medvisМедицинская визуализацияMedical Visualization1607-07632408-9516RDS-Media Ltd.10.24835/1607-0763-1507medvis-1507Research ArticleПОЧКИKIDNEYSВозможность определения процентного отношения вклада почек в экскреторную функцию. Предварительные результатыThe ability to determine the percentage of kidney contribution to excretory function. Preliminary resultshttps://orcid.org/0000-0002-9014-9022ГромовА. И.GromovA. I.

Громов Александр Игоревич – доктор мед. наук, профессор, руководитель группы лучевых методов диагностики и лечения отдела онкоурологии НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России; профессор кафедры лучевой диагностики ФГБОУ ВО “Российский университет медицины” Минздрава России; Москва. https://orcid.org/0000-0002-9014-9022

Alexander I. Gromov – Doct. of Sci. (Med.), Professor, Head of the radiation diagnosis and treatment methods, Oncourology Department, N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation; Professor of Russian University of Medicine of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; Moscow.https://orcid.org/0000-0002-9014-9022

https://orcid.org/0009-0001-7686-1718ДоморовскаяЯ. С.DomorovskayaYa. S.

Доморовская Яна Сергеевна – врач-рентгенолог НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва. https://orcid.org/0009-0001-7686-1718

Yana S. Domorovskaya – radiologist at the N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow.https://orcid.org/0009-0001-7686-1718 

yana.domorovskaya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8852-6485СивковА. В.SivkovA. V.

Сивков Андрей Владимирович – канд. мед. наук, заместитель директора по науке НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва. https://orcid.org/0000-0001-8852-6485

Andrey V. Sivkov – Cand. of Sci. (Med.), Deputy Director for Science of the N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow.https://orcid.org/0000-0001-8852-6485 

https://orcid.org/0000-0003-3635-5244ПросянниковМ. Ю.ProsyannikovM. Yu.

Просянников Михаил Юрьевич – канд. мед. наук, заведующий отделом мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва.  https://orcid.org/0000-0003-3635-5244

Mikhail Yu. Prosyannikov – Cand. of Sci. (Med.), Head of the Department of Urolithiasis at the N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow.https://orcid.org/0000-0003-3635-5244

https://orcid.org/0000-0003-1292-1651ВойткоД. А.VoitkoD. A.

Войтко Дмитрий Алексеевич – канд. мед. наук, научный сотрудник отдела мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва.https://orcid.org/0000-0003-1292-1651

Dmitry A. Voitko – Cand. of Sci. (Med.), Researcher at the Department of Urolithiasis of the N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow.https://orcid.org/0000-0003-1292-1651

https://orcid.org/0000-0001-8784-8415КапринА. Д.KaprinA. D.

Каприн Андрей Дмитриевич – академик РАН, доктор мед. наук, профессор, генеральный директор ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России; заведующий кафедрой урологии и оперативной нефрологии с курсом онкоурологии медицинского факультета медицинского института ФГАОУ ВО “Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы” Минобрнауки России, Москва.https://orcid.org/0000-0001-8784-8415

Andrey D. Kaprin – Full Member of the Russian Academy of Sciences, Doct. of Sci. (Med.), Professor, Director of National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation; Head of Department of urology and surgical nephrology with a course of oncourology at the medical faculty of medical institute of the Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba, Moscow.https://orcid.org/0000-0001-8784-8415

https://orcid.org/0000-0002-3398-4128АлексеевБ. Я.AlekseevB. Ya.

Алексеев Борис Яковлевич – доктор мед. наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва.https://orcid.org/0000-0002-3398-4128

Boris Ya. Alekseev – Doct. of Sci. (Med.), Professor, Deputy Director General for Scientific Work of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow. https://orcid.org/0000-0002-3398-4128

https://orcid.org/0000-0003-0206-043XАполихинО. И.ApolikhinO. I.

Аполихин Олег Иванович – член-корр. РАН, доктор мед. наук, профессор, директор НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиала ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, Москва. https://orcid.org/0000-0003-0206-043X

Oleg I. Apolikhin – Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Doct. of Sci. (Med.), Professor, Director of the N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation, Moscow.https://orcid.org/0000-0003-0206-043X

НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России; ФГБОУ ВО “Российский университет медицины” Минздрава РоссииРоссияN. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian Federation; Russian University of Medicine of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationНИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава РоссииРоссияN. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Radiologiсal Center of the Ministry of Health of Russian FederationRussian FederationФГБУ “Национальный медицинский исследовательский центр радиологии” Минздрава России; ФГАОУ ВО “Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы” Минобрнауки РоссииРоссияNational Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice LumumbaRussian FederationФГБУ “Национальный медицинский исследовательский центр радиологии” Минздрава России; ФГБОУ ВО “Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)”РоссияNational Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; Russian Biotechnological UniversityRussian Federation2025200120252917179Copyright © Громов А.И., Доморовская Я.С., Сивков А.В., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И., 20252025Громов А.И., Доморовская Я.С., Сивков А.В., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И.Gromov A.I., Domorovskaya Y.S., Sivkov A.V., Prosyannikov M.Y., Voitko D.A., Kaprin A.D., Alekseev B.Y., Apolikhin O.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medvis.rdsmedia.ru/jour/article/view/1507Цель исследования

Цель исследования: определение возможности использования сегментации почек с получением данных об их объеме и плотностных характеристиках для оценки раздельной функции.

Материал и методы

Материал и методы. Проанализированы данные 31 пациента, которым была выполнена нефросцинтиграфия и КТ-исследование почек с контрастированием. На рабочей станции с помощью программы Vitrea Advanced Visualization проведена сегментация обеих почек в нефрографическую фазу контрастирования. Полученные значения объема и коэффициента затухания рентгеновского излучения в единицах Хаунсфилда (ед.HU) для каждой почки перемножали, получая “массу” контрастного препарата. Поделив полученное значение каждой почки на их сумму и умножив на 100%, получали раздельный вклад каждой из почек в их общую экскреторную функцию в процентах. Для проверки необходимости введения в расчеты плотности паренхимы в нативную фазу исследования была измерена плотность паренхимы обеих почек на трех уровнях в нативную фазу, рассчитанное среднее арифметическое вычтено из средней плотности паренхимы почки в нефрографическую фазу. В дальнейшем производились те же расчеты для получения процентного вклада почек, что и до вычета нативной плотности. Нефросцинтиграфия выполнялась в различных лечебных учреждениях. Исследования проводились с соединениями технеция (99mTc). Для дальнейшего анализа брались данные о процентном вкладе почек в их общую экскреторную функцию.

Результаты

Результаты. Полученные данные о процентном вкладе почек в их общую экскреторную функцию, полученные при нефросцинтиграфии, сопоставлялись с расчетными данными КТ. Проведенный анализ показал очень высокую корреляцию и ковариацию этих результатов (коэффициент корреляции равен 0,99 (p < 0,001), коэффициент ковариации равен 0,95 (p < 0,001)). При проведении корреляционного анализа результатов нефросцинтиграфии с данными КТ, где дополнительно вводилась поправка на нативную плотность паренхимы (она вычиталась из средней плотности паренхимы в нефрографическую фазу), результаты остались прежними: коэффициент корреляции составил 0,99 (p < 0,001); коэффициент ковариации равен 0,95 (p < 0,001).

Выводы

Выводы. Разработан доступный и удобный в практической работе метод оценки раздельной функции почек. Метод не требует выполнения четко регламентированного временного протокола многофазной КТ. Оценке могут быть подвергнуты данные КТ, выполненной в любом лечебном учреждении. Метод не требует дополнительной оценки нативных денситометрических характеристик почек. Результаты, полученные при использовании метода, показали очень высокую корреляцию с данными динамической нефросцинтиграфии.

Purpose

Purpose. Determination of the possibility of using kidney segmentation to obtain data on their volume and density characteristics to assess the split renal function.

Material and methods

Material and methods. The data of 31 patients who underwent nephroscintigraphy and CT examination of the kidneys with contrast were analyzed. Segmentation of both kidneys into the nephrographic phase of contrast was performed at the workstation using the Vitrea Advanced Visualization program. The obtained values of the volume were multiplied at the attenuation coefficient of X-ray radiation in Hounsfield units (HU) for each kidney to obtain the "mass" of the contrast preparation. Having divided the obtained value of each kidney by their sum value and multiplying by 100%, we obtained a split contribution of each kidney to their total excretory function in percentages. To verify the need to introduce parenchymal density into calculations in the native phase of the study, the density of the parenchyma of both kidneys was measured at three levels in the native phase, then, the calculated arithmetic mean was subtracted from the average density of the renal parenchyma in the nephrographic phase. Subsequently, the same calculations were performed to obtain the percentage contribution of the kidneys as before deducting the native density. Nephroscintigraphy was performed in various medical institutions. Studies were conducted with technetium compounds (99mTc). For further analysis, data on the percentage contribution of each kidney to their overall excretory function were taken.

Results

Results. The obtained data on the percentage contribution of the kidneys to their total excretory function obtained by nephroscintigraphy were compared with the calculated CT data. The analysis showed a very high correlation and covariance of these results (the correlation coefficient is 0.99 (p < 0.001), the covariance coefficient is 0.95 (p < 0.001)). When conducting a correlation analysis of the results of nephroscintigraphy with CT data, where an additional correction was made for the native density of parenchyma (it was subtracted from the average density of parenchyma in the nephrographic phase), the results remained the same: the correlation coefficient was 0.99 (p < 0.001); the covariance coefficient was 0.95 (p < 0.001).

Conclusions

Conclusions. An accessible and practical method for evaluating split renal function has been developed. The method does not require the implementation of a clearly regulated time protocol for multiphase CT. CT data performed in any medical institution can be evaluated. The method does not require additional assessment of the native densitometric characteristics of the kidneys. The results obtained using the method showed a very high correlation with the data of dynamic nephroscintigraphy.

компьютерная томографиядинамическая нефросцинтиграфияфункция почкираздельная функция почекcomputed tomographydynamic nephroscintigraphyrenal functionsplit renal functionReferencesLevey A.S., Stevens L.A., Schmid C.H. et al.; CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration). A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann. Intern. Med. 2009; 150 (9): 604–612. https://doi.org/10.7326/0003-4819-150-9-200905050-00006. Erratum in: Ann Intern Med. 2011; 155 (6): 408. PMID: 19414839; PMCID: PMC2763564Levey A.S., Stevens L.A., Schmid C.H. et al.; CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration). A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann. Intern. Med. 2009; 150 (9): 604–612. https://doi.org/10.7326/0003-4819-150-9-200905050-00006. Erratum in: Ann Intern Med. 2011; 155 (6): 408. PMID: 19414839; PMCID: PMC2763564Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. С.-Пб.: Левша, 2012. 51 с.National recommendations. Chronic kidney disease: basic principles of screening, diagnosis, prevention and treatment approaches. S-Pb: Levsha. 2012. 51 p. (In Russian)Клинические рекомендации. Хроническая болезнь почек (ХБП). Нефрология. 2021; 25 (5): 10–82. https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-5-10-82Clinical recommendations. Chronic kidney disease (CKD). Nephrology. 2021; 25 (5): 10–82. https://doi.org/10.36485/1561-6274-2021-25-5-10-82 (In Russian)Dawson P., Peters M. Dynamic contrast bolus computed tomography for the assessment of renal function. Invest. Radiol. 1993; 28 (11): 1039–1042. https://doi.org/10.1097/00004424-199311000-00014Dawson P., Peters M. Dynamic contrast bolus computed tomography for the assessment of renal function. Invest. Radiol. 1993; 28 (11): 1039–1042. https://doi.org/10.1097/00004424-199311000-00014Tsushima Y., Blomley M.J., Okabe K. et al. Determination of glomerular filtration rate per unit renal volume using computerized tomography: correlation with conventional measures of total and divided renal function. J. Urology. 2001; 165: 382–385. https://doi.org/10.1097/00005392-200102000-00007Tsushima Y., Blomley M.J., Okabe K. et al. Determination of glomerular filtration rate per unit renal volume using computerized tomography: correlation with conventional measures of total and divided renal function. J. Urology. 2001; 165: 382–385. https://doi.org/10.1097/00005392-200102000-00007Diez A., Powelson J., Sundaram C.P. et al. Correlation between CT-based measured renal volumes and nuclear-renography-based split renal function in living kidney donors. Clinical diagnostic utility and practice patterns. Clin. Transplant. 2014; 28 (6): 675–682. https://doi.org/10.1111/ctr.12365Diez A., Powelson J., Sundaram C.P. et al. Correlation between CT-based measured renal volumes and nuclear-renography-based split renal function in living kidney donors. Clinical diagnostic utility and practice patterns. Clin. Transplant. 2014; 28 (6): 675–682. https://doi.org/10.1111/ctr.12365Wahba R., Franke M., Hellmich M. et al. Computed Tomography Volumetry in Preoperative Living Kidney Donor Assessment for Prediction of Split Renal Function. Transplantation. 2016; 100 (6): 1270–1277. https://doi.org/10.1097/tp.0000000000000889Wahba R., Franke M., Hellmich M. et al. Computed Tomography Volumetry in Preoperative Living Kidney Donor Assessment for Prediction of Split Renal Function. Transplantation. 2016; 100 (6): 1270–1277. https://doi.org/10.1097/tp.0000000000000889Аляев Ю.Г., Дзеранов Н.К., Хохлачев С.Б., Борисов В.В., Фиев Д.Н., Демидко Ю.Л., Проскура А.В., Юрова М.В. Новый метод оценки раздельной функции почек на основании данных мультиспиральной компьютерной томографии с контрастированием. Urology. 2018; 2: 26–33. https://doi.org/10.18565/urology.2018.2.26-33Alyaev Yu.G., Dzeranov N.K., Khokhlachev S.B. et al. A new method for evaluating separate kidney function based on multispiral computed tomography with contrast. Urology. 2018; 2: 26–33. https://doi.org/10.18565/urology.2018.2.26-33 (In Russian)Alyaev Yu.G., Khokhlachev S.B., Fiev D.N. et al. A new approach for split renal function evaluation of glomerular filtration rate, perfusion and plasma flow by numerical analysis of 3D MSCT-based models. REJR. 2018; 8 (2): 105–109. https://doi.org/10.1016/s1569-9056(18)31068-6Alyaev Yu.G., Khokhlachev S.B., Fiev D.N. et al. A new approach for split renal function evaluation of glomerular filtration rate, perfusion and plasma flow by numerical analysis of 3D MSCT-based models. REJR. 2018; 8 (2): 105–109. https://doi.org/10.1016/s1569-9056(18)31068-6Фиев Д.Н., Хохлачев С.Б., Борисов В.В., Саенко В.С., Демидко Ю.Л., Черненький М.М., Проскура А.В., Пузаков К.Б., Ларцова Е.В., Потолдыкова Н.В., Иноятов Ж.Ш., Аляев Ю.Г. Результаты анализа структурно-функционального состояния почек методом математической обработки данных МСКТ с контрастированием у пациентов с мочекаменной болезнью. Урология. 2019; 5: 72–78. https://doi.org/10.18565/urology.2019.5.72-78Fiev D.N., Khokhlachev S.B., Borisov V.V. et al. The results of the analysis of the structural and functional state of the kidneys by the method mathematical processing of MSCT data with contrast in patients with urolithiasis. Urology. 2019; 5: 72–78. https://doi.org/10.18565/urology.2019.5.72-78Shi W., Liang X., Wu N. et al. Assessment of Split Renal Function Using a Combination of Contrast-Enhanced CT and Serum Creatinine Values for Glomerular Filtration Rate Estimation. Am. J. Roentgenol. 2020; 215 (1): 142–147. https://doi.org/10.2214/ajr.19.22125Shi W., Liang X., Wu N. et al. Assessment of Split Renal Function Using a Combination of Contrast-Enhanced CT and Serum Creatinine Values for Glomerular Filtration Rate Estimation. Am. J. Roentgenol. 2020; 215 (1): 142–147. https://doi.org/10.2214/ajr.19.22125Fowler J.C., Beadsmoore C., Gaskarth M.T. et al. A simple processing method allowing comparison of renal enhancing volumes derived from standard portal venous phase contrast-enhanced multidetector CT images to derive a CT estimate of differential renal function with equivalent results to nuclear medicine quantification. Br. J. Radiol. 2006; 79 (948): 935–942. https://doi.org/10.1259/bjr/53140218Fowler J.C., Beadsmoore C., Gaskarth M.T. et al. A simple processing method allowing comparison of renal enhancing volumes derived from standard portal venous phase contrast-enhanced multidetector CT images to derive a CT estimate of differential renal function with equivalent results to nuclear medicine quantification. Br. J. Radiol. 2006; 79 (948): 935–942. https://doi.org/10.1259/bjr/53140218Summerlin A.L., Lockhart M.E., Strang A.M. et al. Determination of split renal function by 3D reconstruction of CT angiograms: a comparison with gamma camera renography. Am. J. Roentgenol. 2008; 191 (5): 1552–1558. https://doi.org/10.2214/ajr.07.4023Summerlin A.L., Lockhart M.E., Strang A.M. et al. Determination of split renal function by 3D reconstruction of CT angiograms: a comparison with gamma camera renography. Am. J. Roentgenol. 2008; 191 (5): 1552–1558. https://doi.org/10.2214/ajr.07.4023Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Аполихин О.И., Сивков А.В., Громов А.И., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Доморовская Я.С. Способ определения процентного отношения вклада почек в экскреторную функцию. Изобретения полезные модели. Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности (РОСПАТЕНТ). №28-2023. Патент на изобретение №2804579.Kaprin A.D., Alekseev B.Ya., Apolikhin O.I. et al. Method for determining the percentage of kidney contribution to excretory function. Inventions and utility models. The official bulletin of the Federal Service for Intellectual Property (ROSPATENT). №28-2023. Patent for invention No. 2804579 (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.