для многофакторного анализа (Hintze JL. NCSS 2003 User Guide. Number Cruncher Манна-Уитни и дисперсионный анализ при использовании Statistical Systems 2003 software NCSS, Kaysville, Utah).

Вышеизложенный способ был применен к обследованию 111 амбулаторных пациентов с абдоминальным ожирением при окружности талии (ОТ)≥80 см у женщин и ≥94 см у мужчин в возрасте от 18 до 59 лет. Из них у 101 обследуемого подтверждены различные патологические изменения в печеночной ткани с помощью неинвазивной методики Стеатоскрин. Оставшиеся 10 пациентов не имели признаков НАЖБП и составили группу контроля.

Также все пациенты были разделены в зависимости от наличия или отсутствия синдрома цитолиза и степени ожирения.

Далее всем обследуемым выполнялось ультразвуковое исследование каротидных артерий.

В первом варианте изобретения при проведении сравнительного статистического анализа было показано, что средние значения ТКИМ ОСА были достоверно выше у пациентов с сочетанием абдоминального ожирения и НАЖБП, чем в контрольной группе (фиг. 1).

При этом максимальные значения ТКИМ ОСА отмечались у пациентов с более тяжелыми патологическими изменениями в паренхиме печени (фиг. 2).

У 20% больных (21 человек) по данным ультразвукового исследования каротидных артерий были выявлены атеросклеротические бляшки, при этом у 94% из них отмечались патологические изменения в печени в виде стеатофиброза - S4 уровень по шкале Стеатоскрин (фиг. 3).

В результате проведенного корреляционного анализа была выявлена достоверно положительная взаимосвязь между патологическими изменениями в печеночной ткани и степенью утолщения КИМ ОСА (фиг. 4).

В результате проведенного регрессионного анализа получена достоверно положительная зависимость степени утолщения КИМ ОСА от тяжести патологических изменений в печени, диагностированных с помощью неинвазивного биопрогностического теста - Стеатоскрин. Полученная зависимость подтверждена математически уравнением простой линейной регрессии (фиг. 5).

Ср. КИМ у=0,64+0,34 Стеатоскрин

Клинический пример:

Пациентка И., 48 лет. Результаты Стеатоскрин:

Рост 164 Вес 105 Альфа2макроглобулин 3,18 гаптоглобин 1,67 Алт 48,4 Аст 30,2 Глюкоза 5,48 Общий х/с 6,95 Общий билирубин 10,2 Гамма ГТ 145,1 Аполипопротеин А1 1,29 Триглицериды 3,6

Пациентка И., 48 лет. Параметры толщины КИМ ОСА по данным ультразвукового исследования каротидных артерий: КИМ1=0,8; КИМ2=0,76; КИМ3=0,9; КИМ ср=0,82 (мм).

Высчитываем ТИМ ОСА ср., используя полученное уравнение регрессии:

КИМ ср.=0,64+0,34*0,55=0,82 (мм). Данное значение соответствует полученным результатам УЗДГ сосудов шеи.

Во втором варианте изобретения при выполнении ультразвукового исследования каротидных артерий определялись значения скоростных показателей кровотока в общей сонной и внутренней сонной артерии.

При проведении сравнительного статистического анализа было показано, что средние значения скоростных показателей кровотока в общей сонной и внутренней сонной артерии были достоверно выше у пациентов с сочетанием абдоминального ожирения и НАЖБП, чем в контрольной группе (фиг. 6).

При этом максимальные параметры скоростей в ОСА и ВСА отмечались у пациентов с более тяжелыми патологическими изменениями в паренхиме печени (фиг. 7).

В результате проведенного корреляционного анализа была выявлена достоверно положительная взаимосвязь между патологическими изменениями в печеночной ткани и увеличением скорости кровотока в ОСА и ВСА (фиг. 8).

У 20% больных (21 человек) по данным ультразвукового исследования каротидных артерий были выявлены атеросклеротические бляшки, при этом у 94% из них отмечались патологические изменения в печени в виде стеатофиброза - S4 уровень по шкале Стеатоскрин, а пиковая систолическая скорость во ВСА превышала пороговое значение 110 см/с (фиг. 9).

В результате проведенного регрессионного анализа получена достоверно положительная зависимость между пиковой систолической скоростью кровотока в ВСА и уровнями тяжести патологических изменений в печени, диагностированных с помощью неинвазивного биопрогностического теста - Стеатоскрин. Полученная зависимость подтверждена математически уравнениями простой линейной регрессии (фиг. 10).

Клинический пример:

Пациентка Ф., 41 год. Результаты Стеатоскрин:

Рост 179 Вес 106 Альфа2макроглобулин 3,68 гаптоглобин 0,96 Алт 89 Аст 75 Глюкоза 5,74 Общий х/с 3,64 Общий билирубин 9,23 Гамма ГТ 50 Аполипопротеин А1 1,3 Триглицериды 1,9

Значения скоростных показателей в ОСА и ВСА по результатам УЗДГ сосудов шеи: 0,916 м/с и 1,41 м/с соответственно.

Высчитываем числовое значение по шкале Стеатоскрин, используя имеющееся уравнение:

1. Для ОСА: Стеатоскрин = 0,36604+0,44810*0,916=0,776, что соответствует 4 уровню по шкале Стеатоскрин.

2. Для ВСА: Стеатоскрин = 0,40153+0,26419*1,41=0,777, что соответствует 4 уровню по шкале Стеатоскрин.

Результаты, полученные клиническим врачом с помощью данного изобретения, являются более легко объясняемыми и позволяют рассматривать возможность проведения биопсии печени с целью уточнения этиологии заболевания, либо при наличии выраженного фиброза печени по данным Стеатоскрина, либо при выявлении очевидного диссонанса между уровнем фиброза, установленного по результатам Стеатоскрина, и клиническими признаками, указывающими на тяжелый патологический процесс в печени.

Одним из существенных открытий настоящей работы является крайне значимое усовершенствование диагностического значения патологии печени в развитии атеросклеротического поражения сосудистой стенки.

Факторами риска ошибки системы Стеатоскрин являлись гемолиз, заболевание Гилберта, острое воспаление и внепеченочный холестаз.

В заключение настоящее изобретение представляет совокупность лабораторных и инструментальных методов: определение 10 биохимических маркеров, скорректированных по возрасту, полу и ИМТ, для применения в определении наличия или отсутствия стеатоза или фиброза печени и ультразвуковое исследование каротидных артерий.

Способ диагностики по изобретению может быть автоматизирован и может выгодно применяться для пациентов со стеатозом печени, включая заболевание, для снижения показаний к проведению биопсии печени.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени. Для этого проводят in vitro диагностику патологических изменений в печени Стеатоскрин и определение значения Стеатоскрин. При этом среднюю толщину интима-медиа сонной артерии У у пациента определяют по формуле У=0,64+0,34 Стеатоскрин, и если У≥0,86 мм, то у пациента определяют ранние признаки атеросклероза. Также предложен способ диагностики с использованием пиковой систолической скорости кровотока во внутренней сонной артерии у пациента. Группа изобретений позволяет диагностировать патологию печени и развитие атеросклеротического поражения сосудистой стенки без использования инвазивных методик. 2 н.п. ф-лы, 10 ил, 1 пр.

1. Способ определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени, включающий in vitro диагностику патологических изменений в печени Стеатоскрин и определение значения Стеатоскрин, отличающийся тем, что среднюю толщину интима-медиа сонной артерии У у пациента определяют по формуле

У=0,64+0,34 Стеатоскрин,

и если У≥0,86 мм, то у пациента определяют ранние признаки атеросклероза.

2. Способ определения атеросклеротического поражения сосудистой стенки у пациентов с абдоминальным ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени, включающий in vitro диагностику патологических изменений в печени Стеатоскрин и определение значения Стеатоскрин, отличающийся тем, что пиковую систолическую скорость кровотока во внутренней сонной артерии У у пациента определяют по формуле

У=- 1,52+3,785 Стеатоскрин,

и если У≥110 см/с, то у пациента определяют ранние признаки атеросклероза.