Исследование регионарной вентиляционной функции лёгких у больных бронхиальной астмой с помощью компьютерной томографии с инспираторно-экспираторным тестом

УДК 612.216.2:616.248-073.756.8 А.Г.Гребенник

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГИОНАРНОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ЛЁГКИХ У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ С ИНСПИРАТОРНО-ЭКСПИРАТОРНЫМ ТЕСТОМ

Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения РАМН,

Благовещенск

РЕЗЮМЕ

83 больным бронхиальной астмой проведена компьютерная томография с инспираторно-экспи-раторным тестом. Выявлены изменения регионарной вентиляционной функции легких, которые находятся в прямой зависимости от степени тяжести и длительности заболевания.

Ключевые слова: бронхиальная астма, регионарная вентиляционная функция лёгких, компьютерная томография.

SUMMARY

A.G.Grebennik

STUDY OF REGIONAL VENTILATION LUNG

FUNCTION IN PATIENTS WITH BRONCHIAL

ASTHMA WITH THE HELP OF COMPUTER TOMOGRAPHY WITH INSPIRATORY-EXPIRATORY TEST

Computer tomography study with inspiratory-expiratory test has been carried out in 84 patients with bronchial asthma. The regional ventilation lung function changes were identified. They correlate with severity and duration of the disease.

Key words: bronchial asthma, regional ventilation lung function, computer tomography.

Бронхиальная астма (БА) является вторым по распространенности после хронической обструктивной болезни легких заболеванием дыхательной системы, при этом болезнь носит универсальный характер, затрагивая здоровье человека в любом возрасте [2, 6]. Масштабы заболеваемости, серьезность социальных и медицинских последствий для трудоспособного населения, несовершенство технологии скрининговых исследований для выявления астмы требуют разработки и внедрения эффективных методов диагностики, в том числе с использованием для этих целей компьютерной томографии (КТ) [4, 7]. Однако количество публикаций, в полной мере отражающих вопросы рентгенодиагностики БА, ограничено [1].

Известно, что функциональные нарушения нередко являются первыми и единственными симптомами патологического состояния. Выявление патофизиологических детерминант измененной реактивности дыхательных путей и нарушений регионарной вентиляционной функции легких (ВФЛ) создает основу для более точного изучения динамики локального функционального статуса, что существенно повышает чувствительность методов интегральной оценки

вентиляционной функции легких [5, 8, 14]. Так, применение КТ даёт возможность выявить тонкие структурные изменения при врожденных пороках развития у взрослых, таких как буллезная болезнь, кистозное легкое, гипоплазия легких, врожденная долевая эмфизема, бронхогенные кисты, бронхоэктазии, которые могут значительно влиять на течение БА [13]. С использованием широчайших диагностических возможностей КТ высокого разрешения была определена степень структурно-функциональных изменений бронхолёгочного аппарата при БА [12], осуществлена количественная оценка эмфиземы и ультраструктурных изменений дыхательных путей [10, 11], аргументирована значимость рентгено-морфологических признаков локального гиперпневматоза паренхимы вследствие рестрикции мелких бронхов - так называемых «воздушных ловушек», как фактора, имеющего значение в ранней диагностике обструктивных нарушений у больных БА [3, 8, 9]. Использование объемного сканирования позволяет производить реконструкции образов на любом желательном уровне в пределах экспонированного объема легкого, поэтому появляется возможность осуществлять более точную функциональную диагностику [10, 14].

Цель исследования: оценить изменения регионарной ВФЛ у больных БА с помощью метода спиральной КТ с инспираторно-экспираторным тестом (ИЭТ).

Материалы и методы исследования

Обследование проведено 48 больным с диагнозом БА легкой степени тяжести (БАЛТ), 35 пациентам с астмой средней степени (БACT) и 30 здоровым лицам контрольной группы. Для исследования регионарной ВФЛ мы применяли метод спиральной КТ с использованием ИЭТ, позволяющий оценивать как морфологию легких, так и изменения их регионарной вентиляционной функции. Проводились измерения и анализ денси-тометрических показателей срезов верхней (на 5 см выше бифуркации трахеи), средней (на уровне бифуркации) и нижней (на 5 см ниже бифуркации) зон обоих лёгких, интегральных показателей плотности в единицах Хаунсфильда (ед. X), среднеквадратичного отклонения и коэффициента вариации, процентного показателя денситометрической разницы между ин-спираторными и экспираторными показателями в различных зонах легких.

Результаты исследования и их обсужение

При детальном исследовании регионарной ВФЛ

нами отмечены статистически достоверные изменения показателей КТ у больных БА в сравнении с показателями контрольной группы. Данные изменения характеризуют снижение эффективности дыхания и заключаются в уменьшении воздушности исследуемых зон на вдохе, увеличении воздухонаполненности на выдохе, уменьшении процентного показателя разницы между результатами, полученными на вдохе и выдохе. Определяется тесная корреляция между выраженностью изменений при спирографии, КТ и ИЭТ,

Денситометрические показатели (ед. X.) в

тяжестью течения астмы.

При анализе денситометрических данных, полученных в фазу максимального выдоха (табл. 1), отмечается уменьшение воздушности лёгочной паренхимы на всех уровнях обоих лёгких, которое становится более выраженным с утяжелением течения БА. Если между группой контроля и БАЛТ данная закономерность определяется на уровне тенденции, то между БАЛТ и БАСТ она является статистически достоверной.

Таблица 1

экспираторную фазу сканирования

Уровни исследования Контроль БАЛТ БАСТ р Р1 Р2

Верхние зоны -598,8±12,9 -609,8±10,6 -658,8±10,6 >0,05 <0,001 <0,001

Средние зоны -627,8±13,0 -637,1±10,3 -685,4±11,6 >0,05 <0,001 <0,001

Нижние зоны -618,1± 12,0 -631,3±9,3 -677,1±11,6 >0,05 <0,001 <0,001

Интегральный показатель -614,9±12,1 -626,0±9,9 -673,8±10,9 >0,05 <0,001 <0,001

Примечание: здесь и далее: р - достоверность различий между группой контроля и БАЛТ; р, - между группой

контроля и БАСТ; р2 - между БАЛТ и БАСТ.

У пациентов с БАСТ также следует отметить уменьшение показателя стандартного отклонения (до 49-52) как в сравнении с группой контроля (66-71), так и с пациентами с БАЛТ (58-66), что можно объяснить формированием структурных изменений лёгочной ткани - эмфиземы, пневмофиброза, появлением необратимого компонента бронхиальной обструкции.

В отличие от данных, полученных в фазу выдоха, показатели разницы между вдохом и выдохом (табл. 2), позволяют статистически достоверно дифференцировать пациентов с БАЛТ от группы контроля. Степень достоверности данного различия растёт в кранио-кау-дальном направлении, что может объясняться формированием синдрома усталости диафрагмы уже при легкой степени БА. Также с высокой степенью достоверности отмечается снижение данного показателя у пациентов с БАСТ, что позволяет говорить об увеличивающемся с прогрессированием заболевания снижении возможностей лёгочной вентиляции, что совпадает с данными, получаемыми с помощью интегральных методов исследования ВФЛ.

Локальные нарушения вентиляции легких различной степени выраженности регистрируются при использовании КТ с ИЭТ у всех больных БА независимо

Денситометрические параметры

от стадии заболевания. Спирографическая диагностика нарушений внешнего дыхания позволила установить типичные отклонения от должных показателей у 90,6% больных БА. При обычной рентгенографии органов грудной клетки изменения были выявлены лишь у 26% пациентов и заключались в усилении легочного рисунка и повышения прозрачности легочных полей. Структурные изменения легочной ткани выявляются при спиральной КТ у 94,8% пациентов с этим заболеванием. Приоритет КТ с ИЭТ заключается в том, что, в отличие от интегральных спирографиче-ских данных, информация анализируется в различных зонах обоих легких, что позволяет оценивать удельное перераспределение вентиляции и определять локальные, клинически и спирографически невыявляемые изменения легочной ткани, такие как кисты (у 17,2% пациентов), буллы (33,1%), «воздушные ловушки» (37,2%), эмфизема легких (29,7%), гипоплазия (6,6%) и дисплазия легких (23,5%), локальные изменения стенок бронхов в виде их утолщения и уплотнения (78,8%), даже при минимальных изменениях спирогра-фических тестов. В качестве примера возможностей КТ с ИЭТ можно привести следующее наблюдение (рис.).

Таблица 2

инспираторно-экспираторного теста

Уровни исследования Контроль БАЛТ БАСТ р Р1 Р2

Верхние зоны 25,23±1,3 22,93±1,2 18,36±1,5 >0,05 <0,001 <0,01

Средние зоны 24,48±1,3 21,62±1,2 17,01±1,4 >0,05 <0,001 <0,01

Нижние зоны 25,63±1,3 21,84± 1,1 16,83±1,5 >0,05 <0,001 <0,001

Интегральный показатель 25,13±1,2 22,14±1,1 17,40±1,4 >0,05 <0,001 <0,001

Рис. КТ органов грудной полости.

А. В инспираторную фазу определяются признаки простой гипоплазии - «обрубленность» бронхов, бронхи заполнены секретом, отсутствует тенденция К сужению бронхов К периферии. На ЭТОМ фоне В проекции 81,| левого лёгкого определяется локализованный участок снижения пневматизации неправильной овальной формы за счёт гипоплазии с дорожкой в сторону нижнегрудного отдела аорты. Данные изменения могут быть обусловлены секвестрацией участка лёгкого.

Б. В экспираторную фазу выявляется резкое обеднение сосудистого рисунка и гиперпневматоз в заднебазальных отделах левого и, в меньшей степени, правого лёгкого, не определявшиеся при классической КТ.

Таким образом, у больных БА отмечаются изменения регионарной ВФЛ, величины которых тесно коррелируют с тяжестью заболевания и спирографическими данными. Преимуществом метода КТ с ПЭТ является возможность оценки изменений ВФЛ в различных зонах обоих легких и выявление локальных морфологических изменений легочной паренхимы даже при минимальных изменениях спирографических тестов. Потребность в изучении особенностей регионарной ВФЛ очевидна, так как большинство патологических процессов в легких сопровождаются функциональными нарушениями и именно дисфункции бронхолегочной системы зачастую предопределяют развитие структурно-морфологических процессов в лёгких.

Совершенно ясно, что методы интегральных функциональных исследований (в первую очередь спирография и др.) не могут решать задачи селективной функциональной диагностики и многие заболевания не регистрируются этими методами, так как локальные и нерезко выраженные дисфункции эффективно перекрываются здоровыми участками легких, зачастую хорошо компенсирующими утраченные функции. Мы считаем, что использование комплекса методов исследования регионарной ВФЛ на основании спиральной КТ с использованием ПЭТ позволяет расширить представление о функциональном состоянии аппарата внешнего дыхания и механике дыхания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гельцер Б.И., Куколь Л.В. Прогностические исследования при бронхиальной астме // Пульмонология.

2002. №2. С.66-72.

2. Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы / под ред. А.Г.Чучалина. М.: Изд. дом «Атмосфера», 2007. 104 с.

3. Котляров П.М., Георгиади С.Г. Новые технологии и прогресс лучевой диагностики диффузных заболеваний легких // Пульмонология. 2005. №6. С.61-69.

4. Ландышев Ю.С., Леншин А.В. Руководство по пульмонологии. Благовещенск: ООО Изд-во «РИО», 2003. 183 с.

5. Леншин А.В. Разработка и клиническое применение методов рентгенофункционального исследования легких // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2004. Вып. 16. С.6-11.

6. Чучалин А.Г. Белая книга. Пульмонология. М.,

2003. 167 с.

7. Шмелев Е.И. Сочетание бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких // Consilium Medicum. 2005. Т.6, №10. С.754-757.

8. Structure and function of small airways in smokers: relationship between Air Trapping at CT and airway inflammation / Berger P. [et al.] // Radiology. 2003. Vol.228. P.85-89.

9. Evaluation of airway wall thickness and air trapping by HRCT in asymptomatic asthma / Gono H. [et al.] // Eur. Respir. J. 2003. Vol.22. P.965-971.

10. Computed tomographic imaging of the airways: relationship to structure and function /de Jong P.A. [et al.] // Eur. Respir. J. 2005. Vol.26. P.140-152.

11. Heterogeneity of narrowing in normal and asthmatic airways measured by HRCT /King G.G. [et al.] // Eur. Respir. J. 2004.-Vol.24. P.211-218.

12. High resolution computed tomographic assessment of airway wall thickness in chronic asthma: reproducibility and relationship with lung function and severity / Little S.A. [et al.] // Thorax. 2002. Vol.57. P.247-253.

13. Asthma and associated conditions: high-resolution CT and pathologic findings / Silva C.I. [et al.] // Am. J. Roentgenol. 2004. Vol.183. P.817-824.

14. Paired inspiratory/expiratory volumetric thin-slice CT scan for emphysema analysis: comparison of different quantitative evaluations and pulmonary function test / Za-porozhan J. [et al.] // Chest. 2005. Vol.128, №5. P.3212-3220.

Поступила 26.11.2010

Антон Григорьевич Гребенник, аспирант, 675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22;

Anton G. Grebennik, 22 Kalinin Str., Blagoveschensk, 675000;

E-mail: cjpd@amur.ru