СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРВОВИРУСНОГО ЭНТЕРИТА У СОБАК
METHOD FOR ULTRASONIC DIAGNOSTICS OF PARVOVIRAL ENTERITIS IN DOGS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к ветеринарии, в частности к способу диагностики энтерита у собак обусловленного парвовирусной инфекцией при ультразвуковом исследовании, и находит применение для улучшения диагностики данной патологии за счет использования точных качественных и количественных ультразвуковых критериев.
Уровень техники
Известен способ дифференциальной диагностики хронических воспалительных заболеваний кишечника у детей, включающий ультразвуковое трансабдоминальное исследование тонкой и толстой кишки, где в основе сравнения используют ряд ультразвуковых параметров, для тонкого кишечника: увеличение толщины стенки, повышении ее эхогенности, сужение просвета; для толстого кишечника: сглаженность гаустр, бугристость контуров, увеличение толщины стенки, толщины ее слизистого слоя, подслизистого, отсутствие четкой дифференцировки слоев, повышение эхогенности подслизистого слоя, сужение просвета кишки, повышение скорости кровотока в ветвях мезантериальных артерий (Патент RU №2556573 МПК А61В 8/08 (2006.01) А61В 8/06 (2006.01), опубл. 10.07.2015. Бюл. №19). Недостаток данного способа в том, что главный ультразвуковой признак - эхогенность кишечной стенки рассматривается как качественная характеристика, не подвергающаяся количественному анализу, а поэтому оценивается субъективно.
Известен способ ультразвуковой дифференциальной диагностики состояния тонкой и толстой кишок при воспалительных неспецифических заболеваниях у человека, включающий трансабдоминальное ультразвуковое исследование и анализ томографических изображений, при котором ультразвуковое исследование проводят с использованием линейного датчика от 7,5 до 12,5 МГц через переднюю брюшную стенку серией поперечных, продольных и косых сканирующих сечений с визуализацией слоев стенки кишечника (Патент RU №2269933 МПК А61В 8/00 (2006.01), опубл. 20.02.2006. Бюл. №5). Отсутствие слизистого слоя кишечника характеризует неглубокие язвенные поражения, отсутствие слизистого и подслизистого слоев, или наличие гиперэхогенных включений в подслизистом и мышечном слое визуализируется при глубоких язвенных поражениях, гиперэхогенные включения в толще стенки кишки, размытость структуры стенки кишки, а также узкие, ориентированные вдоль оси кишечника дефекты подслизистого слоя определяются при глубоком щелевидном язвенном поражении кишечника, при утолщении слизистого и подслизистого слоя диагностируют воспалительную инфильтрацию, при утолщении слизистого, подслизистого и мышечного слоев диагностируют трансмуральный воспалительный процесс. Недостатки способа - не позволяет достоверно определять неоднородные гипер-, гипо- или изоэхогенные структуры в стенке кишечника; не позволяет получить в достаточном объеме данные, с помощью которых можно более точно проводить дифференциальную диагностику язвенных поражений кишечника от лимфангиэктазии или Пейеровых бляшек.
За прототип взят способ определения эхогенности стенки желудка и тонкого кишечника у собак и кошек (Заявка на изобретение №2020106782 «Способ определения эхогенности стенки желудка и тонкого кишечника у собак и кошек», Цыганский Р.А.), заключающийся в том, что проводится анализ эхооднородности слоев (слизистого, подслизистого и мышечного) оцифрованного ультразвукового изображения на IBM PC-совместимом компьютере в графическом редакторе AdobePhotoshop в черно-белом режиме, представляющим собой оценку двух зон одного слоя - исследуемой и сравниваемой, для чего исследуемую зону и сравниваемую зону, обводят с помощью инструмента «лассо», включают функцию гистограмма, при этом числовые значения параметров «среднее значение» и «отклонение» автоматически отображаются в окне гистограммы AdobePhotoshop, для сравниваемой зоны дополнительно определяют «погрешность отклонения в сравниваемой зоне», для чего эту зону делят на несколько участков, определяют значение отклонения в каждом участке данной зоны, выбирают максимальное отклонение и минимальное отклонение в сравниваемой зоне или ее участках, далее производят расчет погрешности отклонения в сравниваемой зоне по формуле:
Откл2
допmax
допmin
П=Откл-Откл, где
Откл2
П - погрешность отклонения в сравниваемой зоне;
допmax
Откл - максимальное значение отклонения в участках сравниваемой зоны;
допmin
Откл - минимальное значение отклонения в участках сравниваемой зоны,
затем производят расчет разницы отклонений в исследуемой зоне и в сравниваемой зоне по формуле:
1
2
ΔОткл=Откл-Откл, где
ΔОткл - разница отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне;
1
Откл - отклонение в исследуемой зоне;
2
Откл - отклонение в сравниваемой зоне,
далее производят сравнение погрешности отклонения в сравниваемой зоне с разницей отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне по формуле:
2
КЭО=ПОткл-ΔОткл, где
КЭО - критерий эхооднородности исследуемой зоны;
Откл2
П - погрешность отклонения в сравниваемой зоне;
ΔОткл - разница отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне,
ярк
в результате данных расчетов определяют степень эхооднородности слоя, исследуемая зона гетероэхогенна, если КЭО<0, ультразвуковое изображение получают при калибровочной настройке УЗ сканера по шкале регулятора усиления прибора (Gain) равной 255, анализ УЗ изображения в графическом редакторе проводят на увеличенном втрое масштабе, а при условии, что КЭО > 0, т.е. при условии гомоэхогенности слоев, рассчитывают коэффициент или индекс эхогенности стенки желудка или кишечника, для чего определяют долю эхогенности каждого слоя стенки соответствующей структуры пищеварительного канала в виде отношения полученного результата Ср для каждого отдельного слоя стенки желудка, двенадцатиперстной или тощей кишки (слизистого, подслизистого, мышечного) в процентах к максимальному отражению эхосигнала, выраженному в максимальном значении яркости пикселей 8-битного изображения равному 256 по формуле:
ярк
ДЭС=(Ср×100)/256, где
ДЭС - доля эхогенности отдельного слоя (слизистого, подслизистого, мышечного) в процентах;
ярк
Ср - среднее значение яркости исследуемого слоя;
256 - максимальное значение яркости пикселей 8-битного изображения, в итоге получают индекс эхогенности стенки желудка ИЭж, двенадцатиперстной ИЭдпк или тощей кишки ИЭтк:
с
п/с
м
ИЭ(ж,дпк,тк)=ДЭС/ДЭС/ДЭС, где
ИЭ (ж, дпк, тк) - индекс эхогенности стенки желудка, двенадцатиперстной или тощей кишки;
с
ДЭС - доля эхогенности слизистого слоя;
п/С
ДЭС - доля эхогенности подслизистого слоя;
м
ДЭС - доля эхогенности мышечного слоя
Недостаток: предложенный способ позволяет осуществлять количественную оценку эхогенности слоев стенки желудка и тонкого кишечника, без учета линейных и качественных эхографических характеристик структур пищеварительного канала отличающихся при различных патологиях.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание информативного способа диагностики энтерита у собак, обусловленного парвовирусной инфекцией, основанного на количественном и качественном анализе полученного УЗ изображения.
Техническим результатом изобретения является повышение точности диагностики энтерита у собак, обусловленного парвовирусной инфекцией при УЗ исследовании, а также ранняя долабораторная диагностика заболевания, позволяющая предпринять адекватную терапию.
Технический результат достигается при помощи способа ультразвуковой диагностики парвовирусного энтерита собак, включающего ультразвуковое исследование тощей кишки с использованием мультичастотного линейного датчика от 7,5 до 12,5 МГц при калибровочной настройке УЗ сканера по шкале регулятора усиления прибора (Gain) равной 255, через переднюю и боковую брюшную стенку серией поперечных, продольных и косых сканирующих сечений с визуализацией слоев стенки кишечника, с последующим определением индекса эхогенности стенки тощей кишки  на оцифрованном ультразвуковом изображении кишечника увеличенном втрое масштабе на IBM PC-совместимом компьютере в графическом редакторе AdobePhotoshop в черно-белом режиме, сравнением двух зон каждого слоя - исследуемой и сравниваемой, для чего исследуемую зону и сравниваемую зону, обводят с помощью инструмента «лассо», включают функцию гистограмма, при этом числовые значения параметров «среднее значение» и «отклонение» автоматически отображаются в окне гистограммы AdobePhotoshop, для сравниваемой зоны дополнительно определяют «погрешность отклонения в сравниваемой зоне», для чего эту зону делят на несколько участков, определяют значение отклонения в каждом участке данной зоны, выбирают максимальное отклонение и минимальное отклонение в сравниваемой зоне или ее участках, далее производят расчет погрешности отклонения в сравниваемой зоне по формуле:
Откл2
допmax
допmin
П=Откл-Откл, где
Откл2
П - погрешность отклонения в сравниваемой зоне;
допmax
Откл - максимальное значение отклонения в участках сравниваемой зоны;
допmin
Откл - минимальное значение отклонения в участках сравниваемой зоны,
затем производят расчет разницы отклонений в исследуемой зоне и в сравниваемой зоне по формуле:
1
2
ΔОткл=Откл-Откл, где
ΔОткл - разница отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне;
1
Откл - отклонение в исследуемой зоне;
2
Откл - отклонение в сравниваемой зоне,
далее производят сравнение погрешности отклонения в сравниваемой зоне с разницей отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне по формуле:
Откл2
КЭО=П-ΔОткл, где
КЭО - критерий эхооднородности исследуемой зоны;
Откл2
П - погрешность отклонения в сравниваемой зоне;
Откл
Δ - разница отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне,
ярк
при условии, что КЭО > 0, т.е. при условии гомоэхогенности слоев, расчитывают коэффициент или индекс эхогенности стенки кишечника, для чего определяют долю эхогенности каждого слоя стенки кишечника в виде отношения полученного результата Ср для каждого отдельного слоя стенки тощей кишки (слизистого, подслизистого, мышечного) в процентах к максимальному отражению эхосигнала, выраженному в максимальном значении яркости пикселей 8-битного изображения равному 256 по формуле:
ярк
ДЭС=(Ср×100)/256, где
ДЭС - доля эхогенности отдельного слоя (слизистого, подслизистого, мышечного) в процентах;
ярк
Ср - среднее значение яркости исследуемого слоя;
256 - максимальное значение яркости пикселей 8-битного изображения, в итоге получают индекс эхогенности стенки тощей кишки ИЭтк:
с
п/с
м
ИЭтк=ДЭС/ДЭС/ДЭС, где
ИЭ тк - индекс эхогенности стенки тощей кишки;
с
ДЭС - доля эхогенности слизистого слоя;
п/с
ДЭС - доля эхогенности подслизистого слоя;
м
ДЭС - доля эхогенности мышечного слоя
При этом при проведении ультразвукового исследования диагностируют отсутствие или значительное ослабление перистальтических сокращений, расширение полости тонкого кишечника, наличие в ней незначительного или умеренного количества анэхогенного жидкостного содержимого, утолщение эхографического слоя, соответствующего наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой от 0,05 до 0,1 см, уменьшение толщины слизистого слоя тонкого кишечника, определяемой по соотношению толщины слизистого слоя к толщине всейкишечной стенки, составляющей <50% и увеличение индекса эхогенности кишечной стенки с диапазоном значений ИЭmк=35-46/58-72/38-50 (для слизистого / подслизистого / мышечного слоев соответственно).
Краткое описание чертежей и их материалов
На фиг. 1 приведена сонограмма продольного скана тощей кишки здоровой собаки: отсутствие расширения полости тонкого кишечника, отсутствие анэхогенного жидкостного содержимого, слой, соответствующий наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой менее 0,05 см, толщина слизистого слоя, определяемая по соотношению толщины слизистого слоя к толщине всей кишечной стенки, составляет >60%.
На фиг. 2 приведена сонограмма продольных и поперечных сканов петель тощей кишки больной парвовирусным энтеритом собаки: расширение полости кишечника, наличие в ней умеренного количества анэхогенного жидкостного содержимого, утолщение эхографического слоя, соответствующего наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой от 0,05 до 0,1 см, уменьшение толщины слизистого слоя кишечника, определяемой по соотношению толщины слизистого слоя к толщине всей кишечной стенки, составляющей<50%
На фиг. 3, обозначена доля эхогенности слизистого, подслизистого и мышечного слоев стенки тощей кишки в процентах к максимально возможному значению отраженного эхосигнала у здоровых и больных парвовирусным энтеритом собак
Осуществление изобретения
Примеры конкретного выполнения способа ультразвуковой диагностики парвовирусного энтерита собак.
Пример №1.
ярк
ярк1
1
ярк2
2
Трехмесячному самцу собаки породы Лабрадор с клиническими симптомами анорексия, апатия, субфебрильная лихорадка, рвота и тонкокишечная диарея, проявляющимися в течение суток проводят УЗ исследование тощей кишки с использованием мультичастотного линейного датчика с частотой 7,5-12,5 МГц, в В-режиме при калибровочной настройке УЗ сканера по шкале регулятора усиления прибора (Gain) равной 255. При этом диагностируют значительное ослабление перистальтических сокращений кишки, расширение полости кишки, наличие в ней умеренного количества анэхогенного жидкостного содержимого, утолщение эхографического слоя, соответствующего наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой равной 0,08 см, уменьшение толщины слизистого слоя тонкого кишечника, определяемой по соотношению толщины слизистого слоя (1,38 мм) к толщине всей кишечной стенки (2,9 мм), составляющей 47,5% (фиг. 2). Далее, на увеличенном втрое оцифрованном изображении продольного скана тощей кишки в графическом редакторе AdobePhotoshop в черно-белом режиме сравнивают две зоны в каждом слое (слизистом, подслизистом и мышечном) фрагмента тощей кишки. Обводят зону, которую необходимо исследовать и сравниваемую зону, с помощью инструмента «лассо», при этом числовые значения параметров «среднее значение» и «отклонение» отображаются автоматически в окне гистограммы. Показатель «среднее значение» или Ср представляет собой средневзвешенный уровень яркости пикселей изображения, которое автоматически рассчитывает компьютер путем умножения каждого уровня яркости на число пикселей данного уровня, а затем делением на общее число уровней яркости. Для исследуемой зоны слизистого слоя Ср составляет 102,74 с отклонением Откл=10,27, а для сравниваемой зоны Ср составляет 100,05 с отклонением Откл=9,56.
допmax
допmin
Откл2
допmax
допmin
1
2
Откл2
ярк
с
п/с
м
Для сравниваемой зоны дополнительно определяют «погрешность отклонения в сравниваемой зоне», для чего эту зону делят на несколько участков, определяя значение «отклонение» в каждом участке данной зоны, выбирая максимальное (Откл=101,8) отклонение и минимальное отклонение (Откл=99,03). Производят расчет погрешности отклонения в сравниваемой зоне П=Откл-Откл(101,8-99,03=2,77) и расчет разницы отклонений в исследуемой зоне и в сравниваемой зоне: ΔОткл=Откл-Откл(10,21-9,56=0,71). Далее производят сравнение погрешности отклонения в сравниваемой зоне с разницей отклонений в исследуемой и сравниваемой зоне и определяют критерий эхооднородности исследуемой зоны: КЭО=П-ΔОткл(2,77-0,71=2,06), при этом установлено, что исследуемая зона эхооднородна, поскольку КЭО превышает «0». Далее определяют долю эхогенности каждого слоя (ДЭС) стенки тощей кишки в виде отношения полученного результата Ср для слизистого, подслизистого и мышечного слоев в процентах к максимальному отражению эхосигнала, выраженному в максимальном значении яркости пикселей равному 256. ДЭС=40,13%, ДЭС=59,72%, ДЭС=45,21%.
mк
В итоге получают индекс эхогенности стенки тощей кишки ИЭ40,13/59,72/45,21 (слизистый / подслизистый / мышечный слои соответственно).
В результате качественного и количественного анализа полученного УЗ изображения поставлен диагноз парвовирусный энтерит, в последующем лабораторно подтвержденный в соскобах эпителия кишечника на приборе для количественного обнаружения продуктов полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени.
Пример №2.
mк
Шестимесячной самке собаки смешанного разведения с клиническими симптомами анорексия, апатия, субфебрильная лихорадка, рвота и тонкокишечная диарея, проявляющимися в течение трех суток проводят УЗ исследование тощей кишки аналогично примеру 1. При этом диагностируют наличие перистальтических сокращений кишки, незначительное расширение полости кишки, наличие в ней умеренного количества неоднородного жидкостного содержимого с гиперэхогенными мелкими включениями и множественными пузырьками газа, дающими артефакты реверберации, утолщение эхографического слоя, соответствующего наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой равной 0,06 см, толщина слизистого слоя тонкого кишечника, определяемая по соотношению толщины слизистого слоя (2,23 мм) к толщине всей кишечной стенки (3,94 мм), составляющей 56,6%. Индекс эхогенности стенки кишечника составил ИЭ=20,8/62,2/37,4. В результате качественного и количественного анализа полученного УЗ изображения не подтвержден диагноз парвовирусный энтерит, в последующем обнаружен коронавирус в результате лабораторной ПЦР-диагностики.
Пример №3.
mк
Пятимесячному самцу собаки породы такса с клиническими симптомами рвота, борборигмус, тонкокишечная диарея, проявляющимися в течение суток проводят УЗ исследование тощей кишки аналогично примеру 1. При этом диагностируют усиление перистальтических сокращений кишки, незначительное расширение полости кишки, наличие в ней умеренного количества неоднородного жидкостного содержимого с гиперэхогенными мелкими включениями и множественными пузырьками газа, дающими артефакты реверберации, утолщение эхографического слоя, соответствующего наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой равной 0,07 см, толщина слизистого слоя тонкого кишечника, определяемая по соотношению толщины слизистого слоя (2,25 мм) к толщине всей кишечной стенки (3,76 мм), составляющей 59,84%. Индекс эхогенности стенки кишечника составил ИЭ=17,6/60,3/34,5. В результате качественного и количественного анализа полученного УЗ изображения не подтвержден диагноз парвовирусный энтерит, лабораторные тесты на корона- и парвовирус были отрицательны.
Пример №4.
ярк
mк
mк
Проводят определение эхогенности стенки тощей кишки у 16 собак с лабораторно подтвержденным диагнозом парвовирусный энтерит аналогично примеру 1. Получают следующие показатели Ср: 100,8 для слизистого, 157,6 для подслизистого и 116,6 для мышечного слоев. КЭО у всех слоев меньше «0», т.е. слои гомоэхогенные. Индекс эхогенности стенки кишечника составляет ИЭ=39,4/61,6/45,6. Полученный результат по сравнению со средними значениями индекса у здоровых собак (ИЭ - 15,45/55,82/34,94) существенно различается увеличением абсолютной эхогенности слоев кишечника. Наиболее повышена эхогенность слизистого слоя, более чем в 2,5 раза (фиг. 3). Микроскопически в этом слое обнаруживаются наиболее выраженные деструктивные изменения. Также у здоровых собак отсутствует расширение полости тонкого кишечника, отсутствует анэхогенное жидкостное содержимое, слой, соответствующий наружной части полости кишечника и границе полости со слизистой менее 0,05 см, толщина слизистого слоя, определяемая по соотношению толщины слизистого слоя к толщине всей кишечной стенки, составляет >60% (фиг. 1).
Представленное изобретение имеет преимущества по сравнению с прототипом и другими техническими решениями, заключающимися в информативном способе получения определенных качественных и количественных критериев ультразвукового изображения тощей кишки для диагностирования энтерита у собак, обусловленного парвовирусной инфекцией.