CT perfusion in the diagnosis of pyelonephritis: advantages and disadvantages. A review

Full Text

Введение

Оценка перфузии почек является важной задачей клинической практики, особенно при гнойно-деструктивных формах пиелонефрита. Это заболевание характеризуется инфекционным воспалением почечной паренхимы с формированием очагов ишемии и некроза. Применение современных методов визуализации позволяет своевременно выявлять эти патологические изменения и отслеживать динамику заболевания, что улучшает результаты лечения и повышает качество жизни пациентов [1]. Известно, что острый пиелонефрит сопровождается диффузными изменениями почечной ткани, существенно влияющими на почечную гемодинамику. Поэтому современные методы диагностики, оценивающие степень ишемии и нарушения кровотока, играют ключевую роль в выявлении осложнений и определении тактики лечения острого пиелонефрита [2, 3]. Согласно актуальным клиническим рекомендациям визуализация при пиелонефрите необходима главным образом в осложненных случаях – «золотым стандартом» считается контрастная компьютерная томография (КТ) [4], тогда как ультразвуковое исследование (УЗИ) имеет ограниченную чувствительность [5, 6]. Так, по данным сравнительных исследований, чувствительность УЗИ в диагностике острого пиелонефрита составляет лишь 33%, тогда как контрастной КТ – около 80% [6].

Радионуклидная нефросцинтиграфия с 99mTc-DMSA и магнитно-резонансная томография – МРТ (особенно с диффузионно-взвешенными изображениями – ДВИ) обладают высокой чувствительностью (75–95%) без лучевой нагрузки [6–8]. Например, ДВИ-МРТ выявляет очаги пиелонефрита с чувствительностью >90%, значительно превосходя УЗИ [9]. МРТ органов мочевой системы в режиме T2-ВИ и после контрастирования способна выявлять пиелонефритические изменения, однако в целом применяется реже КТ из-за меньшей доступности и длительного времени сканирования. Существенный прогресс связан с внедрением ДВИ [9]. ДВИ-МРТ не требует контраста и выявляет острое воспаление за счет ограниченной диффузии воды в пораженной ткани. При пиелонефрите на ДВИ визуализируются яркие очаги в паренхиме, а на картах ADC – участки с пониженным коэффициентом диффузии. По данным S. Rathod и соавт. (2015 г.), чувствительность ДВИ-МРТ для диагностики острого пиелонефрита составила 95,3%, тогда как у контрастной КТ в той же группе пациентов – 88,1% [9]. ДВИ также позволила четко дифференцировать обычный нефритический инфильтрат от сформированного абсцесса за счет еще более низких значений ADC в последних [9]. Преимуществом МРТ является отсутствие лучевой нагрузки, что важно, например, для беременных. К ограничениям можно отнести относительно низкое разрешение (мелкие очаги <5 мм могут не визуализироваться), артефакты от дыхания и движений, высокую стоимость исследования. Кроме того, МРТ не выявляет конкременты и газ, поэтому при подозрении на камень или эмфизематозный процесс предпочтительнее КТ [7]. В целом МРТ с диффузией может служить альтернативой КТ у пациентов с противопоказаниями к йодному контрасту.

Контрастный ультразвук с использованием микропузырьков газа (CEUS/контраст-усиленное ультразвуковое исследование – КУУЗИ) – сравнительно новая методика, существенно повышающая диагностическую ценность УЗИ при заболеваниях почек. CEUS/КУУЗИ лишена радиационного воздействия и нефротоксичности, поэтому может применяться даже у пациентов с почечной недостаточностью. Доказано, что контрастное УЗИ эффективно выявляет очаговый пиелонефрит – по ряду данных его диагностическая точность сопоставима с КТ, особенно при локальных формах поражения [10]. Например, в исследовании М. Mitterberger и соавт. (2007 г.) чувствительность КУУЗИ достигла 100%, а специфичность – 98% при сравнении с данными КТ у пациентов с пиелонефритом [11]. В более поздней работе (А. Granata и соавт., 2011 г.) показано, что КУУЗИ не уступает МРТ в визуализации воспалительных очагов: положительная прогностическая ценность составила 95%, отрицательная – 100% [12]. В педиатрической практике контрастное УЗИ также хорошо зарекомендовало себя для диагностики пиелонефрита [13]. Однако метод имеет ограничения: он исследует только ограниченную зону (не всю почку целиком одновременно), результаты сильно зависят от опыта оператора, а необходимое оборудование (ультразвуковой контраст и соответствующий УЗ-аппарат) доступно далеко не везде. Тем не менее КУУЗИ рассматривается как перспективная альтернатива КТ в тех случаях, когда КТ противопоказана или нежелательна. Таким образом, КУУЗИ/CEUS – перспективный метод, уже продемонстрировавший точность 80–85% при остром пиелонефрите [13, 14]. Следует отметить, что многие исследования методов визуализации при пиелонефрите проводились на небольших выборках (30–50 пациентов) и зачастую носили одноцентровый характер, а прямое сравнение всех видов диагностики в рамках одного исследования затруднено этически. Тем не менее накоплены данные по отдельным методам (например, метаанализ по КУУЗИ у детей [15]), подтверждающие ценность визуализации в ведении пиелонефрита.

В целом каждый метод визуализации имеет свою нишу. УЗИ (особенно с допплерографией и CEUS) привлекательно отсутствием лучевой нагрузки и может использоваться в качестве скрининга и для динамического наблюдения, но не всегда позволяет достоверно подтвердить или исключить пиелонефрит [10]. Стандартная КТ – метод выбора при подозрении на осложнения (абсцессы, газообразующая инфекция, конкременты) и при неясной клинической картине благодаря высокому разрешению и относительной быстроте выполнения [6]. МРТ (в частности ДВИ) – альтернатива при противопоказаниях к контрасту или у беременных, обеспечивающая высокую чувствительность [7]. Нефросцинтиграфия сохраняет значение скорее как метод оценки отдаленных последствий (рубцовых изменений) и относительной функции почек, чем для первичной диагностики. КТ с перфузионным анализом (КТ-перфузия) же представляет попытку объединить морфологическую визуализацию и функциональную оценку перфузии. В настоящее время она не входит в стандарты, но потенциально может предоставить уникальные сведения о степени ишемии почечной паренхимы. Выбор диагностического подхода должен быть индивидуализирован: при легком неосложненном пиелонефрите зачастую достаточно клинических данных и УЗИ, тогда как при тяжелом течении комбинация нескольких методов (например, УЗИ+КТ, либо КТ+КТ-перфузия в исследовательских центрах) может оправдываться для полного понимания ситуации.

Основные принципы КТ-перфузии почек

КТ-перфузия – передовой неинвазивный метод, позволяющий оценить почечный кровоток на разных уровнях сосудистой системы: от крупных артерий и вен до артериол и капилляров микроциркуляторного русла [16]. В отличие от рутинной КТ, дающей преимущественно анатомическую информацию, КТ-перфузия предоставляет также функциональные данные о динамике кровоснабжения почечной паренхимы [3]. Метод основан на серийном сканировании почки с высоким временным разрешением после болюсного внутривенного введения йодсодержащего контрастного препарата. Анализ полученных последовательных изображений позволяет измерить скорость поступления контраста и его распределение в тканях, т.е. количественно оценить такие перфузионные параметры, как кровоток, кровенаполнение, среднее время транзита и проницаемость сосудистой стенки [17]. Таким образом, КТ-перфузия объективно характеризует почечное кровоснабжение на микроуровне, выявляя зоны ишемии и гиперперфузии [18]. Например, в норме корковый слой почки отличается более высоким кровотоком и кровенаполнением по сравнению с мозговым слоем, при ишемических повреждениях эти показатели снижаются, а среднее время транзита удлиняется [19].

Для получения достоверных результатов требуется строгий протокол сканирования. Как правило, используется болюсное введение 40–60 мл контрастного раствора с концентрацией йода 350–400 мг/мл со скоростью ~4 мл/с, с последующей быстрой инфузией физиологического раствора (так называемого saline flush) для поддержания ровной концентрации контраста в крови. Современные инжекторы позволяют автоматизированно контролировать скорость и профиль введения контраста, оптимизируя получение перфузионных изображений. Серия сканов выполняется с интервалом в считанные секунды, общее время динамического исследования составляет несколько минут. Из-за длительности сканирования проведение КТ-перфузии без задержки дыхания практически невозможно – даже небольшие дыхательные движения приводят к артефактам, снижая качество изображения и затрудняя анализ [4]. Для минимизации артефактов обычно применяются методы коррекции движения постфактум. Кроме того, сообщается об успешном выполнении КТ-перфузии почек у кооперативных пациентов на спокойном дыхании [20]. Тем не менее необходимость серийного облучения накладывает ограничения на широкое применение метода.

Клиническое применение КТ-перфузии

В клинической практике КТ-перфузия почек уже находит применение при различных заболеваниях. В частности, метод применяется при обструктивных уропатиях (например, для оценки гемодинамических последствий мочекаменной болезни) и других нефропатиях, а также при хронической почечной недостаточности [21–23]. Показано, что перфузионная КТ позволяет количественно оценить снижение коркового кровотока при обструкции верхних мочевых путей и тем самым косвенно судить о функциях почки [22]. В трансплантологии КТ-перфузия играет важную роль в мониторинге состояния почечного трансплантата и обследовании потенциальных доноров [24]. Методика дает возможность оценить перфузию пересаженной почки и ее изменения при остром отторжении или иных осложнениях, а также рассчитывать долю функции почки у доноров перед нефрэктомией [25]. Отдельное направление – диагностика острых ишемических поражений почек (инфарктов), возникающих вследствие тромбоза или эмболии почечных артерий. КТ-перфузия в подобных случаях позволяет быстро и точно определить зону критического снижения кровоснабжения, что влияет на тактику лечения и помогает предотвратить необратимые повреждения [26, 27]. Так, показано, что при расслоении аорты перфузионная КТ выявляет снижение коркового кровотока в почках, вторичное к ишемии от расстройства перфузии, что коррелирует с нарушением функции.

Применение КТ-перфузии при пиелонефрите пока носит в основном экспериментальный характер, однако первые результаты обнадеживают [28]. Согласно данным отдельных исследований острый пиелонефрит сопровождается локальным снижением почечной перфузии: уменьшение кровотока в корковом и мозговом слоях коррелирует с более тяжелым течением заболевания и склонностью к формированию абсцессов [29–31]. В проспективном клиническом исследовании В.А. Ананьева и соавт. (2024 г.) показано [32], что использование КТ-перфузии в предоперационной оценке тяжелого гнойного пиелонефрита позволяет оптимизировать тактику лечения. В частности, благодаря информации о перфузионном статусе пораженной почки удалось обоснованно придерживаться органосохраняющей тактики, снизив частоту нефрэктомий с 12,5 до 4,3% по сравнению со стандартным подходом. Таким образом, КТ-перфузия может быть полезна в отдельных случаях – для научных целей или для принятия сложных клинических решений (например, вопрос об органосберегающем лечении при распространенном гнойном пиелонефрите). Однако широкое внедрение этого метода при пиелонефрите в рутинную практику пока нецелесообразно ввиду описанных далее ограничений.

Безопасность КТ-перфузии при пиелонефрите и почечной недостаточности

КТ-перфузия почек предполагает многократное сканирование с введением относительно высокой дозы йодсодержащего контрастного вещества, поэтому необходимо учитывать лучевую нагрузку и риск контраст-индуцированной нефропатии (КИН). Доза облучения при перфузионной КТ брюшных органов превышает таковую при стандартной КТ, что ограничивает повторное выполнение исследований. Особенно это важно для молодых пациентов и беременных: у беременных по рекомендациям предпочтительны УЗИ или МРТ, а ионизирующее облучение нужно избегать [33].

Оценки показывают, что эффективная доза при КТ-перфузии почек может достигать 10–20 мЗв (что эквивалентно нескольким стандартным КТ брюшной полости подряд), в то время как разовая КТ почек обычно дает 5–8 мЗв [24]. Такая высокая лучевая нагрузка особенно нежелательна у детей, молодых пациентов, а также требует осторожности при необходимости повторных исследований. Следует тщательно обосновывать каждое назначение КТ-перфузии: ожидаемая польза (например, предотвращение необратимой потери почки за счет точной диагностики) должна превышать потенциальный отдаленный риск индукции злокачественных новообразований. В контексте пиелонефрита это значит, что метод целесообразен лишь при тяжелом осложненном течении, когда альтернативные способы визуализации не дают нужной информации [22].

Риск КИН – острого контраст-ассоциированного повреждения почек – выше у пациентов с исходной хронической болезнью почек, сахарным диабетом, дегидратацией, а также у тяжелых септических больных [34]. У пациентов с острым пиелонефритом нередко отмечается снижение функции почек (преренальная азотемия вследствие дегидратации, сепсис с развитием острой почечной недостаточности), поэтому введение контраста теоретически может усугубить повреждение почек. Тем не менее последние данные показывают, что в условиях стабильной гемодинамики и при отсутствии выраженной хронической болезни почек (скорость клубочковой фильтрации – СКФ≥45 мл/мин) проведение контрастной КТ не приводит к значимому увеличению частоты острого почечного повреждения [34]. Крупный метаанализ 21 исследования с пропенсити-скорингом не выявил повышения риска острого повреждения почек, необходимости диализа или летальности после контрастной КТ по сравнению с неконтрастной у пациентов с исходной СКФ≥45 мл/мин/1,73 м² [34]. В то же время подтверждено, что при СКФ<30 мл/мин риск контраст-ассоциированного повреждения почек возрастает [34]. Таким образом, при сочетании пиелонефрита с выраженной почечной недостаточностью решение о проведении КТ-перфузии должно приниматься взвешенно, с учетом баланса пользы и риска. В подобных ситуациях предпочтительно использовать альтернативные методы визуализации (например, ДВИ-МРТ или КУУЗИ/CEUS), не связанные с радиационной и контрастной нагрузкой на пациента.

Кроме медицинских рисков, следует учитывать и организационные аспекты. Метод КТ-перфузии пока не включен в клинические рекомендации по лечению пиелонефрита, а его проведение требует наличия экспертного уровня оборудования и квалифицированных специалистов по лучевой диагностике. Во многих стационарах такой возможности нет, поэтому направлять пациента на КТ-перфузию имеет смысл лишь в учреждения, где методика отработана [6]. Экономический фактор тоже важен: перфузионное исследование дороже стандартных методов, что может ограничивать его применение в условиях недостаточного финансирования. Еще один перспективный путь – использование новых режимов томографии. Например, в современных аппаратах доступна двухэнергетическая (спектральная) КТ, позволяющая строить карты распределения йода в ткани почки в артериальную и нефрографическую фазы контрастирования. Такой подход потенциально может выявлять участки гипоперфузии при пиелонефрите без выполнения полноценной динамической перфузии, снижая лучевую нагрузку. Однако он дает ограниченную информацию (лишь две временные точки) и пока не заменяет классическую КТ-перфузию [35].

Заключение

КТ-перфузия представляет собой высокоинформативный метод функциональной диагностики, позволяющий одновременно с анатомической визуализацией количественно оценивать почечную перфузию. Преимущества методики – это раннее выявление и мониторинг ишемических изменений паренхимы почки, что может быть использовано как прогностический критерий при остром гнойном пиелонефрите и других заболеваниях. Интеграция данных КТ-перфузии в клиническую практику способна улучшить стратификацию тяжести пиелонефрита и оптимизировать выбор лечения (консервативного или хирургического).

Недостатки метода включают высокую лучевую нагрузку и необходимость введения контраста, что ограничивает применение у пациентов с почечной недостаточностью из-за риска КИН. Кроме того, требуются специализированное программное обеспечение и опыт для постобработки перфузионных данных, а само исследование связано с техническими трудностями (артефактами движения и др.). Таким образом, КТ-перфузия почек – ценное дополнение к арсеналу лучевых методов, которое целесообразно применять в отдельных клинических ситуациях (при сложном или осложненном пиелонефрите, в исследовательских протоколах), опираясь на современные клинические рекомендации и индивидуальную оценку риска для пациента.

Раскрытие 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. В.Н. Павлов, В.А. Воробьев, В.А. Ананьев – поиск и анализ литературных данных, формирование гипотезы, написание текста рукописи.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. V.N. Pavlov, V.A. Vorobev, V.A. Ananiev – search and analysis of literary data, formation of a hypothesis, writing the text of the manuscript.

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.

About the authors

Valentin c Pavlov

Bashkir State Medical University

Email: urologkkb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2125-4897
SPIN-code: 2799-6268

D. Sci. (Med.), Prof., Acad. RAS

Russian Federation, Ufa

Vladimir A. Vorobev

Irkutsk State Medical University

Email: urologkkb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3285-5559
SPIN-code: 9896-6243

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Irkutsk

Vladimir A. Ananiev

Regional Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: urologkkb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1636-3151
SPIN-code: 7421-0678

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Barnaul

References

Supplementary files