Врожденные пороки развития (ВПР) органов мочевыделительной системы (МВС) плода, являясь лидирующими в структуре врожденной патологии, до настоящего времени остаются одной из основных причин перинатальной заболеваемости и смертности. При этом среди всех аномалий МВС доля различных вариантов обструктивных уропатий (ОУ) составляет от 40 до 87% [1].
В основе быстрого снижения функции почки при ОУ лежат характерные деструктивно-дистрофические изменения паренхимы, сопровождающиеся уменьшением количества нефронов и нарушением ее ангиоархитектоники.
Данные патофизиологические процессы рассматриваются в качестве инициирующих механизмов развития компенсаторных изменений, происходящих в «здоровой» контралатеральной почке. В немногочисленных публикациях, освещающих состояние последней при таких односторонних аномалиях развития МВС, как агенезия и мультикистозная дисплазия, представлены подтверждения ее компенсаторного увеличения [2–5]. Вместе с тем в доступной литературе нам не удалось обнаружить работ, отражающих анатомо-функциональное состояние контралатеральной почки при различных вариантах односторонних ОУ у плода.
В связи с тем, что постнатальный прогноз новорожденных с ОУ в большой степени предопределяется степенью компенсаторных возможностей «здоровой» почки, их оценка посредством использования таких современных методик, как 3D/4D реконструкция, допплерометрия сосудов, трехмерная допплерографическая ангиография приобретает особую роль и может иметь важное прогностическое значение в пренатальной диагностике данных видов уропатий.
Цель данного исследования заключалась в оценке компенсаторных изменений «здоровой» контралатеральной почки при односторонней ОУ плода.
Материал и методы исследования
Исследование выполнялось на базе отделений ультразвуковой и функциональной диагностики и хирургии, реанимации и интенсивной терапии новорожденных ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова Минздрава России в период с 2012 по 2013 гг. Критериями включения в исследование были: одноплодная беременность в сроке от 20 до 40 недель, отсутствие у беременной экстрагенитальной патологии и отягощенного акушерско-гинекологического анамнеза. У 29 плодов (основная группа) с антенатально выявленными односторонними ОУ (увеличение переднезаднего размера лоханки (ПЗРЛ) более 7 мм), проанализированы степень расширения чашечно-лоханочного комплекса (ЧЛК), состояние кровотока в почечной артерии. Аналогичное обследование проведено у 45 плодов (контрольная группа) с отсутствием каких-либо пороков развития. Критерии исключения – отказ пациентов от исследования и/или невозможность наблюдения.
Объективность пренатального ультразвукового диагноза обеспечивалась проведением исследования двумя независимыми специалистами отделения ультразвуковой и функциональной диагностики Центра. При обследовании беременных использовали ультразвуковой прибор Voluson-Е8 (General Electric, США) с трансабдоминальным конвексным мультичастотным датчиком 4–8 МГц.
Для оценки размеров почек проводились линейные (рис. 1) и объемные их измерения (рис. 2А см. на вклейке). Полученные с помощью импульсно-волновой допплерометрии параметры кровотока в почечной артерии были представлены спектром допплеровских кривых и расчетом систоло-диастолического соотношения (С/Д), пульсационного индекса (ПИ) и индекса резистентности (ИР).
Дополнительная объективная информация о состоянии ренального кровотока при использовании приложения VOCAL «Гистограмма объекта», характеризовалась следующими параметрами трехмерной допплерографической ангиографии: индексом васкуляризации (Vascularisation Index (VI)), отражающим относительную долю цветовых вокселов в зоне интереса; индексом потока (Flow Index (FI)) – их среднюю интенсивность сигнала; индексом васкуляризации потока (Vascularisation Flow Index (VFI)) – сочетающим два выше указанных измерения (рис. 2В см. на вклейке). Для исключения влияния разных технических условий настроек ультразвуковой системы при проведении каждого последующего исследования устанавливались одни и те же параметры трехмерной допплерометрии: Persistence-2; Line filter-Low; Contrast-9; Enhance-2; Reject-0; Quality-normal; Harmonic frequency-high; Smooth-5/7; Frequency- low; Ensemble-13; Flow resistance- Middle 1; Line density-5; PD Map-5; Balance gray-225; Artifact-on; Line filter-off; Quality-normal; WMFlow 1; PRF-0.6 Khz.
Полученные данные были обработаны методами описательной статистики и представлены в виде среднего ± стандартного отклонения, а также с использованием программ Excel (Microsoft Office 2007) и Statistica 6 (StatSoft). Математические методы обработки данных включали статистический и корреляционный анализы. Для определения значимости различий сопоставляемых величин использовали Kruskal-Wallis ANOVA тест и X2-тест. Значение коэффициента Пирсона менее 0,05 принималось за уровень статистической достоверности.
Результаты исследования
Анализу были подвергнуты неизмененные почки у 29 плодов с односторонними ОУ. В зависимости от выраженности дилатации ЧЛК пораженной (коллатеральной) почки были сформированы группы с незначительной, умеренной и выраженной степенями расширения ПЗРЛ (табл. 1).
Как видно из табл. 1, у 29 плодов с односторонними ОУ при незначительной степени расширения ПЗРЛ (I степень) количество неизмененных почек составило 27,6%, при умеренной степени дилатации – 37,9%, а при выраженной – 34,5%.
Для выявления анатомо-морфологических особенностей контралатеральной почки у плодов с односторонними ОУ проводилось сравнение показателей ее линейных размеров с таковыми почек плодов, не имеющих каких-либо пороков МВС (табл. 2).
Также проведен сравнительный анализ объемов почек плодов основной и контрольной групп, полученных с помощью приложения VOCAL (табл. 3).
Как видно, численные значения линейных размеров (длина, ширина и переднезадний размер) и показатели объема почек плодов основной группы, представленные в табл. 2 и 3, превышали таковые у плодов, вошедших в группу контроля. Данное увеличение было характерно для плодов с умеренным и выраженным расширением ЧЛК, а также зависело от срока беременности, проявляясь с 33 недель при умеренном и с 26 недель – при выраженном расширении (p<0,05). На основании измерения линейных размеров компенсаторное увеличение неизмененной почки констатировано в 14 (48,3%), в то время как на параметрах объема – в 20 (68,9%) случаях (p<0,05), то есть в 1,4 раза чаще.
Показатели гемодинамики в почечной артерии неизмененных почек плодов основной и контрольной групп, полученные с помощью импульсно-волновой допплерометрии, представлены в табл. 4.
В результате сравнительного анализа значений импульсно-волновой допплерометрии с расчетом угол-независимых индексов (С/Д, ПИ и ИР) почечной артерии контралатеральной почки у плодов с ОУ и контрольной групп статистически значимых различий выявлено не было.
Параметры ренального кровотока неизмененной почки у плодов с различной степенью обструкции ЧЛК и контрольной группы оценены с помощью ЗD-допплерографической ангиографии и отражены в табл. 5.
Представленные в табл. 5 данные демонстрируют различия значений объемного кровотока (VI и VFI) в почках плодов основной и контрольной групп.
Для исключения влияния параметров настройки ультразвуковой системы на значения сосудистых индексов объемного кровотока и, таким образом, получения объективной картины состояния почечной гемодинамики нами был рассчитан показатель отношения значений данных индексов (табл. 6).
Как наглядно демонстрируют данные сравнительного анализа, увеличение объема с соответствующим повышением объемного кровотока (по данным отношений индексов) в неизмененной почке у плодов с ОУ имеет взаимосвязь со степенью расширения ПЗРЛ пораженной почки.
Обсуждение
Компенсаторная гипертрофия отнюдь не является общим свойством всех парных органов после удаления одного из них. Это уникальное качество присуще только почкам, обладающим полифункциональностью, обеспечивающим стабильность гемостаза организма. После удаления одной почки рост оставшейся значительно превосходит его темп в естественных условиях постнатального развития. О.А. Гончаровской и Т.Р. Рузиевым [6] продемонстрирована резкая гипертрофия почки после односторонней нефрэктомии, когда за двое суток увеличение ее массы достигало 50%. В эксперименте Kaufman с соавт. и Celsi с соавт. [7, 8] доказали зависимость скорости гипертрофии от возраста, отметив большую ее интенсивность у более молодых животных.
Компенсаторная гиперплазия почки характерна и для плода человека в случаях ВПР органов МВС. S.H. Van Vuuren и соавт. [5] обнаружили гиперплазию органа при таких аномалиях, как односторонняя агенезия или ее мультикистозная дисплазия. Однако авторам не удалось выявить статистически значимых различий степени увеличения неизмененного органа в зависимости от вида указанных аномалий.
Важное клиническое значение компенсаторного увеличения единственной функционирующей почки в антенатальном периоде для прогноза дальнейшей жизни новорожденного подтверждают исследования, демонстрирующие четкую взаимосвязь между степенью уменьшения количества клубочков и развитием сердечно-сосудистых заболеваний [9]. Кроме того, факт выявления компенсаторного увеличения одной почки может играть решающую роль в дифференциальной диагностике отдельных видов аномалий МВС. Например, при невозможности визуализации одной из почек в типичном месте можно предположить агенезию или дистопию второй. В указанной клинической ситуации гипертрофия единственной контралатеральной почки будет свидетельствовать в пользу отсутствия, а не аномальной локализации почки с противоположной стороны.
Компенсаторная гипертрофия органа подразумевает превышение его объемов по сравнению с соответствующими нормативными значениями для конкретного календарного возраста. Благодаря многочисленным исследованиям физиологии человека, включая и антенатальный период, удалось представить панели нормативных размеров органов МВС, в том числе и почек плода, в различные сроки его внутриутробного развития [10–13]. При этом, характеризуя гипо- или гипертрофию, в качестве одной из наиболее часто используемых линейных характеристик до настоящего времени определяют ее длину. Однако уже в конце 90-х годов прошлого столетия работами K.N. Glazebrook и соавт. [14] было показано, что при ультразвуковом исследовании длина котралатеральной почки плода с односторонней агенезией после 30 недель беременности только в 35,5% случаев превысила 95-ю перцентиль. Схожие результаты в более поздних исследованиях получены L.M. Hill и соавт. [2]. По данным авторов, в случаях взятия за основу только показателей ее длины точность диагностики компенсаторного увеличения почки не превышала 44,4%. Гипертрофия почки, по сведениям L.W Chu [15], может быть подтверждена и увеличением ее переднезаднего размера. Учитывая тот факт, что размеры почек плода могут варьировать в зависимости от срока беременности и его массы, для минимизации их влияния на показатели объема J.Y Cho и соавт. [16] предложили использовать показатель отношения переднезаднего их размера к ширине. На основании использования данного отношения и всех линейных размеров в нашем исследовании процент выявления увеличенного объема контралатеральной почки у плодов с односторонней ОУ составил 48,3% и оказался сопоставимым с результатами исследований цитируемых выше авторов. Вместе с тем, возможность с помощью трехмерной эхографии в 1,4 раза чаще визуализировать увеличенные объемы контралатеральных почек в той же когорте обследованных демонстрирует более высокую его диагностическую ценность (68,9% случаев) по сравнению с применением линейных измерений.
Обсуждая приведенные в литературе сведения о сроках антенатальной диагностики компенсаторного увеличения почки, следует отметить их достаточно разноречивый характер. Так, по данным S.H. Van Vuuren и соавт. [5] увеличение единственной функционирующей почки может быть констатировано, начиная с 20 недель беременности. По мнению L.M. Hill и соавт. [2], компенсаторная гипертрофия почки выявляется в конце второго триместра беременности, что объясняется наиболее активно происходящими процессами нефрогенеза в период с 26-й по 35-ю недели внутриутробного развития. В то же время, по данным O. Мansoor и соавт. [17], только к концу первого года жизни новорожденного появляются убедительные признаки компенсаторного увеличения единственной функционирующей почки. То, что в нашем исследовании у плодов с выраженной обструкцией гипертрофию контралатеральной почки оказалось возможным диагностировать начиная с 25-й недели беременности (в отличие от 33-й недели – при умеренной степени), имеет важное прогностическое значение, так как при данных аномалиях позволяет ожидать рождение ребенка с резким снижением функции пораженной почки.
Несмотря на большое число не только клинических, но экспериментальных исследований, посвященных изучаемой проблеме, точные механизмы, приводящие к внутриутробному компенсаторному увеличению «здоровой» почки, остаются до сих пор не выясненными. По мнению G. Wolf [18], снижение общей почечной массы может служить пусковым механизмом, приводящим к компенсаторному увеличению сохраненной почки за счет гиперплазии (увеличение количества) и/или гипертрофии (увеличение объема) клубочков. В то же время в эксперименте на животных R. Douglas-Denton и соавт. [19] продемонстрировали, что при удалении в III триместре беременности одной почки в контралатеральной происходит увеличение количества, а не объема клубочков. По данным L.M. Hill и соавт. [2], компенсаторная гипертрофия почки сопряжена с активацией процессов как гиперплазии, так и гипертрофии всех нефронов.
В настоящее время объективные сведения, отражающие функциональные особенности исследуемого органа посредством оценки степени его васкуляризации, позволяет получить трехмерная допплерографическая ангиография. Последнее подтверждают исследования на животных, в которых O. Morel и соавт. [20] была прослежена четкая линейная зависимость между сосудистыми индексами и реальным кровотоком в котиледоне плаценты. В ранее проведенных исследованиях нами была установлена прямо пропорциональная зависимость показателей 3D-допплерометрической ангиографии неизмененных почек от срока беременности, объема почки и толщины ее паренхимы. В то же время при ОУ такой взаимосвязи, а именно снижения параметров объемного кровотока со сроком беременности, установить не удалось [21]. Обсуждая механизмы, лежащие в основе гипертрофии, можно предположить, что при отсутствии изменений кровотока в почечной артерии, выявленном в ходе настоящего исследования с помощью трехмерной допплерографической ангиографии, увеличение степени васкуляризации почки в большей степени отражает активацию процессов неоангиогенеза, наиболее характерных для гиперплазии нефронов почки.
Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют заключить, что антенатально выявленные с помощью современных методов эхографии компенсаторные изменения (увеличение размеров и степени васкуляризации) контралатеральной почки у плодов с односторонней выраженной обструкцией мочевыводящих путей могут рассматриваться в качестве предикторов, позволяющих еще в антенатальном периоде прогнозировать функциональные нарушения пораженного органа.
