Способ оценки наличия компрессионного синдрома при увеличении объема щитовидной железы Российский патент 2023 года по МПК A61B5/55 

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии щитовидной железы, и может быть использовано для оценки степени компрессии органов шеи у пациентов с патологией щитовидной железы.

Заболевания щитовидной железы, на сегодняшний день, занимают лидирующие позиции среди эндокринопатий. В России тиреоидной патологией страдают от 5 до 15% населения, при этом в отдельных регионах страны эта цифра приближается к 65% (Гостимский А.В. и соавт., 2019). Одним из наиболее опасных осложнений является компрессионный синдром, который в подавляющем большинстве определяет клиническую картину заболевания (Zheng R. et al., 2021). При этом чаще всего встречается поражение обеих долей. Симптомы компрессии органов шеи могут длительное время не проявляться и в короткие сроки привести к стойким функциональным нарушениям, ухудшающим качество жизни и требующим выполнения оперативного вмешательства (Roman B.R. et al., 2021).

По данным Пиксина И.Н. и соавт.(2014), у 77% пациентов с полинодозным зобом выявляют увеличение объема щитовидной железы с развитием компрессионного синдрома, что указывает на необходимость ранней диагностики данного состояния. Кроме того, значительный размер органа усложняет техническую сторону оперативного вмешательства и увеличивает количество интра- и послеоперационных осложнений (Zheng R. et al., 2021).

Единого взгляда на определение показаний к хирургическим вмешательствам у больных с синдромом компрессии нет. Н.И. Пиксин и соавт. (2017) предлагают оценивать коэффициент обтурации верхней грудной апертуры, полученный по данным компьютерной томографии органов шеи и средостения у больных зобом шейно-загрудинной локализации. А.В. Гостимский и соавт. (2019) рекомендуют использовать спирометрию для определения сроков операции при заболеваниях щитовидной железы, осложненных сдавлением трахеи. Также в литературе подробно описана стратификация тяжести компрессионного синдрома, основанная на результатах оценки клинической симптоматики и данных инструментальных методов диагностики.

Тем временем, в современных источниках не представлены точные и объективные критерии компрессионного синдрома, позволяющие определять тактику лечения и обосновать решение о необходимости выполнения оперативного вмешательства.

Таким образом, проблема оказания хирургической помощи больным с заболеваниями щитовидной железы, сопровождаемыми синдромом компрессии, не решена.

Уровень техники.

Существуют различные способы оценки тяжести синдрома компрессии органов шеи при заболеваниях щитовидной железы. Несмотря на это, на сегодняшний день, отсутствуют объективные критерии тяжести компрессионного синдрома, определяющие необходимость оперативного лечения.

Thusoo Т.K. et al. (2000) оценили результаты обследования и лечения 25 пациентов с синдромом компрессии органов шеи. По мнению авторов, наиболее информативным методом диагностики последнего является спирометрия. Методика заключается в предоперационной оценке функции внешнего дыхания и включает в себя измерение объемных и скоростных показателей дыхания.

Высоцкий А.Г. и соавт. (2010) считают, что показания к оперативному вмешательству у пациентов с большими размерами щитовидной железы, можно основывать на оценке данных спирографии. Метод заключается в определении объема форсированного выдоха за 1 секунду. Если показатель составляет 35-54%, то пациенту рекомендуют оперативное лечение. Однако подобные методики направлены на оценку исключительно дыхательных расстройств и не учитывает другие проявления компрессионного синдрома, вызванные сдавлением пищевода и сосудистого пучка.

Пиксин Н.И. и соавторы (2017) представили трехуровневый диагностический алгоритм синдрома компрессии органов шеи. На первом уровне производили сбор анамнеза, оценку клинических проявлений компрессии, ультразвуковое исследование щитовидной железы, с оценкой размеров щитовидной железы, ее расположения, рентгенографию грудной клетки. Если выявляли признаки компрессии, то использовали диагностические методики второго уровня (рентгеноскопия пищевода, бронхоскопия, компьютерная томография средостения).

Третий уровень диагностики предлагали пройти пациентам с положительными результатами на предыдущих этапах обследования. Им выполнялись магнитно-резонансная томография головного мозга, шеи, ультразвуковое исследование сосудов шеи. Каждому из симптомов на всех уровнях соответствовало определенное количество баллов. Максимальное количество баллов, которое мог набрать пациент, было равно 20. В зависимости от этого, тяжесть компрессии разделили на 4 степени: первая (0-3 балла) - «пограничная»; вторая (4-5 баллов) - легкая; третья (6-15 баллов) - средней степени тяжести и четвертая (16-20 баллов) - тяжелый компрессионный синдром. По мнению авторов, это позволяет объективизировать оценку тяжести компрессионного синдрома.

Способ в достаточной мере дает возможность оценить степень компрессии органов шеи у пациентов с патологией щитовидной железы по данным объективных и инструментальных методов диагностики. Недостатками вышеописанного способа является отсутствие количественных анатомических критериев, позволяющих более точно оценить и описать компрессионный синдром и определить показания к оперативному лечению.

Прототипом заявленного способа оценки компрессионного синдрома при увеличении объема щитовидной железы является способ, разработанный Murat Binar и соавт.(2019). Авторы исследовали взаимосвязь между объемом щитовидной железы и степенью сужения трахеи, независимо от клинической симптоматики, путем построения трехмерной модели по данным компьютерной томографии головы и шеи. Было произведено изучение 163 томограмм. Для оценки степени сдавления трахеи использовали формулу: TCR = Al (the narrowest cross-sectional area of trachea)/A2 (the largest cross-sectional area of trachea), то есть оценивали отношение минимальной площади сечения трахеи к максимальной. Средний показатель компрессии трахеи составил 15%. Пациенты с большим объемом щитовидной железы имели коэффициент сдавления более 15%. Кроме того, исследование демонстрирует, что небольшие объемы щитовидной железы, могут приводить к значительному ее сужению. В связи с этим, степень тяжести компрессионного синдрома не всегда коррелирует с объемом щитовидной железы.

Представленная методика эффективная, так как применяются количественные методы оценки компрессии по данным информативного метода исследования, каким является компьютерная томография. Однако недостаточно анализа лишь одного показателя (площади поперечного сечения трахеи). Для объективизации необходимо введение дополнительных параметров, позволяющих более точно оценить наличие сдавления, так как нередко компрессионный синдром сопровождается дополнительным смещением и сдавлением других органов и структур шеи.

Учитывая современные технические возможности, направленные на улучшение результатов лечения пациентов с патологией щитовидной железы, сопровождающейся компрессией органов шеи, и наличие вышеописанных недостатков существующих методик, была поставлена задача - разработать количественные критерии компрессионного синдрома органов шеи при заболеваниях щитовидной железы. Задача изобретения.

Поставленная задача изобретения состоит в оптимизации диагностики компрессионного синдрома у пациентов с заболеваниями щитовидной железы, при использовании данных магнитно-резонансной томографии.

Раскрытие изобретения.

Способ оценки компрессионного синдрома при увеличении объема щитовидной железы заключается в анализе магнитно-резонансных томограмм пациентов с зобом 2 степени и выявлении количественных анатомических параметров компрессионного синдрома.

На первом этапе изучили магнитно-резонансные томограммы пациентов, оперированных по поводу заболеваний щитовидной железы, сопровождающихся синдромом компрессии органов шеи. Критериями включения в исследование явились: наличие зоба 2 степени (ВОЗ, 2001) с поражением обеих долей, клинических (чувство сдавления в области шеи, дисфагия, затруднение дыхания, голосовая дисфункция), ультразвуковых (девиация и изменение размерных параметров трахеи, пищевода, сосудов шеи), трахеоскопических (отдавливание стенки трахеи извне), эзофагоскопических (отдавливание стенки пищевода извне), признаков компрессионного синдрома, подтвержденных интраоперационно.

На магнитно-резонансных томограммах мягких тканей шеи у пациентов с полинодозным зобом, в режимах, взвешенных по Т1 и Т2 в трех проекциях с жироподавлением /T2-FS/, визуализировали структуры шеи на уровне С5 - Th1. По данным Кагана И.И. и соавт. (2012), оптимальные изображения топографии щитовидной железы получаются именно на уровне тел С5 - Th1 позвонков.

Анализ томограмм производился в скелетотопической привязке среза. Нулевым уровнем принимали передний бугорок первого шейного позвонка.

Отсчет вели от краниального к каудальному направлению. Через центр позвонка, принятого за точку отсчета, проводили две взаимно перпендикулярные оси ординат, и положение любой точки в пространстве описывали их координатами.

При изучении томографических срезов измеряли следующие количественные параметры: ширина, высота, передне-задний размер долей щитовидной железы; передне-задний размер перешейка железы; количественные параметры трахеи, пищевода, сонной артерии, яремной вены, коротких мышц шеи, грудино-ключично-сосцевидной мышцы; расстояния от задней поверхности долей щитовидной железы до пищевода, до осей ординат; расстояния от боковых поверхностей долей щитовидной железы до сонной артерии, яремной вены, грудно-ключично-сосцевидных мышц. Оценивали взаимоотношения щитовидной железы с гортанью, трахеей, пищеводом, сосудистым пучком, степень их смещения относительно осей ординат.

Достоверность полученных результатов оценивали путем проведения сравнения полученных количественных параметров с данными томографии пациентов с нормальным объемом щитовидной железы, а также с результатами ультразвукового исследования и интраоперационных наблюдений.

Дифференцирующую информативность полученных количественных параметров характеризовали мерой Кульбака (Гублер Е.В., Генкин А.А., 1969, Генкин А.А., 1999).

Построение моделей оценки компрессии проводили в соответствии с методикой неоднородной последовательной процедуры распознавания образов. Для этого на первом этапе вычисляли диагностические коэффициенты (ДК) каждого параметра по формуле:

где Р1 - относительная частота параметра при первом верифицируемом состоянии (частота встречаемости параметра на томограммах у пациентов с зобом, сопровождаемым синдромом компрессии);

Р2 - относительная частота параметра при втором верифицируемом состоянии (частота встречаемости параметра на томограммах у пациентов с нормальным объемом щитовидной железы).

Ig - десятичный логарифм.

Затем определяли его информативность по формуле Кульбака:

где J - информативность;

ДК - диагностический коэффициент;

Р1 - относительная частота параметра при первом верифицируемом состоянии (частота встречаемости параметра на томограммах у пациентов с зобом, сопровождаемым синдромом компрессии);

Р2 - относительная частота параметра при втором верифицируемом состоянии (частота встречаемости параметра на томограммах у пациентов с нормальным объемом щитовидной железы).

Информативность параметра более 0,5 позволяла признать его информативным и включить в диагностическую систему (перечень параметров, суммирование информативности которых, позволяет определить наличие или отсутствие компрессионного синдрома).

Исследование дифференциальной информативности позволило из первоначального набора количественных параметров, отобрать наиболее значимые.

Информативные параметры компрессионного синдрома, представлены в таблице 1.

Для оценки сочетанного влияния и вклада каждого параметра на вероятность наличия компрессионного синдрома проведен многофакторный анализ. Помимо рассчитанных показателей информативности каждого параметра, диагностических коэффициентов, выраженных в целых числах со знаком (+) или (-), определены диагностические пороги вероятности наличия компрессии у пациентов с патологией щитовидной железы. Он определяется суммой диагностических коэффициентов всех параметров и равен 29. То есть, пациентов с суммой диагностических коэффициентов 29 и более следует относить к группе с компрессионным синдромом.

Подобное последовательное суммирование диагностических коэффициентов по каждому из параметров (для вариантов его наличия или отсутствия) предоставляет возможность рассчитать сумму, соотнесение которой с величинами диагностических порогов позволяет верифицировать дифференцируемый случай по наличию или отсутствию компрессионного синдрома с заданной вероятностью. Для этого рассчитаны диагностические пороги (таблица 2).

Так, пациенты с суммой диагностических коэффициентов от 61 и выше могут быть включены в группу с синдромом компрессии органов шеи с вероятностью 95%. Диагностические пороги пациентов с суммой ДК от -32 баллов и менее будут относиться к группе без компрессии, с вероятностью 95%. Интервал диагностического коэффициента от 61 до 29 соответствует наличию компрессионного синдрома с вероятностью от 94% до 55%, соответственно. Диагностический коэффициент в интервале от 25 до -32 -вероятность наличия сдавления органов шеи составляет от 45% до 5%. Пациенты с суммами диагностических коэффициентов от 26 до 28 не попадают в пределы установленных порогов и находятся в зоне «диагностической неопределенности», что предполагает проведение дополнительных методов обследования.

Осуществление изобретения.

Пациенту с заболеванием щитовидной железы, сопровождающимся увеличением ее объема, выполняется магнитно-резонансная томография мягких тканей шеи.

На магнитно-резонансных томограммах мягких тканей шеи в режимах, взвешенных по Т1 и Т2 в трех проекциях с жироподавлением /T2-FS/, визуализируются структуры шеи на уровне С5 – Тh1. Проводится анализ томограмм в скелетотопической привязке среза. Нулевым уровнем принимается передний бугорок первого шейного позвонка. Отсчет ведется от краниального к каудальному направлению. Через центр позвонка, принятого за точку отсчета, проводятся две взаимно перпендикулярные оси ординат, и положение любой точки в пространстве описывается их координатами.

При изучении томографических срезов измеряются следующие количественные параметры, суммирование которых указывает на наличие компрессии: смещение трахеи кзади на не более 1,28 см, угловое смещение трахеи от 17,5° до 37,6°, смещение сосудистого пучка латерально от срединной линии с одной из сторон на 2,0 см и более, смещение сонной артерии кзади на не более 1,47 см, увеличение расстояния между сонной артерией и яремной веной на 0,4 см и более, сужение трахеи на 0,99 см и более, сужение трахеи до не более 0,4 см, уменьшение поперечного размера пищевода до не более 1,1 см, смещение гортани кзади до 1,65 см и менее, уменьшение переднезаднего размера коротких мышц шеи на 0,7 см и менее. Используя прогностическую таблицу информативности и диагностических коэффициентов критериев компрессионного синдрома, определяют диагностический коэффициент каждого количественного параметра для вариантов его наличия или отсутствия. Диагностические коэффициенты каждого параметра суммируются. Полученное значение соотносится с диагностическими порогами и определяется вероятность наличия компрессионного синдрома.

Технический результат.

Использование предлагаемого способа оценки компрессионного синдрома при увеличении объема щитовидной железы с выявлением и суммированием количественных параметров компрессии органов шеи, в сравнении с известными технологиями, показал высокую эффективность, и, позволяет с точностью до 95% выявлять наличие или отсутствие компрессионного синдрома у пациентов с зобом. Кроме того, совокупность признаков заявленного изобретения, где каждый из которых необходим, а все вместе влияют на достижение технического результата, позволяют объективизировать диагностику компрессионного синдрома и обосновать лечебную тактику.

Проведенные исследования по источникам патентной и научно-медицинской информации показали, что предлагаемый способ в качестве изобретения неизвестен, соответствует критерию "новизна" и может использоваться в клиниках специализированного назначения.

Пример конкретного выполнения.

Приводим пример использования диагностических коэффициентов данных признаков для оценки наличия компрессионного синдрома.

Пациентка К., 54 года. Диагноз: многоузловой коллоидный зоб, эутиреоз, синдром компрессии органов шеи. Анамнез заболевания: обратилась с жалобами на затруднение дыхания, глотания, наличие сухого кашля, чувства сдавления в области шеи в течение шести месяцев. При объективном исследовании в области шеи определяется слегка увеличенная в размерах щитовидная железа, неоднородная, безболезненная при пальпации. По данным УЗИ органов шеи - объем щитовидной железы составил 102 см³. Правая доля - 53,4 см³, левая доля - 45,0 см³, перешеек - 3,6 см³. В обеих долях - множественные, неоднородные узлы, от 20 до 33 мм в диаметре, с четкими, ровными контурами, преимущественно жидкостной структуры. При ФГДС и ФБС изменений не выявлено. Функциональные пробы легких в норме. При магнитно-резонансной томографии органов шеи отмечено выраженное диффузное увеличение щитовидной железы с воздействием на окружающие структуры.

На томограммах произведена морфометрия анатомических параметров шеи (таблица 3). Выявлено уменьшение поперечного размера пищевода до 0,95 см (Фиг. 1), увеличение расстояния между сонной артерией и яремной веной более 0,42 см (Фиг. 2), смещение гортани кзади до 1,57 см (Фиг. 3), смещение трахеи кзади до 1,19 см (Фиг. 4), смещение левого сосудистого пучка латерально более 2,19 см (Фиг. 5), угловое смещение трахеи от 17,5° до 37,6°.

Итоговая сумма диагностических коэффициентов составила 36, что позволяет судить о синдроме компрессии с вероятностью от 94% до 55%.

Пациенту выполнена тиреоидэктомия, во время которой подтверждено наличие компрессионного синдрома (Фиг. 6).

Список литературы

1. Высоцкий, А.Г. Критерии оценки синдрома шейно-медиастинальной компрессии при патологии щитовидной железы / А.Г. Высоцкий, Ю.А. Сидоренко, С.И. Гюльмамедов и др. // Украинский журнал хирургии. - 2010. - №1. - С. 44-46.

2. Генкин А.А. Новая информационная технология анализа медицинских данных; Программный комплекс ОМИС / А. А. Генкин. - СПб.: Политехника, 1999 - 191 с.

3. Гублер Е.В., Генкин А.А.. Применение критериев непараметрической статистики для оценки различий двух групп наблюдений в медико-биологических исследованиях. М.: Медицина. 1969 29 с.

4. Гостимский А.В. Ургентные операции при заболеваниях щитовидной железы, осложненных компрессией органов шеи и средостения / Гостимский А.В., Романчишен А.Ф., Селиханов Б.А., Лисовский О.В.// Вестник Российской военно-медицинской академии. 2019. № S1. С. 60-63.

5. Пиксин И.Н. Компрессионный синдром при заболеваниях щитовидной железы и способы его коррекции / Пиксин И.Н., Любицкий А.В., Давыдкин В.И., Вилков А.В., Голубев А.Г., Кечайкин А.Н. // Медицинский альманах. 2014. №3(33). С. 143-145.

6. Пиксин Н.И. Стратификация тяжести компрессионного синдрома у больных зобом / Пиксин Н.И., Давыдкин В.И., Вилков А.В., Голубев А.Г., Пряников И.Р. // Вестник новых медицинских технологий. 2017. №3. С. 158-163.

7. Binar М., Serindere М., Bozlar U., Karahatay S., Demirkapi S., Aydin U., Gokgoz M., Tasar M., Gerek M. Determining the Thyroid Gland Volume Causing Tracheal Compression: A Semiautomated 3D CT Volumetry Study. Medicina (Kaunas). 2019 May 16;55(5).

8. Roman B.R., Randolph G.W., Kamani D. Conventional Thyroidectomy in the Treatment of Primary Thyroid Cancer. Endocrinol Metab Clin North Am. 2019 Mar; 48(1): 125-141.

9. Thusoo Т.K., Gupta U., Kochhar K., Hira H.S. Upper airway obstruction in patients with goiter studies by flow volume loops and effect of thyroidectomy. World J Surg. 2000 Dec;24(12): 1570-1572.

10. Zheng R., Rios-Diaz A.J., Thibault D.P., Crispo J.A.G., Willis A.W., Willis A.I. A contemporary analysis of goiters undergoing surgery in the United States. Am J Surg. 2020 Aug; 220(2):341-348.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии и эндокринологии. Пациенту выполняют магнитно-резонансную томографию мягких тканей шеи. Анализ томограмм проводят в скелетотопической привязке среза. За нулевой уровень принимают передний бугорок первого шейного позвонка. Отсчет ведут от краниального к каудальному направлению. Через центр позвонка, принятого за точку отсчета, проводят две взаимно перпендикулярные оси ординат и положение точек в пространстве описывают их координатами. Оценивают взаимоотношения щитовидной железы с гортанью, трахеей, пищеводом, сосудистым пучком, степень их смещения относительно осей ординат по сравнению с данными томографии пациентов с нормальным объемом щитовидной железы. Определяют и суммируют диагностические коэффициенты для каждого количественного критерия компрессии. Оценивают смещение органов и структур шеи, вычисляют диагностические коэффициенты и информативность параметров компрессии: смещение трахеи кзади, угловое смещение, смещение сосудистого пучка латерально от срединной линии с одной из сторон, смещение сонной артерии кзади, увеличение расстояния между сонной артерией и яремной веной, сужение трахеи, уменьшение поперечного размера пищевода, смещение гортани кзади, уменьшение переднезаднего размера коротких мышц шеи. Определяют вероятность наличия компрессионного синдрома. Способ позволяет выявить наличие или отсутствие компрессионного синдрома у пациентов с зобом, объективизировать диагностику компрессионного синдрома и обосновать лечебную тактику. 6 ил., 3 табл., 1 пр.

Способ оценки наличия компрессионного синдрома органов шеи при увеличении объема щитовидной железы, включающий анализ магнитно-резонансных томограмм органов шеи пациентов с заболеваниями щитовидной железы, отличающийся тем, что анализ томограмм проводят в скелетотопической привязке среза, за нулевой уровень принимают передний бугорок первого шейного позвонка, отсчет ведут от краниального к каудальному направлению, через центр позвонка, принятого за точку отсчета, проводят две взаимно перпендикулярные оси ординат, и положение точек в пространстве описывают их координатами, оценивают взаимоотношения щитовидной железы с гортанью, трахеей, пищеводом, сосудистым пучком, степень их смещения относительно осей ординат по сравнению с данными томографии пациентов с нормальным объемом щитовидной железы, определяют и суммируют диагностические коэффициенты (ДК) для каждого количественного критерия компрессии: смещение трахеи кзади, угловое смещение трахеи, смещение сосудистого пучка латерально от срединной линии с одной из сторон, смещение сонной артерии кзади, увеличение расстояния между сонной артерией и яремной веной, сужение трахеи, уменьшение поперечного размера пищевода, смещение гортани кзади, уменьшение переднезаднего размера коротких мышц шеи; определяют (ДК) каждого количественного критерия компрессии для вариантов его наличия или отсутствия, а именно: ДК равен +12 при наличии смещения трахеи кзади на не более 1,28 см, ДК при отсутствии критерия равен -7, ДК равен +11 при наличии углового смещения трахеи от 17,5° до 37,6°, ДК при отсутствии параметра равен -8, ДК равен +9 при наличии смещения сосудистого пучка латерально от срединной линии с одной из сторон на 2,0 см и более, ДК при отсутствии критерия равен -5, ДК равен +7 при наличии смещения сонной артерии кзади на не более 1,47 см, ДК при отсутствии критерия равен -5, ДК равен +6 при наличии увеличения расстояния между сонной артерией и яремной веной на 0,4 см и более, ДК при отсутствии критерия равен -3, ДК равен +5 при наличии сужения трахеи на 0,99 см и более, ДК при отсутствии критерия равен -2, ДК равен +4 при наличии сужения трахеи до не более 0,4 см, ДК при отсутствии критерия равен 0, ДК равен +3 при наличии уменьшения поперечного размера пищевода до не более 1,1 см, ДК при отсутствии критерия равен -1, ДК равен +2 при наличии смещения гортани кзади до 1,65 см и менее, ДК при отсутствии критерия равен 0, ДК равен +2 при наличии уменьшения переднезаднего размера коротких мышц шеи на 0,7 см и более, ДК при отсутствии критерия равен -1; определяют вероятность наличия компрессионного синдрома, при этом при значении суммы ДК от 61 и выше - с вероятностью 95% включают исследуемого в группу с компрессионным синдромом, при значении суммы ДК от -32 баллов и менее - с вероятностью 95% исследуемого включают в группу без компрессионного синдрома, при значении суммы ДК от 29 до 61 - с вероятностью от 94% до 55% исследуемого включают в группу с компрессионным синдромом, при значении суммы ДК от 25 до -32 - с вероятностью от 45% до 5% исследуемого включают в группу с компрессионным синдромом, при значении суммы ДК от 26 до 28 исследуемого включают в группу «диагностической неопределенности».