СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА СВОБОДНОЙ ЖИДКОСТИ В БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ Российский патент 2024 года по МПК A61B8/00 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, также к хирургии, и может быть использовано в исследовании брюшной полости при травме, асците, при болевом абдоминальном синдроме.

Определение свободной жидкости в брюшной полости проводится путем качественного и количественного исследования. Основная цель качественного исследования - определить только наличие свободной жидкости. Анализ литературы показал, что для идентификации свободной жидкости ультразвуковое исследование по FAST протоколу имеет высокую чувствительность и специфичность (Табл. 1). FAST означает «Focused Assessment with Sonography for Trauma» (Rozycki G.S., Ochsner M.G., Schmidt J.A. [et al.] A prospective study of surgeon-performed ultrasound as the primary adjuvant modality for injured patient assessment // Trauma. 1995. Vol. 39. №3. P. 492-198).

Количественное ультразвуковое исследование подразумевает точное определение объема свободной жидкости в брюшной полости (иначе говоря, гидроперитонеума, или гемоперитонеума - если речь может идти о скоплении крови в брюшной полости, например, при травме). В настоящее время предложено большое количество формул и расчетов для определения объема гидроперитонеума. Однако все расчеты имеют большую диагностическую погрешность.

Впервые способ для количественной оценки гемоперитонеума при эхосонографии был предложен М.М. Knudson et al. в 1990 году (Nonoperative management of blunt liver injuries in adults: the need for continued surveillance / M.M. Knudson, R.C. Lim Jr, D.D. Oakes, R.B. Jeffrey Jr // J Trauma. - 1990. - Vol. 30, N 12. - P. 1494-1500. DOI:10.1097/00005373-199012000-00009), который широко используется при абдоминальной травме. Данный способ основан на обнаружении крови в восьми различных внутрибрюшных пространствах: правое поддиафрагмальное пространство; левое поддиафрагмальное пространство; область правого пристеночно-ободочного кармана; область левого пристеночно-ободочного кармана; подпеченочное пространство (карман Моррисона); селезеночное пространство; малый таз; межбрыжеечное пространство.

Для расчета объема свободной жидкости по М.М. Knudson et al. подсчитывается количество пространств, в которых она обнаружена (табл. 2).

Также известен способ определения объема свободной жидкости в брюшной полости по рекомендациям О.А. Беляевой и В.М. Розинова (1994). Согласно этому способу, определение наличия свободной жидкости в полости малого таза соответствует малому гидроперитонеуму, объем жидкости при этом не превышает 7,3 мл/кг массы тела. При среднем гидроперитонеуме свободная жидкость визуализируется в малом тазу, печеночно-почечном кармане, латеральных каналах, периспленальном пространстве, ее объем соответствует 7,6-25,8 мл/кг массы тела. Обнаружение свободной жидкости еще и под передней брюшной стенкой в области мезогастрия соответствует большому гидроперитонеуму с объемом более 26,7 мл/кг массы тела (Возможности эхографии в детской хирургии / О.А. Беляева, В.М. Розинов // Эхография внутренних органов у детей / Ред.: И.В. Дворяковский. - М.: ПРОФИТ, 1994. - 224 с.).

Также известен способ для ориентировочного расчета объема гемоперитонеума при ультразвуковом исследовании. Н.А. Цап и др. (2010) предложила способ, основанный на определении уровня свободной жидкости в малом тазу в миллиметрах (Диагностическое и тактическое значение экстренной и динамической ультрасонографии при абдоминальной травме у детей / Н.А. Цап, С.Ю. Комарова, И.П. Огарков, В.И. Чукреев // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2010. - Том 31, №3. - С.55-59) (табл. 3).

Также известен способ на основе проведенных исследований А.Л. Горелик и О.В. Карасева (2019). При это используют анатомические ориентиры для определения объема гемоперитонеума. Различные объемы гемоперитонеума были классифицированы по степени кровопотери:

• малый (1 степень),

• средний (2 степень),

• большой (3 степень).

Малый гемоперитонеум, соответствующий 1 степени кровопотери, характеризуется визуализацией свободной жидкости в области малого таза. Объем такого гемоперитонеума составляет до 15% от объема циркулирующей крови (ОЦК). Средний гемоперитонеум, соответствующий 2 степени кровопотери, характеризуется наличием свободной жидкости в области малого таза и латеральных каналах. Это соответствует потере 15-30% ОЦК. Большой гемоперитонеум, соответствующий 3 степени кровопотери, характеризуется наличием свободной жидкости во всех отделах брюшной полости, включая межпетлевое пространство и переднюю брюшную стенку. Это соответствует потере более 30% ОЦК. Одним из критериев для проведения исследования гемоперитонеума по данному способу является слабо заполненный или катетеризированный мочевой пузырь (Горелик, А.Л. Тактика хирурга при травме селезенки у детей / А.Л. Горелик, О.В. Карасева // Opinion Leader. - 2019. - Том 20, №2. - С. 52-57).

Однако свободная жидкость в брюшинной полости имеет тенденцию к перемещению из одной анатомической области в другую, в зависимости от ряда факторов:

1. Скопление свободной жидкости зависит от положения человека. Так, при вертикальном положении жидкость, как правило, визуализируется в малом тазу. При горизонтальном положении пациента жидкость перемещается в латеральные карманы и печеночно-почечное пространство.

2. На перемещение свободной жидкости влияет наполнение внутренних органов. Так, при полном мочевом пузыре свободная жидкость будет перемещаться из малого таза в межпетлевое пространство и латеральные карманы. При наполнении желудка и петель кишечника, как правило, из-за вздутия живота, которое возникает при парезе - патогенетически связано с раздражением брыжейки при гемоперитонеуме - свободная жидкость смещается из межпетлевого пространства и области передней брюшной стенки.

Указанные особенности перемещения свободной жидкости в брюшинной полости не позволяют точно оценить ее объем при динамическом наблюдении. Так, при использовании вышеприведенных известных способов определения объема свободной жидкости в брюшной полости жидкость может перемещаться, и будет визуализироваться либо наоборот, не визуализироваться в предусмотренных согласно данным способам анатомических областях. Диагностика при этом будет весьма неточной, и может варьироваться от установления большого гемоперитонеума к среднему и наоборот, но при этом объем свободной жидкости фактически меняться не будет.

В экспериментальном исследовании на 8 трупах P. Baque et al. (2005) выявил высокий коэффициент корреляции (r, равный 0,95) при обнаружении свободной жидкости в печеночно-почечном пространстве (карман Моррисона). При этом пациент расположен горизонтально. Однако минимально обнаруживаемый объем жидкости в брюшной полости составил 470 мл (95% ДИ 327-614 мл, где ДИ - доверительный интервал). При статистическом анализе было установлено линейное уравнение для расчета объема свободной жидкости V (мл):

V (мл)=33Х+470,

где X (мм) - толщина полоски свободной жидкости по данным эхосонографии в печеночно-почечном пространстве.

Предложенный способ расчета с использованием данного уравнения точен для определения большого объема гидроперитонеума (более 470 мл). Также это уравнение рассчитано только для взрослых пациентов (вес 62-80 кг, рост 166-180 см) и не может использоваться в полной мере у детей (А new method to approach exact hemoperitoneum volume in a splenic trauma model using ultrasonography / P. Baque, A. Iannelli, F. Dausse, F. de Peretti [et al.] // Surg Radiol Anat. - 2005. - Vol. 27, N 3. - P. 249-253. DOI:10.1007/s00276-004-0307-2).

Также для подсчета объема гидроперитонеума известна формула для эллипсоида, которая установлена в программном обеспечении ультразвуковых аппаратов (например: https://medic-service.ru/wa-data/public/site/dp-50_usermanual2.pdf, стр. 124; https://www.oxy2.ru/files/downloads/apparat-uzi-edan-dus-60-standartnyj_pasport-2.pdf, стр. 138). Формула основана на моделировании жидкости как эллипсоида и использует простое математическое выражение для определения объема. Измеряется в поперечном сечении ширина (ш) и толщина (т), а в сагиттальном срезе - длина (д) свободной жидкости. Рассчитывается объем в мл визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости V(УЗИ) по уравнению:

V (УЗИ)=4/3πR1R2R3=4/3π (д×ш×т)/2≈д×ш×т×0,523

где V (УЗИ) - объем визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости в мл;

ш - ширина всей визуализируемой в брюшной полости свободной жидкости;

т - толщина всей визуализируемой в брюшной полости свободной жидкости;

д - длина всей визуализируемой в брюшной полости свободной жидкости.

Однако при малом и среднем гемоперитонеуме свободная жидкость не принимает форму эллипсоида, и использование этой формулы неприемлемо, так как приводит к большой погрешности при измерении объема.

Задачей настоящего изобретения является разработка безопасного и неинвазивного способа определения объема свободной жидкости в брюшной полости.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности определения объема свободной жидкости в брюшной полости.

Предложенный авторами способ определения объема свободной жидкости в брюшной полости имеет индивидуальный подход к пациенту. Авторы экспериментальным путем установили поправочные коэффициенты, что также позволяет исключить большую диагностическую ошибку.

Исследование было проведено на 10 трупах. Для моделирования гидроперитонеума в эпигастрии пункционным способом устанавливали дренаж размером 12 FR. Через катетер порционно по 50 мл в брюшинную полость вводился физиологический раствор общим объемом до 2,0 литров.

При анализе между объемом введенной в брюшную полость жидкости и объемом, полученным с использованием формулы для эллипсоида по данным УЗИ, получена сильная корреляция (r=0,8816, р=0,00001) (см. фиг. 1).

На фиг 1 показана диаграмма рассеяния для введенного в брюшную полость объема жидкости и визуализированного по данным УЗИ объема жидкости, где V(мл)_{введенный} - объем введенной в брюшную полость жидкости в мл, V(мл)_{полученный по УЗИ} - визуализированный по результатам УЗИ объем жидкости в брюшной полости в мл.

Таким образом, установлено, что увеличение объема свободной жидкости в брюшной полости в динамике будет выявлено по данным ультразвукового исследования.

Однако при сравнении введенного объема жидкости и данных УЗИ получена существенная разница 400 (100,0; 600,0) мл и 133,8 (20,6; 354,5) мл соответственно (р=0,008) (см. фиг. 2). На фиг. 2 показана диаграмма размаха, где 1-V(мл)_{введенный}, объем введенной в брюшную полость жидкости в мл, 2 - V(мл)полученный по узи, визуализированный по результатам УЗИ объем жидкости в брюшной полости в мл.

Для получения более детализированных параметров объема свободной жидкости при ультразвуковом исследовании, данные введенной жидкости были разделены на малый (до 250 мл), средний (250-500 мл) и большой (более 500 мл) объем. Также для оптимизации подсчета объема свободной жидкости по данным УЗИ полученные показатели умножались на площадь поверхности тела (ПИТ, в м²). Рассчитан коэффициент между истинным объемом свободной жидкости и объемом, полученным по данным УЗИ, с поправкой на площадь поверхности тела (табл. 4).

Как видно из табл. 4, чем больше объем свободной жидкости в брюшной полости, тем точнее он определяется по данным ультразвукового исследования с использованием формулы для эллипсоида с поправкой на площадь поверхности тела. При малых объемах (до 250 мл) целесообразно использовать коэффициент 2,36, при средних объемах (250-500 мл) - 1,43.

Способ осуществляют следующим образом.

Для ультразвукового исследования используют конвексные, векторные и линейные датчики с частотой 2-7,5 МГц в зависимости от конкретной ситуации и размеров тела пациента.

Пациент находится в горизонтальном положении, лежа на спине. Врач располагается справа. Исследуют четыре области:

1. Правый верхний квадрант - позиция датчика справа в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии. Исследуют печеночно-почечное пространство, иначе называемое карман Моррисона, а именно - расстояние между правой долей печени и правой почкой.

2. Левый верхний квадрант - позиции датчика слева в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии. Исследуют селезеночно-почечное пространство, а именно - расстояние между селезенкой и левой почкой.

3. Область малого таза - датчик устанавливают в надлобковой области. Исследуют Дугласово пространство, а именно - прямокишечно-маточное углубление у женщин и прямокишечно-пузырное углубление у мужчин.

4. Межпетлевое пространство - датчик устанавливают в мезогастрии, выше пупочного кольца и, не отрывая датчика от поверхности тела, постепенно смещают вниз до надлобковой области, исследуя пространство между петель кишечника.

Для подсчета объёма гидроперитонеума оценивают всю визуализируемую свободную жидкость в малом тазу, в печеночно-почечном пространстве, между петель кишечника. Измеряют в поперечном сечении ширину (ш) и толщину (т), а в сагиттальной плоскости измеряют длину (д) всей визуализируемой свободной жидкости. Рассчитывают объем V (УЗИ) визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости по формуле для эллипсоида, а именно: V (УЗИ)=4/3πR1R2R3 =4/3π:(д×ш×т)/2≈д×ш×т×0,523.

На фиг. 3 показано визуальное отображение исследования брюшной полости в поперечном сечении, на фиг. 4 представлено визуальное отображение исследования брюшной полости в саггитальной плоскости.

В расчетах используют формулу Haycock (Haycock G.B., Schwartz G.J., Wisotsky D.H. Geometric method for measuring body surface area: a height- weight formula validated in infants, children and adults. J Pediatr 1978; 93:62-66) для определения площади поверхности тела в м² (далее - BSA):

BSA (м²) = 0,024265 × рост (см)^0,3964 × вес (кг)^0,5378,

где BSA - площадь поверхности тела в м²;

рост (см) - рост пациента в сантиметрах;

вес (кг) - вес пациента в килограммах.

Экспериментальным путем авторы заявляемого изобретения определили коэффициент К, равный:

- 2,36 при малом гемиперитонеуме, то есть при объеме V (УЗИ) визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости до 250 мл;

- 1,43 при среднем гемиперитонеуме, то есть при объеме V (УЗИ) визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости 250-500 мл;

- 1,0 при большом гемиперитонеуме, то есть при объеме V (УЗИ) визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости более 500 мл.

Далее используют формулу расчета объема свободной жидкости в брюшной полости:

V (ml)=V (УЗИ)×BSA×К,

где V (ml) - объем свободной жидкости в брюшной полости в мл;

V (УЗИ) - объем визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости в мл;

BSA - площадь поверхности тела в м²;

К - поправочный коэффициент, равный 2,36 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости до 250 мл, 1,43 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости 250-500 мл и 1,0 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости более 500 мл.

Предложенный способ поясняется следующим клиническим примером.

Больной А., 13 лет, находился на лечении в ГИМДКБ г. Иркутска с диагнозом: тупая травма живота, разрыв селезенки, гемоперитонеум, ЗЧМТ. Из анамнеза: ребенок упал с высоты около 2 метров, ударился левым боком и головой. От момента травмы до госпитализации прошло 2 часа. При поступлении у ребенка жалобы на боли в животе. При осмотре отмечается умеренное вздутие живота. Систолическое артериальное давление 98 мм рт.ст., диастолическое артериальное давление 56 мм рт.ст., частота сердечных сокращений 74 уд. в минуту. Шоковый индекс 0,76. Шкала Комы Глазго 13 (оглушение), гемоглобин 157 г/л.

При поступлении проведено ультразвуковое исследование согласно заявляемому способу. Датчик установлен с правой стороны туловища в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии, исследовано расстояние между правой долей печени и правой почкой. Затем датчик установлен с левой стороны туловища в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии, исследовано расстояние между селезенкой и левой почкой. Затем датчик установлен в надлобковой области, исследовано прямокишечно-пузырное углубление. Далее датчик расположили в мезогастрии выше пупочного кольца и, не отрывая датчика от поверхности тела, постепенно смещали его вниз до надлобковой области, исследуя пространство между петель кишечника.

Выявлена свободная жидкость в малом тазу. Измерили в поперечном сечении ширину и толщину, а в сагиттальной плоскости - длину всей визуализируемой в брюшной полости свободной жидкости. По формуле эллипсоида объем гемоперитонеума, то есть объем V (УЗИ) всей визуализируемой по данным УЗИ жидкости в брюшной полости, составил 100 мл. Объем свободной жидкости пересчитан согласно предложенной формуле: V(ml)= V (УЗИ)×BSA×К = 100×1,4×2,36 = 330 мл, что соответствовало I степени кровопотери (7% объема циркулирующей крови - ОЦК; 4,9 мл/кг).

Проводили динамическую эхосонографию, повторяя предусмотренную предлагаемым способом последовательность действий: датчик устанавливали справа в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии, исследовали расстояние между правой долей печени и правой почкой, затем датчик устанавливали слева в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии, исследовали расстояние между селезенкой и левой почкой, далее датчик устанавливали в надлобковой области и исследовали прямокишечно-пузырное углубление, и далее датчик устанавливали в мезогастрии выше пупочного кольца и, не отрывая датчика от поверхности тела, постепенно смещали вниз до надлобковой области, исследуя пространство между петель кишечника. Измеряли в поперечном сечении ширину и толщину, в сагиттальной плоскости - длину всей визуализируемой в брюшной полости свободной жидкости. При этом в динамике визуализируемый объем всей свободной жидкости постепенно увеличивался. Жидкость визуализировалась уже не только в малом тазу, но и в печеночно- почечном пространстве, между петель кишечника: через 6 часов объем всей визуализируемой в брюшной полости жидкости по данным УЗИ с использованием формулы составил примерно 400 мл, через 12 часов примерно 500 мл. Через 24 часа по данным УЗИ брюшной полости объем гемоперитонеума составил 300 мл.

Объем свободной жидкости пересчитан согласно предложенной формуле: V(ml)=V (УЗИ)×BSA×К=300×1,4×1,43=600 мл.

В связи со стабильной гемодинамикой ребенку проводилась инфузионная терапия в объеме 40 мл/кг/сут, гемостатическая терапия (этамзилат внутривенно 10-15 мг/кг/сут каждые 6 часов), антибактериальная терапия.

Через 48 часов от момента поступления объем гемоперитонеума по данным вычислений при использовании предлагаемой согласно способу формулы V (ml) = V (УЗИ)×BSA×К=585×1,4×1,0=820 мл, кровопотеря составила 19% ОЦК или 13,3 мл/кг (II степень), отмечалось снижение гемоглобина до 77 г/л, что потребовало гемотрансфузии в объеме 250 мл.

В связи с продолженным кровотечением пациенту проведена мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с контрастированием. По данным МСКТ брюшной полости в паренхиме среднего и нижнего полюса селезенки при нативном исследовании определяются множественные, неправильной формы, сливающиеся между собой гиподенсивные (6-22 ед. Н) образования размером от 16 до 33 мм. Экстравазации контраста после внутривенного усиления не выявлено. Объем гемоперитонеума по данным МСКТ составил 856 мл. Погрешность в определении объема свободной жидкости, по предложенному способу, составила 4,4%.

Ребенку проводилось дальнейшее неоперативное лечение. На 3-е сутки объем гемоперитонеума составил 650 мл, на 5-е сутки 620 мл, на 7-е сутки 450 мл, на 9-е сутки 300 мл, на 12-е сутки ребенок выписан в удовлетворительном состоянии с объемом свободной жидкости около 50 мл. При контрольном осмотре через 1 месяц свободной жидкости в брюшной полости не выявлено.

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике. Может использоваться для определения объема свободной жидкости в брюшной полости при травмах, асците, болевом абдоминальном синдроме. УЗИ брюшной полости проводят в определенной последовательности, начиная в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии сначала с правой стороны туловища, исследуя расстояние между правой долей печени и правой почкой, затем с левой стороны, исследуя расстояние между селезенкой и левой почкой. Затем датчик устанавливают в надлобковой области, при этом у женщин исследуют прямокишечное-маточное углубление, а у мужчин - прямокишечно-пузырное углубление. После чего в мезогастрии выше пупочного кольца до надлобковой области исследуют пространство между петель кишечника, оценивают визуализируемую свободную жидкость в печеночно-почечном, селезеночно-почечном пространствах и в малом тазу. Далее, используя представленную формулу, рассчитывают объем визуализированной свободной жидкости. Способ безопасен и не инвазивен, позволяет точно определить объем свободной жидкости в брюшной полости. 4 ил., 4 табл., 1 пр.

Способ определения объема свободной жидкости в брюшной полости, при котором выполняют ультразвуковое исследование брюшной полости, отличающийся тем, что датчик для ультразвукового исследования устанавливают с правой стороны туловища в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии и исследуют расстояние между правой долей печени и правой почкой, затем датчик устанавливают с левой стороны туловища в области 10-12 межреберья по передней подмышечной линии и исследуют расстояние между селезенкой и левой почкой, затем датчик устанавливают в надлобковой области и исследуют у женщин прямокишечно-маточное углубление, а у мужчин - прямокишечно-пузырное углубление, далее датчик устанавливают в мезогастрии выше пупочного кольца и, не отрывая датчика от поверхности тела, смещают вниз до надлобковой области, исследуя пространство между петель кишечника, оценивают визуализируемую свободную жидкость в печеночно-почечном пространстве, в селезеночно-почечном пространстве, в малом тазу, между петель кишечника и измеряют в поперечном сечении ширину и толщину, а в сагиттальной плоскости - длину визуализируемой в указанных областях свободной жидкости, рассчитывают объем жидкости по формуле:

V (УЗИ) = д×ш×т×0,523,

где: V (УЗИ) - объем визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости в мл;

ш - суммарная ширина визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости;

т - суммарная толщина визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости;

д - суммарная длина визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости;

далее рассчитывают площадь поверхности тела в м² по формуле:

BSA = 0,024265 × рост (см)^0,3964 × вес (кг)^0,5378,

где: BSA - площадь поверхности тела в м²;

рост (см) - рост пациента в сантиметрах;

вес (кг) - вес пациента в килограммах;

и далее рассчитывают объем свободной жидкости по формуле:

V (ml) = V (УЗИ)×BSA×K,

где: V (ml) - объем свободной жидкости в мл;

V (УЗИ) - объем визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости в мл;

BSA - площадь поверхности тела в м²;

К - поправочный коэффициент;

при этом используют коэффициент К, равный 2,36 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости до 250 мл, коэффициент К, равный 1,43 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости 250-500 мл, и коэффициент К, равный 1,0 при объеме визуализируемой по данным УЗИ свободной жидкости более 500 мл.