Количественная оценка транспортной функции пищевода методом компьютерного анализа рентгеноскопических изображений

Актуальность. Доступ к объективной количественной оценке транспортной функции пищевода (ТПФП) существенно ограничен в клинической практике вследствие двух факторов: недостаточная оснащенность медицинских учреждений специализированным оборудованием и отсутствие адекватных методик анализа. Разработка подходов, использующих традиционную рентгеноскопию с контрастированием жидкой взвесью сульфата бария в сочетании с автоматизированной обработкой, способна существенно повысить доступность и объективность метрического обследования пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями глотания и моторики пищевода.

Цель: разработать и валидировать авторский алгоритм компьютерного количественного анализа рентгеноскопических изображений, полученных при традиционной рентгеноскопии пищевода, для оценки ТПФП у пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями функции.

Материал и методы. Проспективное сравнительное исследование включало 34 пациента (средний возраст 52,1±9,2 года) с жалобами на дисфагию. Каждому выполнены модифицированная рентгеноскопия (60-секундная латеральная видеозапись первого глотка 15 мл стандартной бариевой суспензии (соответствующего первой стадии контрастирования) и динамическая сцинтиграфия пищевода (ДСЦП) с 99mTc -технефитом, которую использовали как метод сравнения количественных показателей среднего времени транзита пищевода, учитывая собственные результаты и данные литературы по количественной оценке ТПФП. Рентгеноскопические DICOM-последовательности обрабатывали с помощью разработанного метода компьютерной количественной рентгеноскопии (КРС) для получения кривых «интенсивность – время» в выбранных зонах интереса. Согласованность результатов КРС и ДСЦП оценивали с помощью алгоритма динамического выравнивания временных рядов (dynamic time warping, DTW), кросс-корреляции, анализа Бланда–Альтмана и коэффициента внутриклассовой корреляции (intraclass correlation coefficient, ICC).

Результаты. КРС продемонстрировала высокую конкордантность с ДСЦП: среднее DTW-расстояние 0,055±0,012; синхронная кросс-корреляция 0,925±0,06; ICC 0,915 (95% доверительный интервал 0,886– 0,941). Анализ Бланда–Альтмана не выявил систематической погрешности (средняя разность −0,01; пределы согласия от −0,079 до 0,059). Получены высокие диагностические характеристики КРС: площадь под ROC-кривой составила 0,94, чувствительность – 0,90, специфичность – 0,88. Воспроизводимость метода также оказалась высокой: межоператорский ICC>0,98, внутриоператорский ICC>0,97.

Заключение. Разработанный авторский алгоритм компьютерного количественного анализа изображений традиционной рентгеноскопии позволяет получать количественные показатели ТПФП, демонстрирующие отличные диагностические характеристики и хорошую воспроизводимость. Полученные данные подтверждают, что КРС может быть перспективной и широкодоступной для применения в повседневной клинической практике, поскольку основывается на базе общедоступной рентгеноскопии. Внедрение КРС в клиническую практику будет способствовать более объективной и воспроизводимой количественной оценке ТПФП у пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями моторики пищевода, расширяя возможности метрической диагностики без применения дорогостоящих методик.

1. Li N, Yang WL, Cai MH, et al. Burden of gastroesophageal reflux disease in 204 countries and territories, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of disease study 2019. BMC Public Health. 2023; 23(1): 582. https://doi.org/10.1186/s12889-023-15272-z.

2. Lee K, Hong SP, Yoo IK, et al. Global trends in incidence and prevalence of achalasia, 1925–2021: a systematic review and meta-analysis. United European Gastroenterol J. 2024; 12(4): 504–15. https://doi.org/10.1002/ueg2.12555.

3. Dellon ES, Hirano I. Epidemiology and natural history of eosinophilic esophagitis. Gastroenterology. 2018; 154(2): 319–32. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.06.067.

4. Assadian M, Sanat ZM, Soleimani HA, Mikaeli J. Prevalence of different types of primary esophageal motility disorders and their associated factors in patients referring to Shariati Hospital during 2018–2019. Middle East J Dig Dis. 2022; 14(1): 70–6. https://doi.org/10.34172/mejdd.2022.258.

5. Carlson DA, Pandolfino JE. High-resolution manometry in clinical practice. Gastroenterol Hepatol. 2015; 11(6): 374–84.

6. Баширов Р.А., Самойленко Л.Е., Рыжкин С.А. и др. Радионуклидная диагностика нарушений транспортной функции пищевода и гастроэзофагеального рефлюкса у пациентов с системной склеродермией. Вестник рентгенологии И радиологии. 2023; 104(2): 124–37. https://doi.org/10.20862/0042-4676-2023-104-2-124-137.

7. O'Connor MK, Byrne PJ, Keeling P, Hennessy TP. Esophageal scintigraphy: applications and limitations in the study of esophageal disorders. Eur J Nucl Med. 1988; 14(3): 131–6. https://doi.org/10.1007/BF00293536.

8. Halder S, Acharya S, Kou W, et al. Mechanics informed fluoroscopy of esophageal transport. Biomech Model Mechanobiol. 2021; 20(3): 925–40. https://doi.org/10.1007/s10237-021-01420-0.

9. Scharitzer M, Pokieser P, Ekberg O. Oesophageal fluoroscopy in adults – when and why? Br J Radiol. 2024; 97(1159): 1222–33. https://doi.org/10.1093/bjr/tqae062.