способ дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей

Формула изобретения

Способ дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей, отличающийся тем, что в моче больного с врожденным нерефлюксирующим мегауретером определяют уровень экскреции матриксной металлопротеиназы-9, и при его значении больше 5,7 нг/мл диагностируют снижение сократительной функции мочеточника, а при его значении меньше 5,7 нг/мл диагностируют нормальную сократительную функцию мочеточника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к детской хирургии, детской урологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей.

Актуальность проблемы дифференциальной диагностики нарушений сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере состоит в необходимости выбора лечебной тактики у новорожденных и детей первых месяцев жизни с пренатально выявленным расширением мочеточника и чашечно-лоханочной системы почки. Антенатально сформированный мегауретер может иметь характер обратимого уродинамического блока на уровне уретеровезикального соустья за счет функциональных нарушений перистальтики мочеточника или работы мочевого пузыря на фоне физиологической полиурии плода, а также быть следствием сегментарной или тотальной дисплазии стенки мочеточника. Обратимый характер обструкции мочеточника наблюдается при нерефлюксирующем необструктивном мегауретере, который диагностируется примерно у 80% первично обследованных детей, и характеризуется сохранной функцией почки. Последнее является основанием для консервативного подхода к ведению данной группы пациентов [Shukla A.R., Cooper J., Patel R.P. et al. Prenatally detected primary megaureter: a role for extended followup // J.urol. 2005. Vol.173, № 4. P.1353-1356; Dawn L., J. McLellan, Alan B. Retik, et al. Rate and predictors of spontaneous resolution of prenatally diagnosed primary nonrefluxing megaureter // J. Urol. 2002. Vol.168. P.2177-2180].

Необратимая уродинамическая обструкция мочеточника на уровне уретеровезикального сегмента, в основном обусловленная сегментарной или тотальной дисплазией его стенки, провоцирует развитие воспалительного процесса в мочевых путях и приводит к тубулоинтерстициальному повреждению почки [Picard N., Baum O., Vogetseder A. Origin of renal myofibroblasts in the model of unilateral ureteral obstruction in the rat // Histochem Cell Biol. - 2008. - V.130. - P.141-155].

До настоящего времени дифференциальная диагностика нейромышечной дисплазии мочеточника, сопровождающейся нарушением его сократительной функции, была возможна только при использовании комплекса диагностических мероприятий {ультразвуковые, радиоизотопные, рентгенологические, эндоскопические методики). Окончательная верификация диагноза проводилась на основании морфологического исследования биоптатов, взятых во время реконструктивных операций.

Известен способ дифференциальной диагностики нарушений сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере с помощью уретеропрофилометрии, заключающийся в измерении давления в мочеточнике и уретеровезикальном соустье одновременно с регистрацией сокращений мочеточника методом уретероманометрии [Бабанин И.Л., Коноплев В.Д. Возрастные особенности нарушений проходимости уретеровезикального сегмента по данным профилометрии у детей с обструктивным мегауретером // Мат-лы Всероссийск. симпозиума дет. хирургов-урологов. Казань, 1998, с.29]. Для этого во время цистоскопии катетеризируют мочеточник катетером № 3-4Ch, наружный конец которого соединяют с цистометром. По выявлению зоны повышенного давления судят о нарушении проходимости уретеровезикального соустья, протяженности зоны обструкции мочеточника, а по данным уретероманометрии - о нарушении его сократительной функции.

Недостатки способа: инвазивность, требует общего обезболивания у детей, требует уточнения функционального состояния мочевого пузыря с оценкой внутрипузырного давления; исследование невыполнимо, если устье мочеточника непроходимо для катетера № 3 Ch.

Известен способ динамической пиелоуретеросонографии с диуретической фармакопробой фуросемидом [Казанская И.В., Сабирзянова З.Р., Бабанин И.Л., Мудрая И.С. Роль сократительной активности мочеточника в нарушениях уродинамики при обструктивном мегауретере у детей раннего возраста // Детская хирургия. - 2004. - № 5. - С.37-40]. Способ заключается в регистрации методом ультрасонографии размеров чашечно-лоханочной системы и мочеточника в предпузырном отделе, а также сокращений предпузырного отдела мочеточника за 1 минуту. Исследование начинают через 30-40 минут после пероральной водной нагрузки (10 мл/кг массы тела) и продолжают через 15, 30 и 45 мин после внутримышечного введения фуросемида в дозе 0,5 мг/кг массы тела. При этом также оценивают объем мочевого пузыря на каждом этапе исследования.

Недостатки способа: субъективность метода (результат зависит от квалификации специалиста ультразвуковой диагностики), инвазивность, необходимость учета противопоказаний и побочных эффектов при использовании петлевых диуретиков, длительность (около 1 часа), трудности выполнения у пациентов раннего возраста, гипервозбудимых детей.

Задачей данного изобретения является разработка неинвазивного, объективного, чувствительного и безопасного способа дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере, позволяющего выбрать адекватную лечебную тактику.

Предлагаемый способ дифференциальной диагностики заключается в том, что у ребенка с установленным диагнозом врожденный нерефлюксирующий мегауретер забирают пробу свободно выпущенной мочи, в которой определяют уровень фермента матриксной металлопротеиназы-9 (ММР-9) методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем «Bender MedSystems» (Австрия) на иммуноферментном анализаторе «Stat-Fax 2010» (США) согласно инструкции.

Нами впервые определен значимый для дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника уровень ММР-9 в моче ребенка с врожденным нерефлюксирующим мегауретером, равный 5,7 нг/мл. При значениях уровня ММР-9 в моче больше 5,7 нг/мл диагностируют снижение сократительной функции мочеточника, а при значениях меньше 5,7 нг/мл диагностируют нормальную сократительную функцию мочеточника.

Предпосылкой для выбора уровня матриксной металлопротеиназы-9 в моче в качестве критерия для дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей является следующее. Известно, что фермент ММР-9 разрушает такие белки внеклеточного матрикса, как ламинин, фибронектин коллагены III и IV типов [Vassiliadis Е., Veidal S.S., Barascuk N. Measurement of matrix metalloproteinase 9-mediated Collagen type III degradation fragment as a marker of skin fibrosis // BMC Dermatol. 2011; 11:6]. Однако ММР-9 обладает и непротеолитическими свойствами. Рядом авторов подтверждено участие ММР-9 в процессах клеточной миграции [A.Dufour, S.Zucker, N.S.Sampson et al Role of Matrix Metalloproteinase-9 Dimers in Cell Migration // J Biol Chem. 2010 November 12; 285(46): 35944-35956], дифференцировки клеток на стадии реципрокного взаимодействия мочеточникового тяжа и метанефрогенной бластемы в метанефрогенезе [Arnould С., Lelièvre-Pégorier М., Ronco P., Lelongt В. ММР9 limits apoptosis and stimulates branching morphogenesis during kidney development // J. Am Soc Nephrol. - 2009. - Vol.20(10). - P.2171-80], влияние на регенерацию и функцию мышечных клеток [Li Н., Mittal A., Makonchuk D.Y. Matrix metalloproteinase-9 inhibition ameliorates pathogenesis and improves skeletal muscle regeneration in muscular dystrophy // Hum Mol Genet. 2009 July 15; 18(14): 2584-2598].

Нами впервые на основании анализа результатов обследования 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером (средний возраст детей 7 мес, LQ=3 мес, UQ=2 года) установлено, что нарушение сократительной функции мочеточника может быть диагностировано неинвазивным методом исследования уровня ММР-9 в моче.

Сократительную функцию мочеточника оценивали методом динамической пиелоуретеросонографии с диуретической фармакопробой фуросемидом. В процессе исследования установлено, что уровень ММР-9 в моче коррелирует с частотой сокращения мочеточника на всех этапах динамической пиелоуретеросонографии (таблица 1).

Таблица 1
Результаты корреляционного анализа уровня ММР-9 в моче с параметрами сократительной функции мочеточника по данным динамической пиелоуретеросонографии с диуретической фармакопробой фуросемидом (N=47)
Коррелируемые параметры	Частота сокращения мочеточника до нагрузки (в 1 мин)	Частота сокращения мочеточника на 15 мин (в 1 мин)	Частота сокращения мочеточника на 30 мин (в 1 мин)	Частота сокращения мочеточника на 45 мин (в 1 мин)	Средняя частота сокращения мочеточника (в 1 мин)
ММР-9, нг/мл	=-0,5000	=-0,3210	=-0,4839	=-0,2767	=-0,4183
p<0,0005	p<0,02	p<0,0003	p<0,05	p<0,002

Как видно из таблицы 1, имеется отрицательная корреляционная связь уровня ММР-9 и частоты сокращения мочеточника.

Нормальная частота спонтанных сокращений мочеточника составляет от 2 до 7 в минуту, а при стимуляции фуросемидом возрастает до 4 и более в минуту [Giannotti P., Pistolesi D., Cechi M. Uretero-vesical junction pressure in normal patients: preliminary evaluation // Eur. Urol. - 1992. - Abstr. P281. - P.358; Сабирзянова З.P. Нарушения сократительной способности мочеточника при обструктивном мегауретере и возможности их коррекции у детей раннего возраста: Дис канд. мед. наук / З.Р.Сабирзянова; Москва, 2004. - 137 с.]. Последнее позволило выделить группу пациентов с врожденным нерефлюксирующим мегауретером, имеющих сниженную сократительную функцию мочеточника (средняя частота сокращения мочеточника в процессе динамической пиелоуретеросонографии не превышает 3,5 в минуту) и группу детей с нормальной сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращения мочеточника 3,7-7,6 в минуту) (фигура 1). Фигура 1 представляет собой точечную диаграмму, отражающую взаимосвязь уровня ММР-9 в моче и средней частоты сокращений мочеточника по данным динамической пиелоуретеросонографии с диуретической фармакопробой фуросемидом. На диаграмме четко определяются две группы значений: группа 1 - с частотой сокращений мочеточника менее 3,5 в минуту и высоким уровнем ММР-9, группа 2 - с частотой сокращений мочеточника более 3,5 в минуту и низким уровнем ММР-9.

При проведении статистического анализа с использованием U-критерия Манна-Уитни выявлено, что различия между группами по уровню экскреции ММР-9 достоверны (p<0,00007) (таблица 2).

Таблица 2
Параметры описательной статистики групп пациентов с нормальной и сниженной сократительной функцией мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере (МУ).
ММР-9	МУ со сниженной сократительной функцией (N=9)	МУ с нормальной сократительной функцией (N=38)
Me	LQ	UQ	Me	LQ	UQ	p
25,6	13,2	57,4	1,9	0,5	2,0	<0,00007

Как видно из таблицы 2, различия между группами пациентов с нормальной и сниженной сократительной функцией мочеточника по основным параметрам описательной статистики (медиана, нижний квартиль, верхний квартиль) достоверны.

Для определения диагностически значимого уровня ММР-9 в моче, равного 5,7 нг/мл, использовали построение и анализ характеристической кривой (ROC-анализ). Результаты ROC-анализа представлены в таблице 3 и фигуре 2.

Информативность показателя оценивают по величине площади под кривой (AUC). Чем ближе кривая к диагонали (AUC=0,5), тем ниже диагностическая ценность показателя, чем ближе площадь под кривой к 1, тем эффективнее диагностический тест. Результаты ROC-анализа представлены с указанием значения площади под кривой (AUC), достоверности (p<0,05), 95% доверительного интервала.

Как видно из таблицы 1, предложенный способ дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей имеет высокую чувствительность (88,9%) и специфичность (97,4%).

Фигура 2 представляет собой ROC-кривую, отражающую диагностическую эффективность определения матриксной металлопротеиназы-9 (ММР-9) для дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей. Ось X отражает чувствительность показателя, ось Y - значение «1-специфичность» (в долях единицы). Площадь под кривой х=у (AUC) равна 0,5, что означает результат, который не больше ожидаемой случайной выборки. Критерий рассматривается как эффективный, поскольку нижняя граница доверительного интервала площади под кривой (AUC) больше 0,5, достоверность р<0,05.

Таким образом, нами впервые предложен способ дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей, заключающийся в том, что у больного с врожденным нерефлюксирующим мегауретером определяют уровень матриксной металлопротеиназы-9 в моче, и при его значении больше 5,7 нг/мл с 88,9% чувствительностью и 97,4% специфичностью диагностируют снижение сократительной функции мочеточника, а при его значении меньше 5,7 нг/мл диагностируют нормальную сократительную функцию мочеточника.

Пример 1. Ребенок Лев Г., 4 мес, госпитализирован в детское урологическое отделение 19.12.11 на основании пренатального выявления левостороннего гидронефроза плода. Состояние при поступлении удовлетворительное. По данным ультразвукового исследования почек и мочевого пузыря заподозрен левосторонний мегауретер (левая лоханка в поперечнике 17 мм, левый мочеточник в предпузырном отделе 20 мм). Для проведения дифференциальной диагностики нарушений сократительной функции мочеточника взята проба утренней порции мочи до начала инвазивного урологического обследования с целью предотвратить появление технических ошибок, связанных с травматизацией слизистой оболочки мочевых путей при проведении микционной цистоуретрографии.

По результатам компьютерной томографии органов забрюшинного пространства и микционной цистоуретрографии диагностирован врожденный нерефлюксирующий мегауретер слева. Выполнена динамическая пиелоуретеросонография с диуретической фармакопробой фуросемидом. В процессе исследования на всех этапах сокращений расширенного мочеточника не зарегистрировано, что свидетельствует о сниженной сократительной функции мочеточника.

Уровень ММР-9 в моче составил 111,1 нг/мл, что превышает диагностически значимый уровень ММР-9, равный 5,7 нг/мл, и также соответствует диагнозу врожденный нерефлюксирующий мегауретер со сниженной сократительной функцией мочеточника.

Ребенок оперирован 22.12.11. Интраоперационно устье левого мочеточника свободно проходимо для катетера № 6 Ch, имеется зона дисплазии мочеточника на протяжении примерно 5 см с резким утолщением и уплотнением стенки, на операции мочеточник не перистальтирует. Выполнена реимплантация левого мочеточника по методике Polittano-Leadbetter с резекцией зоны дисплазии. Гистологическое исследование резецированного фрагмента подтвердило диффузный склероз стенки мочеточника, гипоплазию мышечного слоя.

Пример 2. Ребенок Глеб Н. впервые госпитализирован в клинику детской хирургии 26.01.10 в возрасте 6 мес по направлению из областной детской больницы для оперативного лечения. Пренатально патология не диагностирована. В возрасте 1 мес при плановом ультразвуковом исследовании заподозрен левосторонний мегауретер. В течение первых 6 мес жизни ребенок дважды лечился по поводу острого пиелонефрита. При поступлении состояние удовлетворительное. По данным ультразвукового исследования почек и мочевого пузыря подтвержден левосторонний мегауретер (левая лоханка в поперечнике 12 мм, левый мочеточник в предпузырном отделе 10 мм). Для проведения дифференциальной диагностики нарушений сократительной функции мочеточника взята проба утренней порции мочи до начала инвазивного урологического обследования.

Стандартное рентгеноурологическое обследование в объеме экскреторной урографии и микционной цистоуретрографии позволило верифицировать диагноз врожденного нерефлюксирующего мегауретера слева. Выполнена динамическая пиелоуретеросонография с диуретической фармакопробой фуросемидом. Сократительная функция мочеточника сохранена (частота сокращения мочеточника на 0-15-30-45 минутах соответствовала 4-5-5-6 сокращений в минуту).

Уровень ММР-9 в моче составил 2 нг/мл, что меньше диагностически значимого уровня ММР-9, равного 5,7 нг/мл, и также соответствует врожденному нерефлюксирующему мегауретеру с нормальной сократительной функцией мочеточника.

02.02.10 выполнена цистоскопия. При осмотре мочевого пузыря левое устье расположено правильно, сужено, однако проходимо для катетера № 3 Ch. Выполнено бужирование зоны стеноза и стентирование левого мочеточника низким стентом с наружным дренированием на срок 1 мес. После удаления стента в течение года эпизодов пиелонефрита не отмечалось. При контрольном обследовании через 1 год отмечена значительная положительная динамика: сокращение лоханки до 8 мм, мочеточника в предпузырном отделе до 5 мм.

Таким образом, предложенный способ дифференциальной диагностики нормальной и сниженной сократительной функции мочеточника при врожденном нерефлюксирующем мегауретере у детей обладает следующими премуществами: неинвазивность, объективность, высокая чувствительность и специфичность, безопасность для пациента, что делает его предпочтительным для использования в диагностике нарушений сократительной функции мочеточника, особенно у новорожденных и детей раннего возраста.