Значение лучевого исследования в диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани у больных с хронической обструктивной болезнью легких Лукина, Ольга Васильевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лукина, Ольга Васильевна. Значение лучевого исследования в диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани у больных с хронической обструктивной болезнью легких : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.01.13 / Лукина Ольга Васильевна; [Место защиты: ГОУВПО "Военно-медицинская академия"].- Санкт-Петербург, 2013.- 235 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы и степень разработанности темы

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одной из ведущих причин заболеваемости и смертности во всем мире и представляет собой экономическую, медицинскую и социальную проблему [Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (2011)]. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, распространенность хронической обструктивной болезни легких у мужчин старше 45 лет колеблется от 7,8 до 19,8% [Celli B.R., 2004]. Также хроническая обструктивная болезнь легких является причиной значительной части визитов к врачу, обращений в отделение неотложной помощи и госпитализаций, что делает это заболевание социально и экономически значимым [Чучалин А.Г. и соавт., 2007, 2008; Авдеев С.Н., 2008, 2011; Pauwels R.A. et al., 2001]. На данный момент ХОБЛ является болезнью, при которой смертность продолжает увеличиваться. Летальность от ХОБЛ занимает 4-е место среди всех причин смерти в общей популяции, что составляет около 4% в структуре общей летальности [Шмелев Е.И., 2003; Жестков А. В., 2009; Чучалин А.Г., 2004, 2007, 2008; Barnes P.J., 2000, 2005; Mac Nee W. 2003; Celli B.R. et al., 2004; Lopez A.D. et al., 2006; GOLD 2011]. По результатам патологоанатомических исследований тромбоэмболические осложнения у больных ХОБЛ являются причиной смерти в 28% - 51% случаев [Mitchell R.S., Silvers G.W. et al., 1976]. С другой стороны, по данным современных авторов, истинная частота тромбоэмболии легочной артерии у пациентов с ХОБЛ, у которых риск тромбоэмболии оценивался как высокий, колеблется от 19% до 29% [Lesser B.A., Leeper K.V. Jr, 1992; Mispelaere D., Glerant J.C., 2002; Tillie-Leblond I., Mastora I., 2002]. При этом остаются дискутабельными алгоритмы лучевой диагностики тромбозов и тромбоэмболии ветвей легочной артерии у больных хронической обструктивной болезнью легких, применение клинических шкал вероятности острых нарушений кровообращения для этой группы пациентов. Так же не описаны лучевые прогностические признаки развития тромбоэмболии ветвей легочной артерии у больных хронической обструктивной болезнью легких, не показано значение коморбидной патологии легких в развитии нарушений кровообращения в легочной ткани.

Хроническая обструктивная болезнь легких является гетерогенным заболеванием, различным по своим клиническим проявлениям [Agusti A. et al., 2010]. Фенотипы ХОБЛ связаны с клинически значимыми исходами, прогнозом течения заболевания, а так же с сопутствующей патологией и частотой обострений [Han M. K. et al., 2010; Burgel P. R. et al., 2010]. В работе Lee J-H et al. (2010), на основании данных компьютерной томографии и показателей функции внешнего дыхания, описаны функционально - лучевые субтипы хронической обструктивной болезни легких, а так же доказано, что пациенты с различными сочетаниями обструктивных изменений по данным функции внешнего дыхания и протяженностью эмфизематозной перестройки легочной ткани, по-разному реагируют на проводимое лечение. Автор считает компьютерную томографию с детальной морфологической оценкой состояния легочной ткани и бронхиального дерева важнейшим критерием для назначения терапевтического лечения. Однако, роль сосудистого фактора и изменений в микроциркуляторном русле легких у пациентов с различными субтипами хронической обструктивной болезни легких, в работе Lee J-H et al. (2010) была не определена и, таким образом, их значение остается не изученным. В целом, в литературе описаны морфологические изменения в паренхиме легких и бронхиальном дереве, однако значение нарушений кровообращения у больных хронической обструктивной болезнью легких, вклад дисфункций микроциркуляции в тяжесть течения заболевания, частоту и тяжесть обострений определены преимущественно у больных с тяжелой эмфиземой [Амосов В.И. и соавт., 2012; Kauczor H.U et al., 2011; Lee K.S. et al., 2010]. В то же время в работах современных авторов отмечается поражение всех элементов сосудистого русла легких при хронической обструктивной болезни легких, и развитие патологии микроциркуляции уже на самых ранних этапах развития заболевания [Золотницкая В.П. и соавт., 2007, 2012,Кузубова Н.А.и соавт., 2012; Sharf S.M. et al., 2002].

Таким образом, оценка нарушений кровообращения у пациентов с различными субтипами ХОБЛ, выявление особенностей и предрасполагающих факторов развития нарушений кровообращения является актуальной проблемой пульмонологии и лучевой диагностики.

Цель исследования

Оценить значение комплексного лучевого исследования нарушений кровообращения в легких у больных ХОБЛ различной степени тяжести, и выявить особенности нарушения кровообращения у больных с различными функционально - лучевыми субтипами хронической обструктивной болезни легких.

Задачи исследования

Изучить возможности МСКТ- ангиографии в диагностике нарушений кровотока в легочной ткани у больных ХОБЛ с различными функционально- лучевыми субтипами заболевания.
Исследовать эффективность использования совмещенного ОФЭКТ - КТ у больных ХОБЛ в диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани у пациентов с различными субтипами хронической обструктивной болезни легких.
Изучить дифференциально - диагностические и прогностические возможности МСКТ - ангиографии и совмещенных исследований в диагностике острых нарушений кровообращения у больных ХОБЛ.
Оценить возможности МСКТ - ангиографии и совмещенных лучевых исследований в диагностике и дифференциальной диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани и коморбидных заболеваний легких у больных ХОБЛ
Оценить лучевые признаки патоморфоза инфаркт – пневмоний, компьютерно - томографические, радионуклидные признаки состояний предрасполагающих к развитию нарушений кровообращения в легочной ткани у пациентов с хронической обструктивной болезни легких.
Разработать алгоритм использования лучевых методов диагностики и мониторинга нарушений кровообращения у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких.
Проанализировать эффективность лучевых методов в дифференциальной диагностике сосудистых нарушений с онкологическими и воспалительными заболеваниями легких и сосудов легких.

Научная новизна

Впервые, с помощью комплекса лучевых методов исследования, выявлены и описаны нарушения кровообращения у больных хронической обструктивной болезнью легких с различными функционально-лучевыми субтипами.

Впервые показано значение совмещенных исследований (ОФЭКТ-КТ) в диагностике нарушений кровообращения у пациентов с различными функционально- лучевыми субтипами хронической обструктивной болезни легких.

Впервые изучены дифференциально - диагностические и прогностические возможности МСКТ - ангиографии и совмещенных исследований в диагностике острых нарушений кровообращения у больных ХОБЛ с различными функционально-лучевыми субтипами.

Впервые определены возможности МСКТ - ангиографии и совмещенных лучевых исследований в диагностике и дифференциальной диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани при наличии коморбидных заболеваний легких у больных ХОБЛ с различными функционально-лучевыми субтипами.

Впервые статистически оценены лучевые признаки патоморфоза инфаркт – пневмоний, а так же компьютерно-томографические, радионуклидные признаки состояний предрасполагающих к развитию нарушений кровообращения в легочной ткани у пациентов с хронической обструктивной болезни легких.

Впервые разработан алгоритм лучевой диагностики нарушений кровообращений в легочной ткани у больных хронической обструктивной болезнью легких с различными функционально- лучевыми субтипами.

Теоретическая и практическая значимость

Научно обосновано применение современных высокотехнологичных методов лучевой диагностики нарушений перфузии легочной ткани у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких различных степеней тяжести.

На основании проведенного исследования разработан алгоритм применения лучевых методов исследования нарушений кровообращения в легочной ткани у больных хронической обструктивной болезнью легких, который позволяет улучшить диагностику и оценить степень тяжести выявленных изменений.

По результатам проведенного исследования показано значение рентгенологических и радионуклидных методов в диагностике и дифференциальной диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани у больных хронической обструктивной болезнью легких.

Уточнена роль клинических шкал вероятности тромбоэмболии ветвей легочной артерии в диагностике нарушений кровообращения в легочной ткани у больных с различными субтипами хронической обструктивной болезни легких.

Выявлены лучевые прогностические признаки развития тромбоэмболии ветвей легочной артерии у больных с различными функционально- лучевыми субтипами хронической обструктивной болезни легких.

Методология и методы исследования

Диссертационное исследование выполнялось в несколько этапов. На первом этапе был проведен анализ отечественной и зарубежной литературы, посвященной лучевой диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких. Всего проанализировано 430 источников, из них 111 работ отечественных авторов, 319 – зарубежных.

Вторым этапом, методами комплексного лучевого исследования были обследовано 217 пациентов с хронической обструктивной болезнью легких различных степеней тяжести, проведены первичный анализ полученных результатов и разделение пациентов на группы, согласно степени тяжести и функционально-лучевому субтипу.

На третьем этапе диссертационного исследования был проведен статистический анализ полученных результатов.

Комплексное лучевое исследование включало в себя стандартное рентгенологическое исследование органов грудной полости, мультиспиральную компьютерную томографию с применением ангиографической методики, однофотонную эмиссионную компьютерную томографию, а так же гибридную технологию – совмещение однофотонной эмиссионной компьютерной томографии и рентгеновской компьютерной томографии.

В ходе проделанной работы нами были обследованы в динамике 217 пациентов с установленным диагнозом хроническая обструктивная болезнь легких различной тяжести течения. Степень тяжести заболевания определялась в соответствии с рекомендациями Российского Респираторного Общества, Европейского Респираторного Общества [GOLD, пересмотр 2011]. В группу пациентов страдающих хронической обструктивной болезнью легких средней тяжести течения вошли 162 пациента (82,1% мужчин, 17,9% женщин). В группу с тяжелой обструктивной болезнью легких вошли 55 пациентов (96,3% мужчин и 3,6% женщин).

Критериями включения пациентов в исследование являлись: диагноз хронической обструктивной болезни легких различной тяжести течения, установленный в результате клинического и функционального исследований, возраст от 40 до 70 лет, длительность курения более 15 лет. Критериями исключения являлись: бронхиальная астма, другие заболевания легких, сопровождавшиеся бронхообструктивным синдромом.

Средний возраст обследованных пациентов составлял 61,3+7,9г в группе больных хронической обструктивной болезнью легких тяжелого течения, и 64,2+6,7г. в группе больных хронической обструктивной болезнью легких средней тяжести течения. При этом средний возраст обследованных в обеих группах статистически достоверно не отличался (критерий Стьюдента t=0,86, p=0,2). Средняя длительность курения в группе больных хронической обструктивной болезнью легких средней тяжести течения составила 25,6+9,6 лет, в группе больных хронической обструктивной болезнью легких тяжелого течения составила 27,7+8 лет, достоверные различия между длительностью курения в обеих группах выявлены не были (критерий Стьюдента t=1,6, p=0,3). Пациенты поступали на первичное исследование, как правило, в фазу обострения основного заболевания, или же с подозрением на присоединение тромбоэмболии ветвей легочной артерии по анамнестическим данным, клиническим признакам и результатам эхокардиографического исследования. Для оценки вероятности тромбоэмболии ветвей легочной артерии нами была использована оценки вероятности тромбоэмболии легочной артерии, так называемая модифицированная Женевская шкала оценки клинической вероятности ТЭЛА, которая помимо собственно клинических показателей, включает в себя результаты основных инструментальных диагностических мероприятий. Основными критериями, включенными в Женевскую шкалу, и оценивавшимися нами являлись: возраст (1-2 балла), наличие тромбоза глубоких вен, или тромбоэмболии ветвей легочной артерии в анамнезе ( 2 балла), недавнее хирургическое вмешательство (3 балла), частота сердечных сокращений (1балл), значения показателей газов крови (1-4 балла), наличие изменений на рентгенограммах (1 балл). Для каждого пациента рассчитывалась сумма баллов, исходя из которой, оценивалась клиническая вероятность ТЭЛА (высокая при сумме баллов от 9 до 16, средняя — от 5 до 8 баллов и низкая — от 0 до 4).

Компьютерно - томографическое исследование легких проводилось на мультиспиральном (4-х срезовом) компьютерном томографе «Asteiоn», фирмы «Toshiba» (Япония), на мультиспиральном (4-х срезовом) компьютерном томографе «Brightspeed», фирмы «General Electric» (США). Дальнейшая обработка полученных результатов включала в себя оценку распределения и протяженности эмфизематозной перестройки легочной ткани с помощью стандартных программ обработки изображения с расчетом объема легочной ткани и построением «маски плотности». Затем с учетом показателей функции внешнего дыхания проводилось разделение обследованных пациентов на субтипы согласно методике предложенной Lee J-H, Lee YK, Kim E-K, et al. 2010 (Таблица 1).

Таблица 1

Распределение обследованных пациентов на функционально- лучевые субтипы хронической обструктивной болезни легких.

Компьютерно-томографические ангиографии проводились на мультиспиральном рентгеновском компьютерном томографе «Asteion» (Toshiba) в условиях внутривенного болюсного контрастирования системы легочной артерии неионным контрастным веществом. Толщина томографического среза составляла 2мм, область сканирования включала зону от купола диафрагмы до верхушек легких, использовалось каудокраниальное направление сканирования, количество вводимого контрастного вещества варьировало от 100 до 150 мл, скорость введения контрастного вещества составляла 3мл/с. Выявленные дефекты наполнения сосудов контрастным веществом оценивались по предложенной Савельевым В.С. и соавторами (1990г.) классификации тромбоэмболий легочной артерии с учетом локализации - проксимального уровня окклюзии, стороны поражения, степени выраженности гемодинамических нарушений. Следующим этапом оценивалась давность тромбоэмболии: острая- с наличием центрального внутрипросветного дефекта; подострая- с наличием пристеночного внутрипросветного дефекта выпуклой формы , хроническая- с наличием пристеночного внутрипросветного дефекта линзообразной формы (Kauczor H.-U. et al., (1999)). Так же оценивалось наличие реканализация и восстановление нормального просвета ранее тромбированного сосуда при контрольных исследованиях.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография легких выполнялась на двухдетекторной гамма-камере «Forte» фирмы Philips (USA). Внутривенно вводился радиофармпрепарат (РФП) Макротех,^99мТс производства ООО "Диамед", Россия, в дозе 1,0-1,5 мБк на 1 кг веса тела исследуемого. Исследование начиналось непосредственно после инъекции препарата. Пациент обследовался в положении лежа в режиме Тotal Body (непрерывное сканирование части тела или всего тела), в течение 10-12 минут по программе Lung Spect. Оценка выявленных дефектов накопления радиофармпрепарата и морфологических изменений в легочной ткани проводилась в соответствии с критериями модифицированного исследования [PIOPED II; Stein P.D., et al. 2009]. Выполнение ОФЭКТ позволяло так же выполнить совмещение результатов исследования с данными компьютерной томографии, по разработанной нами методике [Патент на изобретение №2350269 от 27.03.2009 г, Новая медицинская технология ФС №2009/295 от 02.09.2009 г.]. Совмещенное исследование дало возможность оценить перфузионную функцию с одномоментным исследованием анатомического строения органа, то есть определить морфологический субстрат выявленных изменений.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием методов параметрической и непараметрической статистики. При анализе полученных данных проводилось описание изучаемых параметров в группах, оценка значимости различия количественных и качественных показателей в группах, построение таблиц сопряженности. Характеристики обследованных групп были проанализированы методами описательной статистики и представлены как выборочное среднее (М), стандартное отклонение (m). Для сравнения частот выявленных непараметрических патологических изменений применялся критерий Хи-квадрат Пирсона (Pearson Chi-square), так же использовался двусторонний точный тест Фишера (Fisher exact test). Результаты сравнительного анализа считались достоверными при р < 0,05.Достоверность разницы средних (относительных) величин оценивалась по t критерию Стьюдента. Корреляционную зависимость между различными величинами и признаками рассчитывали по методу ранговой корреляции Спирмена. Различия считались статистически достоверными при р < 0,05. Логистический регрессионный пошаговый анализ с построением таблиц сопряженности использовался для выявления влияния и связи между признаками. Рассчитывались риски и соотношение шансов в обследованных группах. Чувствительность и специфичность методов оценивалась с построением ROC- кривых и расчетом площадей под кривыми, что позволяло сравнить чувствительность и специфичность различных методов лучевой диагностики.

Основные положения, выносимые на защиту:

Функционально – лучевые субтипы хронической обструктивной болезни легких различаются по протяженности, локализации и видам эмфизематозной перестройки легочной ткани, видам изменений элементов бронхиального дерева, а также по преобладающим вариантам нарушений кровообращения.
Проведение однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, совмещенной с компьютерно - томографической ангиографией позволяет диагностировать тромбоэмболии мелких и мельчайших ветвей легочной артерии.
Совмещенное исследование (ОФЭКТ-КТ) позволяет диагностировать тромбоэмболии ветвей легочной артерии у больных хронической обструктивной болезнью легких, которым невозможно выполнить ангиографическое исследование
Мультиспиральная компьютерно - томографическая ангиография позволяет определить прогностически значимые признаки развития тромбоэмболии ветвей легочной артерии, а так же выявить патоморфоз последствий нарушений кровообращения.
Совмещенное лучевое исследование и мультиспиральная компьютерная томография позволяют диагностировать нарушения кровообращения и дифференцировать коморбидные (воспалительные, онкологические) состояния в легочной ткани у больных хронической обструктивной болезнью легких.

Связь работы с научными программами, планами

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно- исследовательской программой Проблемной комиссии №20 «Внутренние болезни, лучевая диагностика, профилактика и реабилитация» ГБОУВПО «СПбГМУ имени академика И.П. Павлова» по проблеме «Роль табакокурения в формировании и течении заболеваний внутренних органов; особенности диагностики, лечения, профилактики и реабилитации» (гос. регистрация №0120.0 950354)

Внедрение результатов исследования

Результаты работы внедрены и используются в клинической работе отделения рентгеновской компьютерной томографии кафедры рентгенологии и радиационной медицины ГБОУВПО «СПбГМУ имени академика И.П. Павлова», радионуклидной лаборатории радиологического отделения кафедры рентгенологии и радиологии ГБОУВПО «СПбГМУ имени академика И.П. Павлова».

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры рентгенологии и радиационной медицины, кафедры общей врачебной практики, кафедры госпитальной терапии ГБОУВПО «СПбГМУ имени академика И.П. Павлова».

Личное участие автора

Рентгенологическое и радионуклидное исследования 217 обследованных пациентов выполнялись лично автором, или при его непосредственном участии, с последующим анализом и статистической обработкой полученных результатов.

Протоколы и методология лучевого исследования, алгоритмы применения лучевых методов диагностики были разработаны лично диссертантом.

Тема и план диссертационной работы были сформированы совместно с научным консультантом на основании многолетних исследований, при этом автором были определены цели и задачи исследования, а так же проанализированы и обобщены его результаты.

Степень достоверности и апробация результатов

Степень достоверности результатов проведенного исследования определяется значительным и репрезентативным объемом выборки обследованных пациентов (n=217) с использованием современных методов исследования (рентгенография, мультспиральная компьютерная томография с применением ангиографической методики, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещенное исследование – однофотонная эмиссионная компьютерная томография совмещенная с компьютерной томографией), а также последующей обработкой полученных результатов современными методами математической статистики.

Результаты диссертационной работы докладывались на Юбилейной научной конференции посвященной 60-летию кафедры рентгенологии и радиологии СПбГМУ им.акад. И.П. Павлова (2006г.). Юбилейной конференции посвященной 80-летию кафедры рентгенологии и радиологии Российской Военно - Медицинской Академии им. С.М. Кирова (2009г.), 16 Национальном Конгрессе по болезням органов дыхания (Санкт – Петербург,2006г.) 21 Национальном Конгрессе по болезням органов дыхания (Уфа, 2011г), 22 Национальном Конгрессе по болезням органов дыхания (Москва 2012г.), Невском Радиологическом Форуме (2013, 2011г., 2009 г., 2007г.), заседаниях Санкт-Петербургского Радиологического общества (2010, 2012г), Европейской Школе Радиологии (Санкт- Петербург, 2011), Конференции «Актуальные вопросы клинической медицины» (Казань, 2013),

Так же по материалам исследования сделано 13 устных и постерных докладов на ежегодных Конгрессах Европейского Респираторного Общества: Копенгаген (2005г.), Мюнхен (2006), Стокгольм (2007г.), Берлин (2008г.), Вена (2009г.), Барселона (2010г.), Амстердам (2011г.), Вена (2012г.).

Диссертация апробирована на заседании Проблемной комиссии №20 «Внутренние болезни, лучевая диагностика, профилактика и реабилитация» ГБОУВПО «СПбГМУ имени академика И.П. Павлова», на научно-практических конференциях кафедры рентгенологии и радиационной медицины СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 60 научных работ: из них 13 в отечественных и зарубежных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации для публикации результатов диссертационных исследований. В соавторстве опубликованы две монографии.

В работу кафедры рентгенологии и радиационной медицины внедрено 1 рационализаторское предложение (№1493,05.02.2007 г).

По материалам диссертационной работы получен патент на изобретение (№2350269 от 27.03.2009 г), зарегистрированы две новые медицинские технологии («Способ совмещения срезов мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) легких», ФС №2009/295 от 02 сентября 2009 г.), («Способ диагностики артериовенозного шунтирования крови в легких», ФС№2011/081 от 12 мая 2011г.) внедренные в работу кафедры рентгенологии и радиационной медицины ее структурных подразделений.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 298 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов исследования и применявшихся методов, двух глав собственных наблюдений, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. В тексте диссертации содержится 40 таблиц, диссертационная работа иллюстрирована 62 рисунками. Список литературы состоит из 430 источников, из которых 111 отечественных, 319 зарубежных.