Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы
1.1. Изучение регионарной вентиляции легких в историческом аспекте
1.2. Историческая справка о развитии методов диагностики регионарной вентиляционной функции легких
Результаты собственных исследований
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования
2.1. Характеристика собственного материала
2.2. Зональная рентгеноденситометрия для флюоро-функционального скрининга. Шестиканальный компьютеризированный рентгеноденситометр "ДЕНСИ-ГРАФ 2".
2.3. Методика оценки регионарной вентиляции легких
2.4. Критерии оценки показателей функции внешнего дыхания. Должные значения при зональной рентге-ноденситометрии
ГЛАВА 3 Флюорофункциональный скрининг премор-бидных состояний и болезней органов дыхания
3.1. Организационно-методические аспекты флюоро-функционального скрининга регионарной вентиляции легких
3.2. Влияние производственных факторов
3.2.1. Сельскохозяйственное производство
3.2.2. Промышленное производство
3.3. Влияние климатогеографической среды прожи вания
ГЛАВА 4 Регионарная вентиляция легких у больных бронхообструктивным синдромом. рентгено-функциональные исследования в клинике .
4.1. Изучение регионарной вентиляции легких у больных бронхиальной астмой с помощью зональной рентгеноденситометрии и структурно функциональной компьютерной томографии.
4.2. Сравнительная характеристика клинико- функциональных нарушений сердечно-сосудистой системы и регионарной вентиляции легких у боль ных бронхиальной астмой
4.3. Гиперреактивность бронхов и особенности общей и регионарной вентиляционной функции легких у больных бронхиальной астмой при выполнении провокационных и бронходилатационных диагностических тестов .
4.4. Структурно-функциональное состояние диафрагмы и регионарная вентиляция легких у больных хроническим обструктивным бронхитом. Оценка результатов проводимой терапии.
Заключение 253-281
Выводы 282-283
Практические рекомендации 284-285
список использованных источников
- Историческая справка о развитии методов диагностики регионарной вентиляционной функции легких
- Методика оценки регионарной вентиляции легких
- Промышленное производство
- Гиперреактивность бронхов и особенности общей и регионарной вентиляционной функции легких у больных бронхиальной астмой при выполнении провокационных и бронходилатационных диагностических тестов
Введение к работе
Актуальность исследования. За последние десятилетия отмечается практически глобальный рост частоты болезней органов дыхания во всех без исключения странах мира (Чучалин А.Г., 2001; Rijcken В, 1998). Отягощенная наследственность, курение, а также экологические изменения, обусловливающие загрязнение воздушной среды, и "урбанизированный" образ жизни являются основными экзо- и эндоэтиологиче-скими факторами, способствующими развитию многих заболеваний органов дыхания (Федосеев Г.Б., 1996, Путов Н.В., 1997, Чучалин А.Г., 1998,2002; Кокосов НА., 2002). Установлен высокий уровень заболеваемости бронхиальной астмой (БА) и хроническим обструктивным бронхитом (ХОБ) на Дальнем Востоке, распространенность которых в 5 раз превышает этот показатель в других регионах страны (Ландышев Ю.С, 1994, 2003; Луценко М.Т.,1999, 2002). В связи с изменившимися социально-экономическими условиями в России наблюдается рост туберкулеза и рака органов дыхания, причем туберкулез становится неуправляемой инфекцией и принимает угрожающий характер. Рост заболеваемости туберкулезом и раком происходит на фоне резкого сокращения объема профилактических флюорографических исследований, число которых с 1986 г уменьшилось почти в два раза (Белова И.Ю., 2001). По данным официальной статистики заболеваемость раком органов дыхания составляет 45 случаев на 100 тыс. населения (Власов П.В., 1999).
Рассматривая вопросы эффективной диагностики обструктивных болезней легких, А.Г. Чучалин (1998) отмечает, что "количество выявленных и зарегистрированных случаев хронического бронхита является вершиной айсберга", поскольку распространенность хронического бронхита по данным обращаемости почти в 2 раза ниже, чем по данным массового обследования населения. В стандартах Европейского респираторного общества указано, что только около 25% случаев заболевания ХОБЛ диагностируются своевременно (Чучалин А.Г., 1998; Rijcken В., 1998). Масштабы заболеваемости, серьезность социальных и медицинских последствий для трудоспособного населения требуют активизации научного потенциала, решения многих организационных многоплановых проблем, в том числе разработки и внедрения эффективных, доступных для разных слоев населения и безопасных для здоровья обследуемых методов диагностики заболеваний легких и в том числе проявляющихся синдромом обструкции дыхательных путей. Флюорография в нашей стране в настоящее время является самым организованным и массовым методом профилактического исследования органов грудной полости, но она решает вполне конкретные задачи - выявление структурной патологии. Эти же задачи решает и получающая распространение в последние годы флюорография с оцифрованным изображением (Евфимьевский Л.В., 2000; Горбунов НА., 2000; НизовцоваЛ.А., 2000; Блинов Н.Н., 2002; Busch Н.Р., 1999).
Известно, что функциональные нарушения нередко являются первыми и единственными симптомами патологического состояния. Увидеть и проанализировать в рамках единого информационного поля рентгеноструктурную и рентгенофункцио-нальную информацию, тем более с регистрацией локальных (регионарных) функциональных изменений, и в последующем ретроспективно, "прицельно" оценить структурные изменения на графическом носителе - задача крайне важная и многообещающая. Вся проблема становится, таким образом, комплексной: рентгеноанатомической, физиологической, клинической и одновременно рентгенофизической и рентгенотехнической. Требованием современной клинки является необходимость как можно более точного изучения изменений, ПМЖЛЄ 1ШШШ ]№КШ1ЬЦи№Л№1нкцнонального статуса,
;КА
БИБЛИОТЕКА С Пей
оэ мат**"
как правило, существенно повышающего чувствительность методов интегральной оценки вентиляционной функции легких. Поэтому для этих целей, особенно в настоящее время интенсивно ведутся поиски новых диагностических приемов, технологий и технических средств.
Цель исследования. Разработать и клинически обосновать методы этапной комплексной диагностики регионарной вентиляционной функции при заболеваниях органов дыхания.
Задачи.
Разработать компьютеризированный диагностический комплекс, прикладные программы и технологии для интерактивного клинико-рентгенологического исследования регионарной вентиляционной функции легких с максимальной диагностической чувствительностью и минимальной лучевой нагрузкой.
Разработать методику эффективного трехэтапного комплексного клинико-флюорофункционального скрининга болезней органов дыхания и изучить влияние агрессивных техногенных производственных (сельскохозяйственных и промышленных) факторов в различных климатогеографических зонах Дальневосточного региона.
Изучить общие и регионарные изменения вентиляционной функции легких у больных бронхиальной астмой в зависимости от степени тяжести, в процессе патогенетической терапии и при выполнении провокационных и бронходилатационных тестов с целью дифференциальной диагностики с другими бронхообструктивными заболеваниями.
Исследовать взаимосвязь легочной и внутрисердечной гемодинамики с кли-нико-функциональными изменениями общей и регионарной вентиляции легких у больных бронхиальной астмой.
Разработать методику количественной оценки сосудистых структур малого круга кровообращения и степени выраженности эмфиземы легких при компьютерной томографии.
Исследовать некоторые параметры биомеханики дыхания при синдроме усталости диафрагмальной мышцы у больных ХОБЛ и разработать методы количественной оценки эффективности чрескожной электростимуляция диафрагмальной мышцы (чЭСДм).
Основные положения, выносимые на защиту
Внедрение в клиническую практику комплекса методов исследования регионарной вентиляционной функции легких позволило расширить представление о функциональном состоянии аппарата внешнего дыхания и механике дыхания, существенно дополнило классические интеграционные методы, такие как спирография и др. в диагностике заболеваний легких, проявляющихся обструктивным синдромом.
Разработан и сконструирован диагностический, компьютеризированный комплекс "Денсиграф-2" для интерактивного, зонального исследования регионарной вентиляционной функции легких при рентгенологическом исследовании, включающий аппаратные средства, пакет прикладных программ и автоматизированное рабочее место врача (АРМ врача). Метод зональной рентгеноденситометрии (ЗРДМ) для исследования общей и регионарной вентиляционной функции легких за один дыхательный цикл позволяет в количественном выражении характеризовать степень, локализацию и распространенность патологических вентиляционных дисфункций, объективно отражать процессы восстановления показателей внешнего дыхания на этапах патогенетической терапии или реабилитационного периода.
Разработан метод этапного комплексного клинико-флюорофункционального скрининга (ФФС) болезней органов дыхания, повышающий выявляемость заболеваний органов дыхания более чем 12 раз по сравнению с флюорографией и снижающий эффективную дозу рентгеновского излучения на пациента более чем в 21 раз по сравнению с прототипом - флюоропневмополиграфией.
Определена статистически значимая зависимость ЗРДМ-показателей, обусловленных влиянием производственных факторов и климатогеографической среды проживания
. Разработан комплекс диагностических методов у больных ХОБ для исследования структурных и функциональных изменений диафрагмы, регионарной вентиляции легких и некоторых параметров биомеханики дыхания при синдроме утомления диафрагмальной мышцы, имеющий большое значение для прогноза заболевания и оценки результатов лечения
Разработан диагностический комплекс, высокочувствительный к ингаляционным провокационным и бронходилатационным пробам для дифференциальной диагностики и обоснования степени тяжести бронхиальной астмы.
Физиологическое регионарное распределение вентиляции с нарастанием вентиляционных функций сверху вниз (вертикальный апикально-базальный градиент) не является только следствием гравитационного воздействия. Доминирующее влияние на распределение вентиляции оказывает диафрагма.
В качестве компенсаторного фактора при нарастании дыхательной недостаточности и синдроме утомления диафрагмальной мышцы у больных БА и ХОБ и соответствующим снижением суммарных ЗРДМ-значений наблюдается удельное перераспределение вентиляции в верхние зоны и выравнивание вертикального градиента
Локальные нарушения вентиляции легких, различной степени выраженности, регистрируются при использовании ЗРДМ у всех больных бронхиальной астмой и ХОБ независимо от стадии заболевания. Структурные изменения легочной ткани выявляются при компьютерной томографии (КТ) у 90% пациентов с этими заболеваниями.
10.. Разработана методика количественной оценки сосудистых структур малого круга кровообращения и степени выраженности эмфиземы легких при компьютерной томографии, позволяющая объективизировать КТ-изображение легочной ткани в норме и при бронхолегочных заболеваниях.
Научная новизна исследования. В результате проведенных многочисленных конструкторско-технологических усовершенствований флюорографической и рентге-нодиагностической аппаратуры было изготовлено, апробировано и внедрено в клиническую практику несколько поколений рентгеноденситометров. Последний из них -компьютеризированный прибор "Денсиграф-2" для многозональных исследований ВФЛ за один дыхательный цикл (патент на изобретение № 2068233 "Устройство для исследования и диагностики регионарных нарушений вентиляционной функции легких" от 27 октября 1996 г. Авторы: А.В. Леншин, ЕА. Куликов, С.С. Вознесенский, М.Ю. Смеловский, ОА. Борисенко). Прибор может работать в составе любого рентгеновского или флюорографического аппарата, частично выполняя функции АРМ врача. Пакет оригинальных прикладных программ позволяет: в максимально автоматизированном режиме, интерактивно проводить исследование; автоматически рассчитывать ЗРДМ-параметры (36); выполнять функцию электронной истории болезни; осуществлять мониторинг диспансерного наблюдения; проводить современную статистическую обработку полученных данных; документировать текстовой и графический ва-
рианты результатов исследования на бумажном носителе или дискетах.
Для "Денсиграфа-2" разработана конструкция высокочувствительного детектора ионизирующего излучения на основе модернизированной штатной ионизационной камеры (оснащается во всех рентгенодиагностических комплексах), имеющего 6 зон измерений, которые геометрически соответствуют функциональным легочным зонам Веста (West, 1966). Детектор работает в режиме измерения колебаний ионизационного тока, соответствующих изменениям удельной плотности легких при выполнении, как спокойного дыхания, так и форсированной инспираторно-экспираторной пробы. Регистрация осуществляется раздельно по 6 каналам, суммарно каждого легкого и в целом обоих легких. Параллельно детектор выполняет функцию измерителя мощности дозы рентгеновского излучения с компьютерным расчетом результатов измерений.
Впервые разработаны на статистически обработанном материале (здоровые лица, п = 800) должные ЗРДМ-значения в зависимости от возраста, пола и антропометрических данных.
Впервые разработана методика флюорофункционального скрининга, повышающего чувствительность флюорографии более чем в 12 раз. Дана количественная оценка регионарного функционального статуса значительных контингентов, около 22 тыс. (21770), в зависимости от профессии, производственного стажа, вредных привычек, климатогеографических условий проживания.
Разработана методика количественного анализа сосудистых структур легких и степени выраженности эмфиземы при компьютерной томографии. У больных ХОБ разработаны количественные константы при инспираторно-экспираторной КТ, отражающие некоторые параметры биомеханики дыхания при синдроме утомления диа-фрагмальной мышцы.
Всесторонне обследованы с использованием ЗРДМ 450 больных БА и ХОБ. С помощью статистических методов (дисперсионный, корреляционный, регрессионный дискриминантный анализ) дана оценка изменений ЗРДМ-параметров у этих групп пациентов в зависимости от степени тяжести заболевания и лечебных программ. Проведено статистическое сравнение с классическими методами функциональной диагностики.
Изучены взаимоотношения степени нарушения регионарной вентиляции легких у больных БА с ответными изменениями легочной и сердечной гемодинамики. Выявлены наиболее чувствительные тесты ЭХОКГ и КТ для диагностики начальных проявлений легочного сердца.
У больных ХОБ на основе разработанного комплекса диагностических методов исследованы структурные и функциональных изменения диафрагмы, регионарная вентиляция легких и биомеханика дыхания при синдроме утомления диафрагмальной мышцы, которые имеют большое значение для прогноза заболевания и оценки результатов лечения. Разработан симптомокомплекс синдрома утомления диафрагмальной мышцы.
Практическая значимость исследования. Разработаны и внедрены в практическое здравоохранение методы рентгенофункциональной диагностики заболеваний легких. Технология ЗРДМ с применением "Денсиграф-2" используется более чем в 20 ЛПУ Амурской области и Дальнего Востока.
Разработан и внедрен в клиническую практику комплекс методов диагностики утомления диафрагмальной мышцы при ХОБ с применением УЗ-сканирования диафрагмы, ЗРДМ и структурно-функциональной КТ легких, необходимый для оценки прогноза заболевания и эффективности проводимой терапии.
На основании данных ЗРДМ выявлены критерии диагностики регионарных вентиляционных нарушений на ранних стадиях, которые позволили углубить представления о механизме возникновения и развития обструкции у больных ХОБ. Это также способствовало назначению адекватной патогенетической терапии.
Результаты исследования свидетельствуют о необходимости использования ЭхоКГ и импульсной допплерографии легочного и внутрисердечных потоков у больных бронхиальной астмой для раннего выявления нарушений гемодинамики малого и большого кругов кровообращения, что позволяет своевременно диагностировать начальные проявления хронического легочного сердца и назначать корригирующую терапию. У больных БА в комплекс общепринятых методов функциональной диагностики нарушений гемодинамики МКК рекомендуется включать количественную оценку давления в легочной артерии с помощью неинвазивной методики Isobe М. с соавт. (1986), количественные характеристики сосудистых структур малого круга кровообращения при компьютерной томографии.
Установлено, что отсутствие своевременной и полноценной коррекции нарушений бронхиальной проходимости приводит к развитию стойких изменений не только легочной вентиляции, но и легочной гемодинамики, оставляя меньше шансов для успешной терапии.
Методы диагностики функции внешнего дыхания, дополненные ЗРДМ, позволяют своевременно на ранних этапах заболевания выявлять степень гиперреактивности бронхов и изменения регионарной вентиляции у больных бронхиальной астмой. Метод ЗРДМ целесообразно применять в сложных случаях дифференциальной диагностики, когда другие методы функциональной диагностики не дают полной информации.
При бронхиальной астме следует применять пробы с физической нагрузкой, позволяющие выявить скрытые вентиляционные нарушения. Проведение ингаляционных бронходилатационных и провокационных проб, наряду с клиническими данными, позволяет судить о степени тяжести БА, контролировать эффективность проводимой терапии и определять степень восстановления нарушений ФВД.
ФФС практически безальтернативен при активном выявлении центрального рака легкого, на долю которого приходится около 80% всех форм рака легкого и начальным проявлением которого являются локальные вентиляционные изменения (Власов П.В., 1999).
ФФС практически безальтернативен при активном, в доклинической стадии, выявлении больных с аномалиями и пороками развития бронхолегочного аппарата, с т.н. физиологической неравномерностью регионарной вентиляции, на фоне которых, как правило, развиваются более грозные заболевания и осложнения (Несветов A.M., 1994, Дидковский НА., 1998, Черняев АЛ., 2003).
ФФС успешно решает проблемы активного выявления больных БА и ХОБЛ, так как распространенность хронического бронхита по данным обращаемости почти в 2 раза ниже, чем при массовых обследованиях населения (Чучалин А.Г., 1989).
Флюорография на сегодняшний день в нашей стране является наиболее массовым и наиболее организованным с давними традициями профилактическим методом обследования органов дыхания, но она решает узкие, вполне конкретные задачи, направленные на диагностику, прежде всего, туберкулеза и "попутно" других в основном паренхиматозных патологических процессов в легких. Расширив основные задачи структурной флюорографии за счет возможности дополнительной регистрации локальных и диффузных функциональных нарушений в легких, можно значительно повысить диагностический потенциал и рентабельность метода. Большинство из так на-
зываемьгх "рентгенонегативньгх" заболеваний становятся доступными для активной диагностики в доклиническом периоде развития патологического процесса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Президиуме Ученого Совета МЗ РСФСР в 1989 г., на Ученом Совете МНИРРИ (1989), на Ученом Совете ВНЦХ (1992). Макеты рештеноденситометриче-ской аппаратуры демонстрировалась на международной выставке в ЧССР в 1990 г., на ВДНХ Амурской области в 1989,1990 гг.
По материалам диссертации сделаны доклады на различных форумах Республиканская конференция "Электроренттенотомография в диагностике полостных образований в легких" (Барнаул, 1985); 1-ый съезд пульмонологов Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера "Методика массовых профилактических флюорографических исследований легких" (Благовещенск, 1986); V Всфоссийский съезд рентгенологов и радиологов "Пути оптимизации комплексной диагностики пороков развития легкого " (Москва, 1986); Региональная конференция Сибири и Дальнего Востока "Патология малого крута кровообращения у больных с заболеваниями бронхолегочной и сердечно-сосудистой систем" (Чита, 1986); научная сессия общего собрания СО АМН СССР "Основные направления развития пульмонологической помощи населению Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера" (Новосибирск, 1989); I Всесоюзный конгресс по болезням органов дыхания (Киев, 1990); Региональная конференция Дальнего Востока "Возможности и перспективы компьютерной томографии и ультразвуковой диагностики в практической медицине" (Южно-Сахалинск. 1992); Межреспубликанская конференция "Новые методы лучевой диагностики в онкологии"(Томск, 1992); Амурская областная конференция рентгенологов "Современные диагностические технологии в пульмонологии (Благовещенск, 1992); 3-ий национальный конгресс по болезням органов дыхания (Санкт-Петербург, 1992); Амурская областная конференция фтизиатров 'Туберкулез в Амурской области: эпидемиология, диагностика, лечение" (Благовещенск, 1993); IV национальный конгресс по болезням органов дыхания (Москва, 1994); 1-ый семинар по проблемам НИТ в медицинском образовании (Москва, 1994); V национальный конгресс по болезням органов дыхания (Москва, 1995); Дальневосточная научно-практическая конференция, посвященная столетию открытия рентгеновских лучей (Владивосток, 1995); I съезд врачей Амурской области (Благовещенск, 1995); Региональная научно-практическая конференция "Современные технологии лучевой диагностики на Дальнем Востоке" (Хабаровск, 1996); VI национальный конгресс по болезням органов дыхания (Новосибирск, 1996); научно-практическая конференция "Проблемы пульмонологии", посвященная 100-летию со дня рождения академика АМН СССР, Героя Соц. Труда, профессора Н.С.Молчанова (С.-Петербург, 1998); Международный симпозиум "Method of registering regional lung ventilation in patients with,, pneumoconiosis in combination with chronic bronchitis " VIII Russia-Japan medical symposium (Blagoveshchensk, 2000); Международный симпозиум "Respiratory function and regional lung ventilation in patients with chronic renal failure " - VIII Russia-Japan medical symposium (Blagoveshchensk, 2000); Международный симпозиум "Peculiarities of life of people with extraordinary high concentration of mercury in the organism and possible sources of their contamination"- - 6th International Conference on Mercury as a Global Pollutant Promoting Local Solutions for a Global Problem: earning from the Past to Celebrate the Future (Minamata, Japan, 2001).
9 Публикации. Основные положения диссертационной работы нашли свое отражение в 88 печатных работах, 2-х монографиях, 9 методических рекомендациях.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 338 страницах, иллюстрирована 113 рисунком, 47 таблицами. Указатель литературы включает 261 отечественных и 243 иностранных источников.
Личный вклад автора. Автору принадлежит идея конструкции рентгеноден-ситометра "Денсиграф-2" и руководство по его созданию. Прибор изготовлен в инженерном товариществе "Элин", г. Владивосток. Получен совместный патент на изобретение, опубликованы совместные печатные работы. Некоторые разделы работы выполнены совместно с сотрудниками ГУ Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН, кафедры госпитальной терапии АГМА, специализированного пульмонологического отделения и диагностического центра АОКБ. Проведены комплексные научные исследования с использованием метода ЗРДМ с рядом кафедр АГМА, защищено 15 кандидатских диссертаций, из них при непосредственном научном руководстве автора — 7. Доля участия автора в накоплении информации более 80%, а в обобщении и анализе материалов - 100%.
Историческая справка о развитии методов диагностики регионарной вентиляционной функции легких
В эксперименте и клинической практике уже давно были накоплены факты, свидетельствующие о том, что легкие являются функционально неоднородным органом, что неравномерность вентиляционно-перфузионных соотношений в них является физиологическим состоянием в условиях нормальной жизнедеятельности организма, а при патологии эти изменения могут либо возрастать, искажая присущую им закономерность, либо практически полностью нивелироваться [75].
Под регионарной неравномерностью подразумевается различная функциональная нагрузка участков легкого, имеющих одинаковое морфологическое строение [75, 441, 338, 280].
Регионарные функции легких заслуживают самого пристального внимания и осмысливания. Нередко локальные функциональные расстройства, еще не имеющие морфологических проявлений и не корригированные своевременно, служат началом морфологических, зачастую необратимых повреждении [337]. Отсюда вытекает, что эффективная коррекция патологии газообмена должна быть связана с познанием характера и локализации неравномерности легочных функций [477, 337].
Функциональная неравномерность легких проявляется тем, что у вполне здорового человека наблюдается регионарное нарастание вентиляции и перфузии в кранио-каудальном направлении. При спокойном и форсированном дыхании относительно большую часть дыхательного объема обычно получают базальные сегменты, меньшую - верхние отделы легких [491, 330, 266]. Причем, [266] в эксперименте установили, что пространственная неоднородность вентиляции является основным прототипом регионального тока крови и тесно коррелированна с перфузией. Авторы выдвинули гипотезу, что вентиляция имеет рекурсивные характеристики подобными току крови. Это объясняет, как считают многие авторы [406, 338, 414, 493], действие гравитации, создающей вертикальный градиент плеврального давления, когда при вертикальном положении тела в области верхушек оно меньше, чем у диафрагмы [338, 414,449].
Ответ на указанные важнейшие вопросы теории и практики пульмонологии должен базироваться на знаниях топографии легочных функций в условиях нормы и патологии. Знание регионарной топографии (распределения) вентиляции и перфузии легких, а также познание механизмов, обеспечивающих ее, помогут использовать эти знания не только для ранней функциональной диагностики заболеваний легких, но и для патогенетической терапии [449].
Таким образом, по мнению [75], изучение регионарной топографии функций легких необходимо для решения следующих проблем клинической физиологии дыхания: 1) познания интимных механизмов общей неравномерности вентиляции и перфузии; 2) выявления физиологических пределов функций легкого в его различных зонах; 3) объяснения преимущественной локализации некоторых патологических процессов в определенных зонах легких; 4) создания методов активной локальной коррекции нарушенных легочных функций.
В состоянии покоя, при физической нагрузке, при различных типах патологии в дыхании участвует разное количество альвеол. Уже только поэтому в легких должны существовать участки с различной степенью нагрузки в разные моменты, т. е. неравномерность легочных функций является естественным состоянием легких как органа
В 1949 г. Н Kalbfleisch создал гипотезу о так называемых функциональных легочных сегментах, т.е. о существующем функциональном расчленении легкого на отдельные, "анатомически не преформированные сегменты, соответствующие зонам метамерной иннервации легкого".
Фундаментальные основы учения о регионарных функциях легких бы 20 ли заложены лишь в шестидесятых - семидесятых годах прошлого столетия и связаны с активным внедрением в функциональную диагностику легочной патологии радиоизотопных методов исследования и современных средств измерения физиологических или патологических параметров вентиляцион-но-перфузионного гомеостазиса [279,491, 66, 75].
Начало было положено исследованиями школы Книппинга из Университетской клиники Кельна в шестидесятых годах. (Цит. по А.П. Зильберу, 1971). Детальная методическая разработка изучения регионарных функций легких — заслуга коллектива авторов по руководством J. В. West, 1966, 2000 (Амершам, Великобритания) а также сотрудников лаборатории D.V., Bates (1966), Монреаль, Канада. Проведенный в марте 1965 г. Международный симпозиум "Regional lung function" (Лунд, Швеция), на котором собрались клиницисты и физиологи 7 стран, засвидетельствовал что новый раздел клинической физиологии дыхания — регионарное распределение функций легких — занял подобающее ему прочное место в системе медицинских знаний.
А.П. Зильбер (1971), рассматривая этапы формирования учения о неравномерности легочных функций в историческом аспекте, выделяет три основных периода. Наличие таких периодов, несомненно, связано с общим развитием биологии и медицины, совершенствованием аппаратуры и методик исследования.
Методика оценки регионарной вентиляции легких
Многие авторы [185, 365, 472, 461, 320] отмечают осложнения от применения amiodarone (кордароновый альвеолит), проявляющийся денсито-метрически зарегистрированным увеличением плотности легкого по типу "матового стекла", нарушением регионарной вентиляции. По данным [185] частота токсического повреждения легких варьирует от 0,05-1% до 8,3-14,5%. Возникающие при этом изменения в легких называются по-разному: интерстициальная пневмопатия, альвеолит, фиброзирующий альвеолит, пневмонит, интерстициальный фиброз, фиброз легких. В последнее время побочное действие амиодарона на легкие чаще обозначается как амиодаро-новое токсическое повреждение легких [387, 385]. В русскоязычной литературе более принят термин "амиодароновый токсический альвеолит". Для ранней диагностики и более точной оценки стадии процесса, рядом авторов [402, 287, 461] рекомендуется КТ с использованием электронных функциональных программ. Диагностикой других форм альвеолитов, в частности, экзогенного аллергического альвеолита, занимались [229, 58, 355]. Облитерирующый бронхиолит (ОБ) - редкое заболевание из группы "болезней малых дыхательных путей", при котором поражаются бронхиолы -дыхательные пути (ДП) диаметром менее 2-3 мм, не имеющие хрящевой основы и слизистых желез [1, 416, 374]. Диагностические сложности брон-хиолита общеизвестны [113, 7, 459, 411, 504]. В связи с малым сопротивлением терминальных отделов респираторного тракта на ранних этапах поражение бронхиол, заболевание может протекать бессимптомно, не сопровождаться изменениями функциональных тестов и является случайной находкой при HRCT [107]. HRCT является на сегодняшний день основными методами в прижизненной оценке макроструктуры легочной ткани у больных ОБ [92, 258, 105, 351]. Стандартные рентгенограммы грудной клетки часто (более чем в 50 % всех случаев ОБ) не выявляют патологической перестройки легочной ткани [1, 313, 504, 374]. С помощью HRCT, изменения обнаруживают более чем в 90% случаев [504]. Различают прямые и непрямые диагностические признаки ОБ, обнаруживаемые при помощи HRCT. К прямым признакам ОБ относятся мелкие разветвленные затемнения или центрилобулярные узелки, отражающие перибронхиальные утолщения, слизистые пробки и бронхиолоэктазы. Прямые признаки встречаются лишь в 10 - 20% случаев [500]. Наиболее частыми непрямыми признаками ОБ, особенно хорошо выявляемыми на выдохе (функциональная респираторная проба), являются бронхоэктазы и участки мозаичной олигемии (примерно в 70% случаев) [Hartman, 96]. По данным [ИЗ] результаты HRCT коррелирует с функциональными пробами. Наилучшие показатели получены при сопоставлении объема форсированного выдоха за 1 сек. (ОФВ1) и выраженности симптома "мозаичной перфузии" (R=0,79; р 0,001). Во избежание диагностических ошибок, по мнению [113], необходимо проведение инспираторно-экспираторной пробы, при этом диагностическая ценность HRCT значительно превышает диагностические возможности классической рентгенографии. [457, 464,440]. Одним из основных направлений пульмонологии является диагностика и лечения хронических обструктивних болезней легких (ХОБЛ). Эффективность терапевтических мероприятий напрямую зависит от сроков выявления заболевания. Как считают [126, 279, 488], лучевое обследование органов грудной клетки является обязательным у больных данной категории. В большинстве случаев оно ограничивается рентгенографией, возможности которого существенно ограничены на ранних этапах заболевания и субъективны в оценке. В стандартах Европейского Респираторного Общества подчеркивается, что почти 75% случаев ХОБЛ диагностируется несвоевременно, в поздних стадиях, когда самые современные лечебные программы не позволяют затормозить неуклонное прогрессирование болезни [93].
Внедрение в клиническую практику компьютерной томографии существенно повысило информативность медицинской визуализации хронического обструктивного бронхита (ХОБ) [39, 7, 31, 288, 408, 277]. Появилась возможность изучения внутреннего строения бронхиального дерева при виртуальной КТ-бронхоскопии [410]. Однако анализ данных КТ, основанный только на визуальной оценке семиотических признаков, также страдает субъективизмом и поэтому снижает информативность метода [186, 292, 488, 288, 412]. Зональную денситометрию с использованием программы Puimo Spiral при сканировании на вдохе, при величине ЖЕЛ, равной 50%, .с синхронизацией с дыханием пациента, успешно использовали [31] . Авторы пришли к выводу, что КТ позволяет дифференцировать БА и ХОБ при легкой степени тяжести заболевания с использованием, прежде всего, денситометрических показателей. Уровень бифуркации трахеи является оптимальным и достаточным для оценки плотностных изменений. При этом следует учитывать изменения в срединной и плащевой зонах легочных полей Несколько иной способ применения респираторных проб в компьютерной томографии при ХОБ предпочитают [79, 186, 6, 503, 451, 372, 449]. Авторами разработаны зональные ден-ситометрические инсираторно-экспираторные КТ-константы, соответствующие различной степени дыхательной недостаточности больных ХОБ, дифференциально-диагностические критерии с другими бронхообструктивными заболеваниями. Аспекты биомеханики дыхания у больных ХОБЛ изучали [496, 408, 277, 296]. Комбинированные функциональные КТ и спирографические исследования, с соответствующими сопоставлениями, проводили [501, 451, 499, 372]. Например, корреляционная зависимость между одним из КТ-параметров "матовое стекло" по данным [499], и спирографическим показателем (FVS) составляет: г = 0.58, р = 0.0001. Оригинальное исследование для определения региональной вентиляции и перфузии в легком провели с комбинированным использованием функционального КТ и ксенона [380]. С целью более эффективной диагностики начальных проявлений отека легких, [400] эффективно использовали пробу с физическими нагрузками, регистрируя наступившие изменения с помощью динамического КТ-сканирования. В своем аналитическом обзоре [412], сопоставляя результаты рентгенографии легких и КТ, фокусирует внимание не только на основных морфологических патологических проявлениях при ХОБЛ, но и регионарных дисфункциях.
Используя широчайшие диагностические возможности HRCT [445, 376, 418, 375, 340] определяли степень эмфиземы и ультра структурные изменения дыхательных путей у больных ХОБЛ, выделяя группы курильщиков и жителей Полярной Америки. Авторы широко использовали гистологическую экспертизу дыхательных путей.
Большой потенциал возможностей ранней диагностики несет в себе гистографический анализ при КТ легких [258, 314]. Фундаментальные технико-физические, фантомные, экспериментальные и клинико-физиологические исследования по автоматизации обработки HRCT-изображений бронхиального дерева (архитектоника, толщина и плотность стенок, ширина просвета) и паренхимы легких, в частности, автоматизированного количественного определения эмфиземы легких, проведены в лабораториях, возглавляемых King G.G. ,MullerN.L.
Промышленное производство
Таким образом, данное наблюдение иллюстрирует возможности доклинической диагностики многих патологических процессов с помощью флюо-рофункционального скрининга. Если при дообследовании в клинических условиях удается верифицировать патологический процесс, то адекватное лечение проводится на самых ранних этапах развития процесса. Подобные результаты отмечают в своих работах [94, 42, 43, 447, 304, 495].
ФФС, как никакой другой, на сегодняшний день, метод профилактической диагностики, позволяет реально решать задачи раннего выявления рака легкого. По данным [36], больные с 1-2 стадией составляют всего 19,6%. Как известно, трудности профилактической флюорографической обусловлены тем, что 60% - 80% рака легкого - это центральный рак [36, 226, 194]. Опухоль, располагаясь в области корня легкого и имея небольшие размеры, как правило, не различима в сложной скиалогической архитектонике корня. По данным [36], прямые признаки узлового образования в корне легкого можно выявить только в том случае, если оно достигнет диаметра 2 см. При преимущественно эндобронхиальном росте, опухоль, частично перекрывая просвет бронха, приводит к локальным нарушениям вентиляции, которые естественно могут быть не видны на флюорограммах, но отчетливо регистрируются флюороденситометрически. По данным [194] косвенные симптомы центрального рака легкого, в виде нарушения бронхиальной проходимости регистрируются у 67,9% больных и отсутствуют у 32,1%. Гиповентиляция встречается в 40,2% случаев. Клапанную эмфизему авторам выявить не удалось ни в одном случае. Ателектаз визуализируется в 27,7%.
В качестве примера рентген-негативного центрального рака легкого, и успешного ФФС, приводим одно из наблюдений. Пациент Р., 34 года. При ФФС обнаружено правостороннее нарушение вентиляции, с превалирующей локализацией в нижней зоне правого легкого (рис. ЗЗА).
На флюорограмме органов грудной клетки в прямой проекции патологических изменений не выявлено (рис. ЗЗБ).
Для уточнения диагноза была выполнена ЭРТГ (рис. 33В). В просвете правого промежуточного бронха определяется округлой формы, с довольно четкими контурами образование (стрелка), размерами 0,8x1,2 см.
После эндоскопической верификации, была выполнена операция: нижняя билобэктомия. При изучении макропрепарата (рис. ЗЗГ) - картина идентичная данным ЭРТГ. При гистологическом исследовании - аденокарцинома.
Рак легкого является единственной формой висцерального рака, легко доступной массовым профилактическим осмотрам. [436]. Однако, как свидетельствует опыт, активное выявление рака легкого, особенно на ранних стадиях, остается на протяжении многих десятилетий, стабильно на крайне низких цифрах: 0,35 %о — 0,5 %о на 1000 обследованных[152]. Такие показатели в соответствии с разработками экспертов ВОЗ при росте заболеваемости и смертности доказывают низкую эффективность и несостоятельность любой скрининговой системы (цитата Г.Д. Мосуновой и соавт, -1996 г). По данным [16], на флюорограммах, из-за особенностей локализации процесса, не выявляются инфильтративные изменения в 36% случаях. При использовании спиральной КТ, с целью верификации результатов профилактических флюорографических исследований [89], у 21% практически здоровых пациентов (по данным предшествующей флюорографии), на КТ были выявлены серьезные флюоро-негативные патологические изменения органов грудной клетки, причем у 8% -опухоли легких.
Практически безальтернативным решением данной проблемы может быть более широкое использование метода ФФС.
Без использования ФФС и последующего полипозиционного исследования, существует вполне вероятный риск пропуска и другой, весьма распространенной патологии - туберкулеза, аномалий и пороков развития легких и др. Патологические изменения могут скрываться, например, за тенью сердца и диафрагмы.
В качестве примера приводим несколько наблюдений. Б-ной А-ов, 33 лет (рис. 34). На флюорограмме, выполненной с профилактической целью, патологических изменений в легких не выявлено (рис. 34А). Однако, при ЗРДМ зарегистрированы резкие нарушения вентиляции в нижней зоне левого легкого, что послужило поводом для изменения диагностической программы: выполнена передняя и задняя, суперэкспонированная (рис. 34Б) и левая боковая флюорограммы. Отчетливо выявляется большая тонкостенная полость с перифокальным мелкоочаговым отсевом. Сделано заключение о наличии инфильтративного туберкулеза нижней доли левого легкого в фазе распада и обсеменения. При дообследовании в стационаре выполнена КТ (рис. 34В). В S 6 и S10 определяется овальной формы инфильтрация легочной ткани 8x5 см. с деструкцией в центре и перифокальным мелкоочаговым отсевом.
Гиперреактивность бронхов и особенности общей и регионарной вентиляционной функции легких у больных бронхиальной астмой при выполнении провокационных и бронходилатационных диагностических тестов
Большими возможностями обладают методы исследования растяжимости легочной ткани и бронхиального сопротивления при различных дыхательных частотах; исследование кривой "поток-объем" при дыхании воздухом и газом низкой плотности; исследование экспираторного закрытия дыхательных путей; измерение ООЛ методом общей плетизмографии; исследование диффузионной способности легких [65,499].
Однако необходимо признать, что при проведении профосмотра, возможности перечисленных выше методов функционального исследования легких, из-за сложности их выполнения, особенно в труднодоступных местностях, весьма ограничены.. К этому следует добавить, что все они не позволяют зарегистрировать локальные нарушения вентиляции, патологическое и компенсаторно-адаптивное зональное перераспределение вентиляции.
Если исходить из концепции механической неоднородности свойств легких, то при обструкции мелких дыхательных путей, в первую очередь происходит нарушение равномерности распределения вентиляции. Вполне понятен интерес, в связи с этим, специалистов к методам избирательной регистрации регионарных нарушений вентиляции (регионарные дисфункции), которые характерны, в большей степени, для поражения концевых отделов респираторного тракта [126, 107,351, 504].
Накоплен определенный опыт рентгенофункциональной диагностики регионарных нарушений вентиляции при профосмотрах на промышленных предприятиях, основанный на использовании, в основном, рентгено-(флюоро)-пнемополиграфии [54]. Однако, как нами уже подчеркивалось, флюоропневмополиграфия не нашла широкого применения при профилактических обследованиях населения, вследствие повышенных дозовых нагрузок на пациента и известных трудностей при обработке и интерпретации полученных результатов.
Известно, что причина любого заболевания и формирование устойчивых признаков предболезни определяется взаимодействием как эндогенных, так и экзогенных факторов. Но нет пока достаточно убедительных объяснений известном факту, что у различных лиц, подвергающихся аналогичным внешним воздействиям (характер производства), клинически выраженные формы легочных заболеваний могут возникать или не возникать
Для иллюстрации, приводим уникальное и единственное в своем роде собственное наблюдение массивного накопления (несколько килограмм) ртути в органах и тканях пациента, работавшего в золотодобывающей промышленности.
Ртуть, как известно, является одним из наиболее токсических веществ по своему действию на человека. Она с древнейших времен используется в хозяйственной деятельности человека. Отравления ртутью были одними из первых профессиональных интоксикаций среди ювелиров, зеркальщиков и врачей, применявших ртутную мазь для лечения сифилиса [2].
В настоящее время ртуть является одним из приоритетных загрязнителей окружающей среды. В экологической патологии наибольшее значение имеет не естественное поступление ртути в окружающую среду, а локальное загрязнение, связанное с производственной деятельностью человека. Примером экологически обусловленного ртутного отравления является болезнь Минамато, описанная в 50-х годах в Японии у рыбаков и членов их семей, живших вблизи залива Минамато [190].
В патогенезе интоксикации неорганическими соединениями ртути ведущее место занимает кумуляция в почках, головном мозге, печени, гонадах и других органах. Наивысшая концентрация ртути обнаруживается в почках и печени [67, 433]
Больной П-ков, 56 лет, инвалид II группы, житель Хабаровского края. Обследован в Амурской областной консультативной поликлинике (рис. 47).
Диагноз: Хроническое отравление ртутью тяжелой степени. Токсический гепатит с переходом в цирроз печени, токсический нефрит, альвеолит, колит, анемия средней степени тяжести, лейкопения. Токсический распространенный дерматит с экзематизацией. Энцефалопатия II ст. (токсическая и атеросклеротическая). Скопления ртути в правом плече и предплечье, почках печени, легких, костях таза, перикарде, миокарде, средостении. Иссечение некротизированных мышц правого плеча и предплечья 10.08.97, 24.10.97. Иссечение некротизированных миндалин 20.12.97. Орхэктомия слева 20.12.98, свищ мошонки. При выполнении оперативных пособий было удалено более 100 г ртути. При рентгеноскопии, ртуть свободно перемещается в полости перикарда, "плещется" при сердечных сокращениях. При рентгенографии, ЭРГ и КТ, скопления ртути определяются: в легочной ткани, в клетчатке средостения, миокарде, в полости перикарда, в мягких тканях правого предплечья и локтевого сустава, в печени, почках, клетчатке малого таза, в синомозговом канале, костях таза, корне полового члена, в мошонке слева. Наблюдается в течение 5 лет. Ртуть выводится с мочой, определяется в выдыхаемом воздухе. При лучевом обследовании в динамике (1 раз в год) также фиксируется уменьшение количества ртути в органах и тканях.
