Введение к работе
Актуальность темы.
В становлении современной пульмонологии рентгено-радиологические методы исследования сыграли весомую роль и стали одним из важнейших инструментов медицинского интравидения при распознавании морфофункциональных нарушений в системе органов внешнего дыхания. Именно с их помощью, особенно с внедрением компьютерной томографии, были решены многие диагностические проблемы при изучении острых воспалительных заболеваний, туберкулеза, опухолей легких и др. Результаты этих исследований нашли свое отражение в крупных отечественных и зарубежных руководствах и монографиях (Л.С.Розенштраух и др., 1987; O.H.Wegener, 1981, Nestor L. Muller et al.,1990 и др. ).
Одновременно обнаружились и методологические сложности
при изучении наиболее частого вида патологии внешнего дыхания,
а именно, хронических обструктивных заболеваний легких.
Вставшие проблемы первоначально привели даже к появлению
тезиса о том, что рентгенорадиологии нет места в данном разделе
пульмонологии на том основании, что стандартная
рентгенодиагностика при первичном распознавании, в оценке тяжести течения и результатов лечения больных с бронхообструктивным синдромом неэффективна в 70-75% (Ph.Palmer, 1984, и др.).
Такой взгляд обусловлен отсутствием сколь-либо значимых морфологических изменений в лёгочной ткани при наличии выраженных функциональных расстройств вентиляции, капиллярного кровообращения и функции дыхательной мускулатуры ( А.П.Зильбер, 1989; Н.В.Путов,1992; V.Lopez-Majano,1992, Ericc J. Stem et al.,1995). Именно поэтому в последнее время большое внимание ученых привлекают рентгенофункциональные ( полиграфические, в том числе,
-4-компьютєрно-томографические ) и радионуклидные методы исследования органов внешнего дыхания, позволяющие выявить начальные регионарные дисфункции легочной вентиляции, капиллярного кровообращения и дыхательной мускулатуры.
Интеграция научных знаний в функциональной лучевой диагностике обструктивных заболеваний лёгких является одним из важнейших теоретических и практических аспектов современной пульмонологии, без чего не мыслимо дальнейшее развитие этиопатогенетических представлений и решение вопросов раннего распознавания хронических заболеваний органов дыхания. Наиболее сложными являются вопросы причинности, взаимосвязи и взаимозависимости нарушений вентиляции и кровотока, центральной гемодинамики и перфузионно-вентиляционных диспропорций в лёгких, функции дыхательной мускулатуры и регионарной альвеолярной вентиляции (А.Г.Чучалин,1993; CMazzola et al.,1976; Jandik J. et al., 1990).
Очевидно,что решить эти проблемы крайне сложно, если опираться чисто на клинический материал, без проведения работы по экспериментальному изучению, прежде всего, микроциркуляторных дисфункций у лабораторных животных. Моделирование заболеваний, являясь ведущим исследовательским методом в науке, позволяет описать основные патофизиологические механизмы и реакции, составляющие патогенетические звенья заболевания. Именно поэтому было признано целесообразным при оценке роли расстройств микроциркуляции в патогенезе бронхообструктивного синдрома основываться на проведении клинико-экспериментальных параллелей.
Деть работы;
Разработать комплексную методику лучевого исследования, позволяющую в клинике и эксперименте выявить дисфункции лёгких (микроциркуляторные, вентиляционные, биомеханические)
-5 -при бронхообструктивном синдроме, описать и изучить их на разных этапах лечебных и реабилитационных мероприятий.
Задачи исследования:
1. Разработать экспертную систему функционального рентгено-радиологического исследования больных с бронхообструктивной патологией для объективной количественной оценки общих и регионарных расстройств альвеолярной вентиляции, капиллярного кровотока, перфузионно-вентиляционных соотношений и функции дыхательных мышц.
-
Изучить по данным разработанной методики состояние перфузионных и вентиляционных функций у больных бронхиальной астмой, хроническим обструктивным бронхитом, первичной эмфиземой, а также некоторыми другими заболеваниями, сопровождающимися бронхообструктивным синдромом (облитерирующий бронхиолит, диссеминированные процессы, тромбоэмболия легочной артерии).
-
Изучить динамику количественных показателей, характеризующих дисфункции лёгких под влиянием медикаментозных и немедикаментозных тестов и методов лечения больных с обратимой и необратимой бронхиальной обструкцией.
-
Разработать патофизиологическую модель для изучения микроциркуляции в лёгких у экспериментальных животных в норме и патологии.
-
Проведя клинико-экспериментальные параллели, изучить патофизиологические механизмы и реакции со стороны внешнего дыхания и кровообращения, свойственные заболеваниям, протекающим с прогрессирующей бронхиальной обструкцией.
Научная новизна;
Разработана оригинальная экспертная система оценки функционального состояния легких, в основе которой лежит интеграция современных рентгенорадиологических методик
исследования и принципы компьютерной обработки информации.
Основные методические и технические стороны разработанной
диагностической системы защищены охраноспособной
документацией (2 изобретения, 5 рационализаторских
предложений).
Впервые получены данные о наличии в норрме физиологически резервных зон легких, обеспечивающих в экстремальных условиях (субмаксимальная физическая нагрузка ) адаптационную перестройку регионарных функций за счет когерентной синхронизации вентиляции и микроциркуляции для усиления газообмена.
Впервые на большом клиническом материале изучены перфузионно-вентиляционные диспропорции в легких при бронхообструктивном синдроме и закономерности реагирования регионарных функций в ответ на медикаментозные и немедикаментозные тесты и лечение (пробы с беротеком, пердипином, тренталом, с физической нагрузкой, чрезпищеводной электростимуляцией, при лечении методом дозированной тренировки дыхания, плазмаферезом, ультрафиолетовым облучением крови ).
Впервые установлено, что вздутие легких при бронхиальной астме в основе своей негомогенно, а складывается из непостоянных, мигрирующих по легочной ткани, даже в течение одних суток, зон регионарной гиперинфляции.
Впервые, на основе клинико-экспериментальных параллелей, установлена патогенетическая роль микроциркуляторных дисфункций в развитии эмфиземы легких.
Выявлены патофизиологические закономерности артерио-венозного шунтирования крови в легких при заболеваниях, сопровождающихся стойкой и обратимой бронхиальной обструкцией.
-7-Практическая ценность работы;
Установлено, что уверенная ранняя диагностика, развивающейся бронхиальной обструкции, носящей сначала регионарный характер, возможна лишь при комплексном функциональном рентгено-радиологическом исследовании.
Разработанная экспертная система оценки функционального
состояния легких позволяет уверенно распознать на ранних этапах
развития бронхообструктивную патологию, что крайне важно при
диспансерном наблюдении за отдельными категориями
пульмонологических больных. Комплексное рентгено-
радиологическое ( в том числе компьютерно-томографическое )
исследование, осуществляемое по предложенным диагностическим
программам (алгоритмами ) позволяет уверенно осуществить
дифференциальную диагностику бронхообструктивной патологии
некоторых диссеминированных процессов в легких,
облитерирующего бронхиолита, тромбоэмболии легочной артерии.
Объективная оценка перфузионных и вентиляционных
функций легких в процессе лечения больных бронхиальной
астмой, хроническим обструктивным бронхитом и другими
заболеваниями, которые могут сопровождаться
бронхообструктивным синдромом, позволяет выбрать адекватную тактику лечения и добиться наилучших результатов.
Внедрение результатов исследования в практику.
Работа выполнена на кафедре рентгенологии и радиологии СПбГМУ им.акад.И.П.Павлова. Разработанная методика внедрена в практику и апробирована в клиниках университета, а также в ГНЦ пульмонологии МЗ РФ и в областной клинической больнице.
В общей сложности в рамках экспертной системы было обследовано более 2500 больных с различными заболеваниями легких, из которых для научного анализа, представленного в диссертации, было отобрано 983 пациента. Результаты обобщены
- 8-
в информационном письме и методическом пособии для врачей
терапевтов, пульмонологов и специалистов лучевой
диагностики (утвержденном Минздравмедпромом РФ 19 апреля 1996 г. ): "Лучевое обследование и контроль за эффективностью лечения больных с заболеваниями легких".
Основные положения выносимые на зашиту.
1. Разработанная экспертная система функциональной лучевой
диагностики в пульмонологии позволяет уверенно распознавать
регионарные дисфункции вентиляции и кровотока, свойственные
бронхообструктивной патологии, в том числе на ранних стадиях
заболевания.
2. Бронхиальной астме свойственно формирование непостоянных,
мигрирующих по легким зон регионарной гиперинфляции
(субсегментарного, сегментарного, долевого уровня ), в которых
не осуществляется газообмен, вследствие выключения
альвеолярной вентиляции, микроциркуляции и развития артерио-
венозного шунтирования со сбросом крови "справа-налево".
3. При хроническом обструктивном бронхите отмечается
негомогенность эмфизематозного вздутия, что приводит к
формированию "зон компрессионной ишемии" с резким
преобладанием сосудистых дисфункций, которые постепенно
приобретают самостоятельное значение в патогенезе заболевания,
ускоряя деструктивные изменения легочной ткани.
4. Бронхообструктивный синдром может развиваться и при других
заболеваниях легких (облитерирущий бронхиолит, лейомиоматоз,
гастиоцитоз X, саркоидоз, фиброзирующие альвеолиты,
тромбоэмболия легочной артерии). В его основе лежит
формирование участков с эмфизематозной перестройкой легочной
ткани, которые со временем распространяются на все отделы
легких, обуславливая специфический характер перфузионно-
вентиляционных дисфункций по обструктивному типу.
-9-Публикаиии результатов исследования.
По материалам диссертации опубликовано 47 научных работ, в том числе 9 в международных сборниках и журналах.
Выполнено 2 изобретения ( а.с. №1425894 и а.с. №1666067 ) и 5 рационализаторских предложений.
Материалы дисссертации доложены на 8 национальных научных конференциях и конгрессах, а также на 3 международных.
Первичная апробация прошла 25 сентября 1996 г. на заседании проблемной комиссии №3 ГНЦП МЗ РФ с присутствием представителей кафедры рентгенологии и радиологии и кафедры госпитальной терапии СПбГМУ им.акад.И.П.Павлова.
Объем и структура диссертации.
