The possibilities of modern research methods in monitoring the functional activity of the intestine: a review

Full Text

Введение

В последние десятилетия отмечаются значительные успехи в развитии инструментальных методов исследования полых органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), особенно в области систем с использованием искусственного интеллекта (ИИ) [1]. Совершенствование рентгенологического, магнитно-резонансного, эндоскопического, ультразвукового (УЗ)-оборудования приводит к повышению чувствительности и специфичности соответствующих методов исследования в диагностике заболеваний [2]. Несмотря на достигнутый прогресс, в некоторых ситуациях обследование пациентов с патологией ЖКТ представляет значительные трудности [3]. Наиболее часто сложности возникают в ходе дифференциальной диагностики сосудистых мальформаций с желудочно-кишечным кровотечением, ишемией кишечной стенки в результате спаечной кишечной непроходимости [4]. Приведенные методы исследования в той или иной степени инвазивны и не позволяют оценивать функцию кишки, проводить непрерывный мониторинг состояния кишечной стенки с учетом функциональной активности органа. В настоящее время сохраняется актуальность поиска новых неинвазивных и функциональных методов исследования ЖКТ [5]. Кишечная перистальтика – важная клиническая характеристика двигательной активности ЖКТ [5]. Тяжелое состояние, объемные оперативные вмешательства часто сопровождаются явлениями пареза [6]. В результате растяжения кишечной стенки нарушается ее микроциркуляция, что ведет к снижению барьерной функции [7]. Прогрессирование процесса запускает механизм бактериальной транслокации, развитие ишемии кишки, явлений полиорганной дисфункции [6–8].

Литературный анализ публикаций показал, что исследований, посвященных влиянию различных заболеваний на особенности перистальтики, крайне мало. Изучение двигательной активности кишки при помощи регистрации и анализа кишечных шумов, которые появляются в результате продвижения кишечного содержимого, могло бы стать, возможно, дополнительным источником информации о функциональном состоянии кишки и иметь важное практическое значение с позиции предотвращения развития необратимых изменений кишечной стенки, что требует дальнейших исследований в этом направлении.

Основная часть

Общая характеристика современных методов исследования кишечника

Для комплексного изучения функциональной активности кишечника в современной медицине применяется широкий спектр диагностических методов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения. Выбор конкретной методики зависит от клинической ситуации, наличия противопоказаний, технических возможностей медицинского учреждения и целей исследования. Рассмотрим подробнее основные методы диагностики, применяемые для оценки состояния кишечника.

Рентгенография органов брюшной полости

Обзорная рентгенография органов брюшной полости (R-ОБП) остается простым, недорогим, доступным методом исследования, который используют в качестве первичной диагностики ургентной абдоминальной патологии, в том числе кишечной непроходимости [9]. В последнее время роль R-ОБП живота в диагностике ряда ургентных состояний подвергается критике [9–11]. Диагностическая ценность R-ОБП в мониторинге кишечной непроходимости тонкой и толстой кишки не превышает 50–60 и 70–80% соответственно [12]. Метод характеризуется значительными ограничениями в дифференциальной диагностике патологических состояний брюшной полости. R-ОБП эффективна в выявлении рентгенконтрастных камней диаметром более 5 мм, однако ее использование в обнаружении мелких и мочеточниковых, а также рентген-негативных конкрементов значительно ограничено [13].

Имеется низкая вероятность диагностики перфорации полого органа при значении толщины полоски воздуха в брюшной полости менее 1 мм [14]. J. Stapakis и соавт. (1992 г.) изучали информативность R-ОБП в диагностике пневмоперитонеума в сравнении с компьютерной томографией (КТ) ОБП. Обнаружено, что R-ОБП в группе пациентов с размером пневмоперитонеума менее 1 мм не информативна (0 из 2). Полоска воздуха размером менее 13 мм диагностирована в 33% (3 из 9). Чувствительность R-ОБП у лиц с объемом пневмоперитонеума более 13 мм составила 100% [14]. По результатам ряда исследований, выполнение рентгеновских снимков можно было бы избежать у 42,1% пациентов [15–17]. Лучевая нагрузка в результате R-ОБП, временные, финансовые затраты организации в сочетании с низкой специфичностью и чувствительностью не всегда оправдывают потенциальную клиническую ценность проводимого исследования. Таким образом, в назначении R-ОБП актуален индивидуальный подход с целью оптимизации пользы проведенного исследования в каждой клинической ситуации.

УЗИ в оценке функции кишечника

Ультразвуковое исследование (УЗИ) ОБП является широко известным и доступным методом диагностики, который активно применяют в клинической практике [18]. Безопасность, возможность динамических контрольных осмотров, мобильность позволяют данной методике оставаться актуальной в практической медицине [18, 19]. Постоянное совершенствование оборудования с возможностью доплерографии и развитием дистанционных технологий обеспечивает непрерывное совершенствование данного диагностического направления. Развитие малоинвазивных методик под контролем УЗИ расширяет не только диагностические, но и лечебные возможности применения ультразвука [18]. Современные технологии обеспечивают удаленное использование УЗ-оборудования [19]. В исследовании S. Duan и соавт. (2021 г.) продемонстрирована эффективность дистанционного УЗИ с применением роботизированной руки манипулятора. Возможность настройки параметров изображения осуществляется в режиме реального времени, что обеспечивает одновременную связь между обеими сторонами. В исследование включены 32 пациента. В 26 случаях получены достоверные клинические результаты, у 6 пациентов УЗ-данные не подтвердились, у 5 продемонстрирована противоречивая УЗ-картина, которая не помогла разрешить клиническую ситуацию. Авторы пришли к выводу о том, что роботизированная телеУЗ-диагностика на базе 5G сочетает в себе такие преимущества, как четкие изображения, простота эксплуатации, относительно высокий уровень согласованности результатов диагностики, более высокий профиль безопасности и значительная ценность для применения в отделении интенсивной терапии [19].

Возможность детально изучить все слои кишечной стенки позволила УЗИ стать одним из основных методов дифференциальной диагностики заболеваний тонкой кишки и контроля активности аутоиммунного процесса при болезни Крона (БК) наряду с магнитно-резонансной энтерографией (МРЭГ) [20]. Методы обладают высокой чувствительностью для оценки интенсивности воспаления при БК и одобрены несколькими международными руководствами как исследования 1-й линии и реальные альтернативы колоноскопии [21]. M. Allocca и соавт. (2022 г.) оценивали сегментарную активность у пациентов с БК (n=225) при помощи УЗИ [22]. Согласно результатам чувствительность метода составила 83% (95% доверительный интервал – ДИ 76–88), специфичность – 85% (95% ДИ 73–93). В работе J. Zhou и соавт. (2025 г.) изучали возможности УЗ-томографии для определения насыщения тканей кислородом в условиях кишечной странгуляции в эксперименте на крысах [23]. Продемонстрировано, что метод эффективно отражал снижение концентрации кислорода в тканях по мере прогрессирования странгуляции (Receiver Operating Characteristic – Area Under Curve – ROC-AUC=0,969, 95% ДИ 0,902–1,000).

Неинвазивность, быстрота выполнения, минимальная подготовка, возможность динамического контроля позволяют УЗИ динамично развиваться в качестве метода диагностики патологических состояний брюшной полости. Перспектива использования ИИ при оценке результатов УЗИ создает основу для дальнейшего развития и минимизации влияния человеческого фактора, перистальтики, помех от кишечных газов в интерпретации результатов [24].

КТ в диагностике кишечной патологии

В настоящее время компьютерная томография (КТ) и КТ-колонография (КТК) являются неотъемлемой частью диагностического алгоритма патологии ОБП [12]. Клиническая ценность исследования имеет важное значение в экстренной и плановой дифференциальной диагностике. Эффективность КТК активно изучают в последние годы [25, 26].

Недавнее исследование, которое опубликовано в The Lancet Gastroenterology and Hepatology, посвящено эффективности КТК по сравнению с результатами иммунохимического анализа (ИХА) кала на наличие крови, который проводили трехкратно [25]. Авторы продемонстрировали, что КТК значительно превзошла ИХА в выявлении запущенных неоплазий (5,2% vs 1,7% частоты обнаружения соответственно; p=0,0002). Учитывая, что запущенная неоплазия представляет собой гистологическую основу для онкогенеза, полученные результаты представляют большую научную и клиническую ценность. В исследовании продемонстрирована более высокая прогностическая значимость для КТК, составляющая 53,2% (67 истинно положительных результатов / 126 положительных тестов), по сравнению с тестом ИХА – 32,3% (186 истинно положительных результатов / 575 положительных тестов; p< 0,0001) [25].

Дооперационное определение наличия странгуляции с развитием ишемии имеет важное значение в выборе тактики лечения пациентов с клиникой тонкокишечной непроходимости. А.Е. Тягунов и соавт. (2022 г.) оценивали точность лабораторно-инструментальных методов исследования и сведения объективного осмотра в диагностике интестинальной ишемии при тонкокишечной непроходимости в стационарах, оказывающих скорую медицинскую помощь [26]. В исследование включены 158 пациентов с тонкокишечной непроходимостью. Проанализирована роль клинических (лихорадки, частоты сердечных сокращений), лабораторных (лейкоцитоза, лактата) и инструментальных (нативной КТ и с контрастным усилением) данных в диагностике ишемии кишечника. Оценено влияние КТ и рентгенографии с контрастным усилением на выживаемость пациентов. Результаты лабораторных данных статистически значимо не отличались в группах пациентов с наличием ишемии и без нее. Однофакторный анализ показал, что использование водорастворимого контраста при спаечной тонкокишечной непроходимости ассоциировалось с более низкой смертностью (4,1% [95% ДИ 4,0–4,2] vs 14,3% [95% ДИ 13,7–14,9]; p=0,032) без оценки сопоставимости групп. Авторы пришли к выводу о том, что КТ продемонстрировала приемлемую диагностическую точность и имеет реальные перспективы повышения качества диагностики кишечной непроходимости [26]. КТ используют в дифференциальной диагностике патологических процессов брюшной полости. Методика имеет перспективы для дальнейшего развития. Ограничение использования КТ может быть связано с наличием лучевой нагрузки и явлениями клаустрофобии.

МРТ в оценке воспалительных заболеваний кишечника

МРЭГ – ценный метод исследования патологии тонкой и толстой кишки. МРЭГ позволяет исследовать тонкую кишку, которая остается недоступной для осмотра при помощи видеогастро- и видеоилеоколоноскопии. В настоящее время МРЭГ с использованием современных методов визуализации применяют для диагностики и определения стадии опухолей кишечника. МРЭГ незаменима в контроле активности трансмурального воспалительного процесса тонкой кишки и перианальных поражений при БК, в том числе у детей [27, 28]. Отсутствие ионизирующего излучения, высокая контрастность тканей и высокая разрешающая способность визуализации с возможностью анализа нескольких сегментов ЖКТ являются несомненными преимуществами метода [28].

БК выбрана в качестве примера для иллюстрации возможностей МРЭГ, поскольку это хроническое воспалительное заболевание характеризуется трансмуральным поражением кишечной стенки с возможностью развития стриктур и свищей, что требует комплексной оценки как морфологических, так и функциональных нарушений. В последнее время популярны исследования, дизайн которых предполагает изучение корреляции между индексами магнитно-резонансной, эндоскопической, гистологической активности и клиникой. A. Coimbra и соавт. (2022 г.) оценивали взаимосвязь между индексом активности БК и гистологической интенсивностью воспалительного процесса после проведенного оперативного лечения [29]. Исследование являлось проспективным многоцентровым (n=60). Выявлено, что индекс магнитно-резонансной активности и коэффициент диффузии коррелировали с развитием стриктур (коэффициент корреляции – R=0,71 и 0,59 соответственно; p< 0,001), активностью воспалительного процесса (R=0,35 и 0,53 соответственно; p< 0,001). Проведенный ROC-анализ продемонстрировал, что индекс магнитно-резонансной активности являлся чувствительным и специфичным предиктором активного гистологического воспаления (ROC-AUC=0,966, 95% ДИ 0,926–1,000). Авторы пришли к выводу, что изучение стриктур и воспаления с учетом индекса магнитно-резонансной активности и коэффициента диффузии может помочь в диагностике воспаления в области стриктур при БК и позволит назначить соответствующее лечение [29].

В исследовании C. Kakkar и соавт. (2022 г.) ретроспективно проанализированы данные 70 больных БК с поражением терминального отдела подвздошной кишки. Участникам исследования выполнены МРЭГ и илеоколоноскопия с последующим определением отношения индексов эндоскопической и магнитно-резонансной активности (MARIA и упрощенная форма индекса – MARIAs). Чувствительность шкал MARIA и MARIAs в диагностике активного воспаления кишечной стенки составила 0,76 и 0,84 соответственно. Площадь под ROC-кривой в рамках выявления тяжелой аутоиммунной агрессии составила 0,836 (p< 0,001) для MARIA и 0,861 (p< 0,001) для MARIAs. При легкой степени активности заболевания согласованность между SES-CD и MARIA или MARIAs отсутствовала. Авторы заключили, что МРЭГ – это надежный и чувствительный метод для оценки тяжелой активности воспалительного процесса [30].

Подготовка пациента к исследованию, соблюдение режима, прием большого количества контрастного препарата, сохранение неподвижности в течение длительного времени, устранение потенциальных диспепсических симптомов являются дополнительными ограничениями исследования, что особенно касается детей и лиц пожилого возраста с наличием сопутствующей патологии. Проведение МРЭГ невозможно у лиц с интенсивным абдоминальным болевым синдромом, что исключает возможность диагностики экстренной абдоминальной патологии. Ухудшают качество изображения артефакты дыхательных движений, перистальтика, помехи от кишечного газа. Использование антиперистальтических препаратов для подавления перистальтической активности не позволяет в полной мере оценить физиологическое состояние кишки. Для пациентов с клаустрофобией или наличием металлических имплантатов, несовместимых с магнитно-резонансной томографией (МРТ), проведение исследования невозможно [31–33]. К дополнительным ограничениям стоит отнести высокую стоимость, продолжительность процедуры, которые влияют на формирование очередности на проведение исследования.

Эндоскопические методы исследования функциональной активности кишечника

Современная эндоскопическая диагностика представляет собой быстро развивающееся направление, которое позволяет не только визуализировать слизистую оболочку кишечника, но и оценивать функциональные особенности его деятельности [34]. Видеоилеоколоноскопия признана «золотым стандартом» в диагностике ряда нозологий толстой кишки [34]. В настоящее время активно разрабатываются системы ИИ, которые позволяют улучшить чувствительность и специфичность существующих эндоскопических аппаратов.

В работе С.А. Ачкасова и соавт. (2025 г.) продемонстрированы результаты многоцентрового рандомизированного исследования, включившего 4 медицинских учреждения (n=1128) и посвященного оценке эффективности отечественной системы ИИ «ArtInCol» при плановой колоноскопии [35]. Участники исследования рандомизированы в группы: колоноскопия без ИИ-ассистента (n=547); колоноскопия с системой ИИ ArtInCol (n=581). Данные анализировали по типу «intention-to-treat» и дополнительно «per protocol», первичная конечная точка при этом – частота выявления аденом (ADR). Выявлено, что при сравнении первичной конечной точки частота выявления аденом в изучаемой группе ИИ-ассистированной колоноскопии составила 47,2 (95% ДИ 43,1–51,2), в группе сравнения – 41,3 (95% ДИ 37,3–45,5) без применения ИИ, величина эффекта – 5,9%; p=0,048. Число аденом, выявляемых с помощью соответствующих методов, составило 0,97 (95% ДИ 0,85–1,09) vs 0,79 (95% ДИ 0,67–0,92) в контрольной группе, что является статистически значимой разницей (p=0,01). Авторы пришли к выводу, что результаты исследования подтверждают гипотезу об эффективности системы ИИ (ArtInCol) в повышении качества выявления новообразований при колоноскопии. Аналогичные системы разрабатываются и за рубежом, где также продемонстрированы положительные результаты применения ИИ, в том числе в оценке активности аутоиммунной агрессии слизистой оболочки кишки при воспалительных заболеваниях кишечника [36, 37].

Капсульная эндоскопия (КЭ) представляет собой безальтернативный метод визуализации слизистой оболочки тонкой кишки [38]. К преимуществам КЭ можно отнести отсутствие необходимости анестезиологического пособия, введения эндоскопа, инсуфляции воздуха, возможность обследования всего ЖКТ от глотки до прямой кишки. Перечисленные характеристики метода создают условия для изучения физиологической функции ЖКТ, в том числе транзита капсулы по ЖКТ без значительного изменения обычного образа жизни пациентов. КЭ хорошо зарекомендовала себя как метод диагностики экзофитных опухолей тонкой кишки, верификация которых нередко представляет трудности в клинической практике [39]. В работе И.В. Макарова и соавт. (2024 г.) продемонстрированы данные применения КЭ у 105 пациентов. В результате выявлен ряд патологических изменений тонкой кишки: язвенные дефекты, эрозии – у 4 (3,8%) и 10 (9,52%) соответственно, гельминтозы – у 4 (3,8%), ангиоэктазии слизистой оболочки – у 21 (20%), опухоли – у 3 (2,85%), стриктуры в тонкой кишке – у 3 (2,85%). Кроме того, метод позволил расширить возможности дифференциальной диагностики и исключить опухоли и стриктуры тонкой кишки, которые нельзя было исключить по результатам предварительного проведения КТ и МРТ. Частота выявления патологии составила 42,8% [40]. Показано, что КЭ – это высокоинформативный и безопасный метод исследования тонкой кишки, который характеризуется низким уровнем осложнений.

Диагностика источника желудочно-кишечных кровотечений остается сложной и актуальной проблемой в современной хирургической гастроэнтерологии [41]. КЭ – это единственный эндоскопический метод диагностики тонкокишечных кровотечений, в том числе редких ангиодисплазий, характеризующихся железодефицитной анемией [42–45]. Пациенты, как правило, проходят длинный диагностический путь, который может завершить выполнение КЭ [42]. Частота осложнений не превышает 2%, у пациентов с БК она может быть выше [43]. Покрытие капсулы изготавливается таким образом, чтобы не происходила адгезия к слизистой оболочке кишечной стенки, что исключает вероятность развития пролежней. Однако известен случай, когда капсула являлась причиной тонкокишечной непроходимости в области стриктуры. В некоторых ситуациях извлечение капсулы возможно только при помощи инвазивных методик. Капсула в подобном случае области стриктуры служит рентгенологическим и интраоперационным маркером для клинициста [43]. По мере продвижения капсулы по ЖКТ видеокамера производит 2 снимка в секунду. По факту проведения 8–10-часового исследования формируется видео, включающее 50 000–70 000 изображений. Анализ такого объема информации представляет собой трудоемкий и сложный процесс, который возлагается на врача-эндоскописта, что приводит к диагностическим ошибкам в диапазоне 6–19% [44]. В настоящее время технология ИИ для анализа результатов КЭ находится на стадии разработки, однако накопление картотеки видеоизображений и совершенствование алгоритмов, возможно, вскоре позволят существенно сократить время, повысить точность и минимизировать ошибки в ходе анализа данных КЭ [45].

Современные эндоскопические системы позволяют проводить осмотр всех отделов ЖКТ. Непрерывный процесс совершенствования оборудования, внедрение систем ИИ способствуют сокращению времени и улучшению качества проводимых исследований.

ФЭГ как метод функциональной диагностики

Аускультация – неотъемлемая часть объективного осмотра пациентов. Ряд авторов считают традиционную аускультацию малоэффективной [46, 47]. Вероятно, проблема аускультации заключается в субъективизации акустических характеристик перистальтических звуковых сигналов. Акустическая характеристика кишечных шумов является темой исследований с начала XX в. [48]. Кишечные шумы обладают многообещающим потенциалом в клинической практике как метод неинвазивной функциональной диагностики.

Совершенствование звукозаписывающих устройств продолжалось на протяжении предшествующих десятилетий [49]. Несовершенная шумоизоляция и артефакты на первых этапах затрудняли проведение адекватного анализа акустической картины [49]. В последнее время появились работы, которые посвящены устройствам с применением программного обеспечения. Y. Kutsumi и соавт. (2022 г.) разработали модель распознавания кишечных шумов, которая обладает умеренными показателями точности (точность – 82,4%, F-мера – 65,8%). Интервал между перистальтическими волнами и звуком коррелировал с ручными метками, которые фиксировали участники исследования, чувствуя перистальтическую активность. В работе использовали смартфоны марки iPhone 7 и приложение Voice Memo (Apple Inc., 2016). Звукозапись производили на микрофон, встроенный в устройство, а участник исследования должен был прикладывать смартфон в определенной точке на передней брюшной стенке и осуществлять процесс звукозаписи. Представленное исследование демонстрирует высокий потенциал автоматизированного анализа кишечных шумов. Однако самостоятельная ручная фиксация устройства на животе, необходимость наличия смартфона определенного производителя, ограниченный промежуток времени звукозаписи негативно влияют на отражение функциональных характеристик предложенной методики [50].

S. Shi и соавт. (2024 г.) продемонстрировали эффективность мониторинга функции ЖКТ после операции у пациентов с раком желудка (n=120). Фиксацию звуковых сигналов проводили при помощи устройства, которое фиксировалось на переднюю брюшную стенку, c функцией передачи данных через Bluetooth и последующим компьютерным анализом полученной информации. Помимо акустических характеристик перистальтических сигналов (времени возникновения, частоты, количества кишечных шумов сразу после операции) в качестве предикторов послеоперационной кишечной непроходимости авторы рассматривали и другие клинические характеристики. Значимые переменные включали в уравнение разрабатываемой модели, которая продемонстрировала хорошую прогностическую значимость (AUC=0,880, точность 0,823, оценка Брайера 0,139). Авторы пришли к выводу, что возраст ≥70 лет, стадия TNM (I–IV), предоперационная гипопротеинемия, время восстановления, количество кишечных шумов и их частота были независимыми факторами риска послеоперационной кишечной непроходимости. Разработанная Байесовская модель прогнозирования риска послеоперационной кишечной непроходимости на основе полученных данных обладает хорошими характеристиками [51].

Приведенные исследования демонстрируют высокую научную и практическую значимость неинвазивного мониторинга кишечных шумов в послеоперационном периоде. Таким образом, растущее количество публикаций демонстрирует актуальность представленного направления, а разрабатываемые устройства совершенствуются по мере прогрессирования информационных технологий.

С целью повышения точности и эффективности представленной методики нами разработан прибор, представляющий собой акустическую воронку, звукопроводящий канал которой располагается внутри корпуса цилиндрической формы, фиксирующуюся на передней брюшной стенке пациента с помощью адгезии. Звукопроводящий канал акустической воронки длиной 98 мм располагается внутри корпуса устройства и имеет двухвитковый спиральный ход для уменьшения габаритов устройства. Устройство обеспечивает возможность регистрации перистальтических шумов кишечника с помощью микрофона, установленного внутри корпуса прибора в проксимальной части звукопроводящего канала воронки.

Устройство позволяет регистрировать звуковые волны в диапазоне частот 16–22 000 Гц, а также передавать данные на смартфон или планшет с помощью трансивера посредством Wi-Fi-сигнала. В дистальной части акустическая воронка имеет диаметр 44 мм, снабжена адгезивным кольцом, предназначенным для фиксации устройства к передней брюшной стенке и герметизации акустической воронки. В корпус устройства интегрированы микрофон, трансивер и литий-полимерный аккумулятор емкостью 20 mAh. Для активации устройства и зарядки аккумулятора на внешней поверхности устройства предусмотрены кнопка включения/выключения и USB-выход. Корпус устройства и кнопка включения/выключения изготовлены по аддитивной технологии методом стереолитографии. Микрофон, трансивер с USB-выходом и литий-полимерный аккумулятор изготовлены в заводских условиях и интегрированы внутрь корпуса устройства (рис. 1) [52].

 

Рис. 1. Устройство для регистрации перистальтических шумов кишечника:

a – изометрический вид верхней поверхности (1 – корпус устройства, 2 – USB-выход для зарядки устройства, 3 – кнопка включения/выключения); b – изометрический вид нижней поверхности (4, 5 – внешние элементы конструкции: 4 – дистальная часть акустической воронки, 5 – адгезивное кольцо); c – вид устройства в сечении (6–9 – внутренние элементы конструкции: 6 – микрофон, 7 – звукопроводящий канал воронки, 8 – литий-полимерный аккумулятор, 9 – трансивер); d – вид устройства в сечении.

Fig. 1. Device for recording peristaltic intestinal noises:

a – isometric view of the upper surface (1 – device body; 2 – USB connector for charging the device; 3 – on/off button); b – isometric view of the lower surface (4, 5 – external structural elements: 4 – distal part of the acoustic funnel, 5 – adhesive ring); c – cross-sectional view of the device (6–9 – internal structural elements: 6 – microphone, 7 – sound-conducting channel of the funnel, 8 – lithium-polymer battery, 9 – transceiver); d – cross-sectional view of the device.

 

Представленное устройство благодаря компактности, удобству использования и графической регистрации акустических характеристик имеет большой научный и практический потенциал с возможностью дальнейшего совершенствования прибора и компьютерного анализа полученной информации. Аппарат предназначен для последующих исследований с целью валидизации метода, анализа данных, которые планируется получить и обработать от здоровых добровольцев.

Обсуждение

Современные методы исследования кишечника имеют существенные преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе диагностической тактики. Традиционные методы, такие как рентгенография, УЗ-диагностика, КТ и МРТ, эндоскопические методики, обладают высокой информативностью в оценке морфологических изменений, однако имеют ряд ограничений в изучении функциональной активности кишечника.

Основными ограничениями существующих методов являются:

• инвазивность большинства методов (эндоскопия, КТ с контрастированием);
• лучевая нагрузка при рентгенологических и компьютерных методах;
• сложная подготовка к исследованию (МРЭГ, колоноскопия);
• высокая стоимость оборудования и проведения исследования;
• отсутствие возможности непрерывного мониторинга функционального состояния;
• невозможность оценки физиологической перистальтической активности в реальном времени.

Фоноэнтерография (ФЭГ), как метод регистрации перистальтических шумов, обладает рядом преимуществ перед традиционными методами, среди которых:

1. неинвазивность и безопасность для пациента;
2. отсутствие лучевой нагрузки;
3. минимальная или отсутствующая подготовка к исследованию;
4. возможность длительного непрерывного мониторинга;
5. возможность проведения исследования в условиях обычной активности пациента;
6. низкая стоимость по сравнению с другими методами визуализации;
7. возможность объективной количественной оценки функциональной активности.

Разработанное нами устройство для регистрации перистальтических шумов кишечника представляет собой логическое продолжение развития метода ФЭГ. Устройство сочетает в себе преимущества современных цифровых технологий и традиционного подхода к оценке кишечных шумов. Компактность, удобство использования, возможность беспроводной передачи данных и последующего компьютерного анализа делают метод перспективным для клинического применения.

Сравнительная характеристика методов исследования кишечника представлена в табл. 1, которая демонстрирует потенциальные преимущества ФЭГ в контексте оценки функциональной активности кишечника.

 

Таблица 1. Тепловая карта сравнительных характеристик методов исследования кишечника Table 1. Heatmap of comparative characteristics of intestinal examination methods
	Стоимость исследования	Инвазивность	Подготовка к исследованию	Наличие сертифицированного специалиста	Воздействие негативных факторов на организм	Возможность лечебных манипуляций	Непрерывный мониторинг	Оценка функциональной активности
Рентгенография живота
УЗИ кишечника
КТК
МРТ-энтерография
Видеоилеоколоноскопия
Капсульная эндоскопия
ФЭГ
Примечание. Зеленый фон – положительное значение признака, красный фон – отрицательное значение признака. Note. Green cells – positive value of the attribute, red cells – negative value of the attribute.

 

Заключение

Цифровизация, технологический прогресс положительно отражаются на непрерывном совершенствовании существующих методов исследования тонкой и толстой кишки. Современная диагностика развивается по пути уменьшения воздействия на организм и минимизации рисков развития осложнений, а также увеличения времени наблюдения за физиологическими процессами с использованием возможностей цифрового анализа. Используемые в практике методы исследования обладают инвазивностью, высокой стоимостью, требуют соответствующей подготовки, дорогостоящего оборудования, высококвалифицированного персонала. Отсутствие возможности непрерывного мониторинга, оценки функциональной активности органа ограничивает информативность современных методов исследований, особенно у коморбидных пациентов и беременных женщин – наиболее уязвимой когорты лиц.

Постоянный контроль и регистрация перистальтической активности позволяют рассматривать ФЭГ как перспективный метод, способный дополнить диагностический алгоритм обследований кишки. Разработанное нами устройство для регистрации перистальтических шумов обладает значительным научно-практическим потенциалом и требует дальнейшей валидизации в клинических исследованиях. Планируется проведение клинических испытаний устройства среди здоровых лиц и пациентов с различной патологией кишечника для оценки диагностической эффективности метода и разработки стандартов интерпретации полученных данных. Результаты этих исследований позволят определить место ФЭГ в современном алгоритме диагностики заболеваний кишечника и разработать рекомендации по ее клиническому применению.

Раскрытие конфликта интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. И.В. Жилин – концептуализация, написание – первоначальный вариант, рецензирование и редактирование, методология; В.А. Мудров – написание – рецензирование и редактирование, надзор, управление проектом, концептуализация; Р.А. Сущенко – написание – первоначальный вариант, методология, курация данных; А.А. Жилина − написание – рецензирование и редактирование, надзор, управление проектом, концептуализация.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. I.V. Zhilin – conceptualization, writing – original draft, review & editing, methodology; V.A. Mudrov – writing – review & editing, supervision, project administration, conceptualization; R.A. Sushchenko – writing – original draft, methodology, data curation; A.A. Zhilina – writing – review & editing, supervision, project administration, conceptualization.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The authors declare that there is no external funding for the exploration and analysis work.

Раскрытие информации об использовании ИИ. При написании статьи ИИ не использовался.

Disclosing the use of AI. No AI was used when writing the article.

About the authors

Ivan V. Zhilin

Chita State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: zhivoj1113@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2405-0198

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Chita

Viktor A. Mudrov

Chita State Medical Academy

Email: zhivoj1113@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5961-5400

D. Sci. (Med.)

Russian Federation, Chita

Ruslan A. Sushchenko

Chita State Medical Academy

Email: zhivoj1113@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-8050-0159

Teaching Assist.

Russian Federation, Chita

Albina A. Zhilina

Chita State Medical Academy

Email: zhivoj1113@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4405-2975

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Chita

References

Supplementary files