Диагностические возможности оптической интроскопии в выявлении причин нарушения репродуктивного здоровья женщин

В настоящее время в России демографические проблемы являются определяющими как для государственной политики, так и для развития научных направлений в области акушерства и гинекологии [6]. Несмотря на определенный прогресс современной науки, проблема выявления причин бесплодия и синдрома хронических тазовых болей (ХТБ) сохраняет свою актуальность.

Число бесплодных браков во многих странах мира, в том числе в России, не имеет тенденции к снижению и составляет около 15%, причем в 25% случаев это так называемое бесплодие неясного генеза [2]. Значительное повышение заболеваемости в последнее десятилетие отмечено среди молодых женщин, еще не реализовавших свою генеративную функцию. В возрастной группе от 18 до 24 лет она увеличилась в 1,4 раза, а в группе от 25 до 29 лет - в 1,8 раза [3]. По мнению ряда исследователей [5, 15], воспалительные заболевания органов малого таза (ВЗОМТ) в современных условиях характеризуются преобладанием хронических, вялотекущих сальпингоофоритов с длительным течением и смазанной клинической картиной. Это создает значительные трудности для диагностики воспалительного процесса, которая продолжает базироваться на данных клинико-лабораторного и ультразвукового исследований, хотя частота диагностических ошибок при этом составляет от 30 до 50% [5]. Соответственно и лечебные подходы остаются стандартными, не учитывающими характера патологического процесса. Кроме бесплодия, ВЗОМТ занимают 2-е место среди причин синдрома ХТБ, которым страдают около 30% женщин [7]. Однако эксперты считают, что как минимум 1 из 7 женщин с синдромом ХТБ после тщательного специализированного гинекологического обследования не имеет этиологического диагноза [8].

Существующие современные методы медицинской визуализации, такие как трансвагинальное ультразвуковое исследование (ТВ УЗИ), спиральная компьютерная томография (СКТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), безусловно, могут помочь в диагностике ВЗОМТ. Ультразвуковое исследование с использованием допплер-сканирования позволяет выявлять воспаленные и дилатированные маточные трубы и тубоовариальные образования, однако недостаточно доказательств в пользу того, что данный метод может использоваться в качестве повседневной процедуры [5]. Методы СКТ и МРТ имеют более высокую диагностическую ценность в выявлении ВЗОМТ [12, 14]. Однако следует принять во внимание, что «данных доказательной медицины в пользу целесообразности применения методов СКТ и МРТ в диагностике ВЗОМТ мало» [5]. «Золотым стандартом» диагностики ВЗОМТ признана диагностическая лапароскопия. Однако она не является абсолютным методом, поскольку в 15-30% предполагаемых случаев заболевания лапароскопические признаки острой инфекции не обнаруживаются, несмотря на последующее выявление микроорганизмов в материале, взятом из маточных труб [3, 5]. Диагноз же хронического ВЗОМТ вообще является чрезвычайно трудным. Общая точность лапароскопической диагностики при этих заболеваниях составляет 78% при очень низкой чувствительности (27%) и высокой специфичности (92%) [13].

Для выявления причин бесплодия неясного генеза и ХТБ в нашей работе мы объединили лапароскопию и такой метод визуализации, как оптическая когерентная томография (ОКТ) [1]. Это стало возможным благодаря созданию эндоскопических сменных зондов и совмещению их со стандартными лапароскопическими троакарами. ОКТ - это высокоразрешающий метод оптической интроскопии, позволяющий получать изображение внутренней микроструктуры органов и тканей на уровне тканевых слоев. Неинвазивность, быстродействие, возможность получения информации в режиме реального времени делают метод привлекательным для использования в клинической практике.

Морфологические и/или функциональные изменения маточных труб при ВЗОМТ являются одной из наиболее частых причин нарушения репродуктивного здоровья женщин. С целью изучения диагностических возможностей ОКТ в выявлении вялотекущих ВЗОМТ нами были исследованы маточные трубы.

В исследовании участвовали 246 пациенток, имевших показания к проведению лапароскопии. Все пациентки перед исследованием подписывали протокол добровольного информированного согласия, составленного в соответствии с Декларацией ВМА в Хельсинки. Исследование было разрешено Этической комиссией по проведению научных исследований с участием человека в качестве объекта исследования (протокол №8 от 03.11.09).

ОКТ-исследование проводилось в ходе стандартной лапароскопии с использованием «скоростной» модификации прибора ОКТ-1300У. ОКТ-установка представляет собой компактное устройство, не требующее специального дополнительного оборудования условий (размеры прибора: 15×40×40 см; масса 10 кг). Технические параметры ОКТ-установки: длина волны излучения - 1280 нм, разрешение по глубине - 15 мкм, латеральное - 30 мкм, время получения ОКТ-изображения - 8 кадров в секунду, глубина зондирования - до 2 мм, эндоскопический сменный зонд - 2,7 мм в диаметре. Режим видеокадра позволяет получать информацию не только о морфологических, но и о функциональных особенностях биотканей. «Скоростной» вариант ОКТ в клинических исследованиях в данной работе был использован впервые.

Для получения ОКТ-изображений зонд подводился через лапароскопический троакар к серозной оболочке маточной трубы и фиксировался легким прижатием на 1-2 с. Сбор и отображение данных на мониторе компьютера осуществлялись в режиме реального времени с использованием программы, входящей в комплект ОКТ-установки.

Получаемые с помощью ОКТ двухмерные оптические образы биоткани - томограммы были представлены в желто-коричневой палитре. Их оптические характеристики обусловлены различными способностями к рассеянию у внутритканевых элементов. В результате достигается различная интенсивность (яркость) оптического сигнала, контрастность изображения, появляются оптические неоднородности в виде слоев и включений.

Для изучения ОКТ-изображений неизмененных маточных труб было проведено исследование среди 67 пациенток с показаниями к хирургическому лечению по поводу различной доброкачественной гинекологической патологии. Сравнительный анализ данных ОКТ и гистологического материала позволил разработать ОКТ-критерии нормальных маточных труб.

Для понимания изменений ОКТ-изображений, характерных для ВЗОМТ, нами обследованы 179 пациенток с установленным диагнозом ВЗОМТ. У 31 пациентки из этой группы были показания к тубэктомии в связи с хроническим сальпингитом для подготовки к ЭКО. Результаты гистологических исследований в этой группе пациенток позволили верифицировать хронический воспалительный процесс, а сопоставление полученных данных с ОКТ-изображениями разработать - ОКТ-признаки ВЗОМТ.

ОКТ-исследование маточных труб. Для изучения оптических характеристик маточной трубы нами были проведены ОКТ-исследования всех ее отделов у пациенток различных возрастных групп и в разные фазы менструального цикла. Стабильные, не зависящие от возраста и фазы менструального цикла, оптические характеристики были получены при исследовании только истмического отдела маточной трубы. Этот отдел трубы имеет толстый трехслойный мышечный слой и толщину стенки, сравнимую с внутренним диаметром. На ОКТ-изображениях стенка неизмененной маточной трубы в этом отделе имеет бесструктурное изображение с умеренным уровнем сигнала и постепенным снижением интенсивности сигнала от поверхности в глубь изображения. Верхняя граница изображения ровная, нижняя граница не выражена, скорость снижения интенсивности сигнала равномерная (рис. 1, а).

При ВЗОМТ мы получили 2 типа ОКТ-изображений маточных труб (рис. 2). Первый тип характеризовался неоднородностью изображения с преобладанием поперечной исчерченности и чередованием зон с низким и умеренным уровнем сигнала. Зоны с низким уровнем сигнала имели значительные размеры, различную величину, неровные контуры, округлую и/или продольную форму (см. рис. 2, а).

Итак, нами показано, что существуют типичные ОКТ-образы «нормальных» и измененных за счет воспаления маточных труб. Основной характеристикой является изменение структуры и равномерности оптического сигнала.

На завершающем этапе исследования нами был проведен «слепой» тест по распознаванию наличия воспалительных изменений маточных труб. В тесте участвовали 8 респондентов, проведено 376 распознаваний. Результаты теста показали, что чувствительность ОКТ-диагностики ВЗОМТ составляет 90%, специфичность - 81%; диагностическая точность - 88%. Полученные данные показывают, что ОКТ с высокой вероятностью (более 90%) позволяет обнаружить признаки воспаления и с достаточно высокой вероятностью (более 80%) исключить наличие воспалительных изменений. Индекс kappa («индекс согласия специалистов») в нашем исследовании составил 0,63, 95% доверительном интервале с 0,5082 до 0,7453, что позволяет констатировать высокую степень согласованности ответов специалистов, а значит о достаточной объективности метода. При этом доверительные интервалы также не выходили за пределы области «хорошего» показателя kappa. Этот параметр свидетельствует о том, что случайные факторы не могут оказать значительного влияния на показатель диагностической эффективности изучаемого метода в целом.

Стандартные методы исследования при ВЗОМТ. Всем пациенткам в нашем исследовании проведено клинико-лабораторное и инструментальное обследование. Результаты приведены в таблице.

Известно, что лабораторные показатели, такие как лейкоцитоз в крови, повышенные СОЭ и/или уровень С-реактивного белка свидетельствуют в пользу ВЗОМТ и отражают степень тяжести заболевания, однако они не являются специфическими признаками ВЗОМТ. Анализ результатов стандартных исследований позволил выявить отклонения от нормы некоторых лабораторных показателей у наших пациенток с вялотекущими воспалениями, однако одновременное повышение нескольких (2-3) показателей выявлено лишь у 13 (7,5%) пациенток, косвенные ультразвуковые признаки ВЗОМТ - у 18 (10,1%).

Из анамнеза известно, что 44 (26%) пациентки имели диагноз хронического ВЗОМТ, по поводу которого проходили противовоспалительное лечение в условиях стационара. В большинстве случаев диагностика основывалась на данных бимануального исследования и результатах исследования флоры уретры, сводов влагалища и цервикального канала. Однако известно, что частота ошибочного диагноза у больных хроническим ВЗОМТ, установленного на основании данных гинекологического исследования, колеблется от 17,5 до 63% [4], а наличие патогенной флоры не является признаком патологического процесса в отсутствие воспалительной реакции [11]. В то же время бессимптомное персистирование бактерий может служить источником антигенной стимуляции иммунопатологии и приводить к патологическим изменениям маточных труб и яичников [10]. Поэтому нельзя исключить как случаи гипер-, так и гиподиагностики этой патологии.

Проблема выявления причин патологии «неясного генеза» в репродуктивной гинекологии у «в целом здоровых» женщин заставляет искать новые способы диагностики. Хронические воспалительные заболевания, занимающие ведущее место среди причин бесплодия и синдрома ХТБ, часто не имеют классических проявлений патологического состояния, а возможности комплекса стандартных методов (клинические, лабораторные, ультразвуковые) исследования недостаточны.

В связи с этим возникает необходимость изучения внутренней структуры органов и тканей для уточнения диагноза. Сейчас одним из самых современных и безопасных технологий является ОКТ. В нашей работе продемонстрированы возможности использования этого метода оптической интроскопии в качестве дополнительного к лапароскопии для диагностики субклинических форм ВЗОМТ. Основным достоинством метода ОКТ является возможность дифференцировать оптическую структуру стенки маточной трубы - важнейшего органа репродуктивной системы женщины. Получаемая объективная информация сопоставима с результатами гистологического исследования при проведении биопсии, инвазивность которой не позволяет использовать этот метод относительно маточных труб. Полученные нами данные подтверждают высокую диагностическую эффективность (88%) ОКТ в выявлении ВЗОМТ. Данные ОКТ позволяют исследователю не только диагностировать воспаление, но и уточнять характер морфологических изменений: преобладание отека или фиброзирования мышечного слоя маточных труб. Эта информация важна для уточнения фазы воспалительного процесса в целях оценки прогноза заболевания и решения вопроса о тактике лечения. Для повышения диагностической эффективности оптической интроскопии научными сотрудниками Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород) предпринята попытка разработать алгоритм автоматического распознавания патологических состояний маточных труб по ОКТ-изображениям [9]. Автоматическая обработка ОКТ-изображений подтвердила высокую точность ОКТ и позволила увеличить диагностическую ценность до следующих показателей: чувствительность - 98%, специфичность - 90%, диагностическая точность - 97%. Применение автоматического анализа ОКТ-изображений с использованием видео и/или звукового сигнала во время ОКТ-лапароскопии позволит также акцентировать внимание хирурга на появлении отклонений на томограммах.

Интраоперационное обследование пациенток с бесплодием и ХТБ с помощью ОКТ существенно повышает качество диагностики причин данной патологии: метод позволяет не только выявлять воспалительные заболевания маточных труб даже при наличии минимальных клинико-лабораторных данных, но и исключать этот диагноз, уменьшая случаи гипердиагностики этой патологии.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (соглашение 8147) и программы Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине».