Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких

□03454173

На правах рукописи

УДК: 616.233-007.271-073.756.8

Тришина Наталия Николаевна

Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких

14.00.19 - «Лучевая диагностика, лучевая терапия».

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

о 5 /ЗРК 2008

Москва - 2008

003454173

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Николай Константинович

Витько

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Котляров Петр Михайлович (ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии Росздрава»)

доктор медицинских наук, профессор Троян Владимир Николаевич (Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко)

Ведущая организация:

Российская медицинская академия последипломного образования

аХ>

Защита состоится года в ^ часов на

заседании диссертационного совета ДМ 208.041.04 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» (125006 г. Москва, ул. Долгоруковская д.4 стр. 7.) Почтовый адрес: 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20/1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат разослан [_200сР год.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доцент

Хохлова Т.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Диагностика и лечение обструктивных болезней легких является одной из важнейших проблем здравоохранения всех развитых стран мира. Обструктивные болезни легких наносят значительный экономический ущерб, связанный с временной и стойкой утратой трудоспособности самой активной части населения. Так, в США зарегистрировано около 20 миллионов человек, страдающих обструктивными болезнями легких. В России насчитывается около 11 миллионов больных. В Европе смертность от обструктивных болезней легких колеблется от 2,3 (Греция) до 41,4 (Венгрия) на 100 ООО населения. По данным за 1997 г. в России данный показатель составил 35,3. При этом в 80% причиной смерти и более чем в 50% причиной инвалидности среди заболеваний бронхолегочной системы оказалась хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и ее осложнения (А.Г. Чучалин и др., 2003; GOLD, 2003; Авдеев С.Н., 2006).

Информативность стандартной рентгенографии в диагностике обструктивных болезней легких недостаточна.

В настоящее время большой интерес представляет изучение возможностей рентгеновской компьютерной томографии (КТ), способной точно воспроизводить детали изображения, с охватом широкого спектра плотностей легочной ткани, и выявлять начальные признаки морфологической перестройки (И.Е. Тюрин, 2003; А.Н. Кокосов и др., 2002; W.R. Webb et all, 1996).

Несмотря на широкое развитие компьютерной томографии, диагностика обструктивных болезней легких остается еще недостаточно изученной. Не отработана методика проведения компьютерной томографии у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмой (БА). Незначительное число работ посвящено описанию компьютерно-

3

томографической семиотики обструктивных болезней легких. Не изучена роль инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения в диагностике обструктивных болезней легких. В отечественной и зарубежной литературе отсутствуют работы, посвященные синхронизации компьютерной томографии со спирометрией, сравнительному анализу информативности компьютерной томографии высокого разрешения (КТВР) и данных спиральной компьютерной томографии. Не разработан единый алгоритм применения лучевых методов исследования в диагностике обструктивных болезней легких. Не сформулированы показания к проведению компьютерной томографии у больных с обструктивными болезнями легких.

В связи с этим, актуальным является усовершенствование клинико-лучевой диагностики обструктивных заболеваний легких.

Цель исследования:

Изучение роли компьютерной томографии в диагностике обструктивных болезней легких

Задачи исследования:

1. Проанализировать новые методические подходы и основные этапы клинико-лучевого обследования больных с обструктивными болезнями легких.

2. Разработать показания и оптимизировать методику компьютерной томографии у больных обструктивными болезнями легких, пересмотрев эффективность традиционной схемы обследования. Уточнить роль и место компьютерной томографии в диагностическом алгоритме.

3. Уточнить компьютерно-томографическую семиотику обструктивных болезней легких. Изучить специфические признаки, наиболее характерные для бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких.

4. Провести сравнительный анализ информативности спиральной компьютерной томографии и компьютерной томографии высокого разрешения у больных обструктивными болезнями легких.

5. Показать диагностическую ценность комплексного лучевого обследования для рентгенологии, пульмонологии и медико-социальной реабилитации.

Научная новизна исследования

Работа явилась первым обобщающим трудом, посвященным целенаправленному изучению возможностей рентгеновской компьютерной томографии в диагностике обструктивными болезнями легких.

Разработаны показания и последовательность лучевого обследования, уточнена роль и место цифровой обработки изображения в диагностическом алгоритме обследования пациентов.

На основании полученного материала детализирована компьютерно-томографическая семиотика обструктивных болезней легких, определены признаки, наиболее характерные для бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких, изучены количественные изменения плотностных характеристик легких у обследуемых с бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких.

Проведен сравнительный анализ чувствительности, специфичности и точности рентгенографии, спиральной компьютерной томографии с денситометрией и компьютерной томографии высокого разрешения, изучена роль инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения и спиральной компьютерной томографии на фоне синхронизации дыхания с применением спирометрии в ранней диагностике обструктивных болезней легких.

Уточнены методики компьютерной томографии больным данной группы, оптимизирован алгоритм лучевого обследования пациентов с учетом максимальной информативности и минимально возможной лучевой нагрузки на пациента.

Практическая значимость работы

Усовершенствован протокол проведения компьютерной томографии высокого разрешения и спиральной компьютерной томографии на фоне синхронизации дыхания с использованием спирометрии, что позволило улучшить качество исследования этой категории больных и помогло проводить дифференциальную диагностику между хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой.

Применение результатов работы на практике будет способствовать выбору алгоритма диагностики, оптимальному способу лечения и медико-социальной экспертизы больных данного профиля.

Личное участие автора в получении научных результатов

Автором лично были выполнены рентгенологические исследования, компьютерная томография в спиральном режиме и компьютерная томография высокого разрешения всем 154 пациентам, включённым в исследование. Освоена новая методика компьютерной томографии совместно со спирометрией и денситометрическим картированием, проведен анализ результатов исследования, утонены показания и последовательность лучевого обследования пациентов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Уточнение компьютерно-томографической семиотики хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы.

2. Сравнительная денситометрия легочной ткани у обследуемых с бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких.

3. Усовершенствование алгоритма лучевого обследования пациентов.

Апробация диссертации

Апробация диссертации состоялась на заседании кафедры лучевой диагностики ГОУ ВПО МГМСУ 19 июня 2008 года.

Материалы диссертации доложены на конференции «Актуальные вопросы клинической медицины» - Москва - 2001 г., на конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины» - Москва -2001 г., конференции по лучевой диагностике и лучевой терапии «Тагеровские чтения» - Москва - 2005 г., конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины» - Москва - 2006 г., на конференции «Радиология -2007» (Москва, 2007 г.). Всего по материалам диссертации сделано 5 докладов.

Публикации

Материалы диссертации достаточно полно отражены в 12 опубликованных работах, в том числе в трех работах, рекомендованных перечнем ВАК Минобнауки РФ.

Внедрение результатов исследования в практику

Представленная в работе новая компьютерно-томографическая методика может быть использована в практическом здравоохранении (в многопрофильных стационарах областного и краевого уровня). В настоящее время результаты исследования используются в диагностическом и лечебном процессе ФГУ «Клиническая больница №1» УД Президента РФ, в ФГУ «Поликлиника №3» УД Президента РФ.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, иллюстрирована 18 таблицами, 85 рисунками. Список литературы содержит 110 работ, включая 61 отечественных и 49 иностранных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалом для нашего исследования послужил анализ данных комплексного клинико-инструментапьного обследования 154 больных хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой

различной степенью тяжести, пролеченных в ФГУ «Клиническая больница №1» УД Президента РФ за период с 2003 по 2007 годы.

Среди больных преобладали лица мужского пола - 114 человек (73,9%). При этом большинство, 123 человека (79,8%), находились в трудоспособном возрасте (до 60 лет). Контрольную группу составили 34 человека из числа добровольцев и пациентов с другими заболеваниями.

Оценка изменений в легких производилась на основе клинического обследования, методами рентгенографии, спиральной компьютерной томографии в режиме «Pulmo» и компьютерной томографии высокого разрешения на вдохе и выдохе (инспираторной и экспираторной КТВР).

Всем 154 больным изучали функцию внешнего дыхания (ФВД). Определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ), объема форсированного выдоха в первую секунду (ОФВ1), индекса Тиффно, мгновенной объемной скорости при выдохе 25%, 50% и 75% (МОС25, МОС50 и МОС 75) формировало функциональный диагноз бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких.

Всем пациентам (154 человека) выполнялась обзорная рентгенография органов грудной клетки в двух проекциях, рентгеновская компьютерная томография и компьютерная томография высокого разрешения на максимальном вдохе (инспираторная КТВР) и на максимальном выдохе (экспираторная КТВР). У 11% обследуемых (17 человек) проводилась рентгеноскопия, у 14% больных (22 человека) - послойная томография, у 3% пациентов (6 человек) — прицельные снимки.

Рентгенография осуществлялась на цифровых аппаратах «Siregraph CF», «Sirescop СХ» фирмы «Siemens» (Германия). Вместо пленки для внутрибольничного пользования использовались цифровые фосфорные пластины. После экспозиции вся полученная информация считывалась специальными сканерами «Digiscan 2Н Plus» и поступала на мониторы рабочих

станций «Magic View 1002», где она обрабатывалась специальным фильтром. Оценка полученных изображений производилась на рентгеновских пленках и на мониторах рабочих станций «Magic View 1002» фирмы «Siemens» (Германия), подключенных в единую сеть архивирования, передачи и обработки изображений «Sienet».

Компьютерная томография всем 154 пациентам выполнялась на аппарате «Somatom plus 4» фирмы «Siemens» (Германия). Для исследования органов грудной клетки сканирование выполнялось в спиральном режиме «Pulmo Spiral» с синхронизацией с дыханием, без наклона Гентри. Технические параметры были следующими: толщина среза 10 мм, 140 кВ, 146 мАс, ядро преобразования AB 50, подача стола пациента 15 мм. Синхронизация компьютерной томографии с дыханием пациента осуществлялась с целью стандартизации условий исследования. Всем больным также проводилось исследование в режиме шагового сканирования с высоким разрешением «Pulmo HiRes» на максимальном вдохе (инспираторное) и максимальном выдохе (экспираторное). При этом технические параметры были следующими: толщина среза 1 мм, шаг 10 мм, 140 кВ, 141 мАс.

Анализ полученных данных производился на основной консоли томографа или рабочих станциях «Magic View 1002». Визуальная оценка изображений легких осуществлялась с целью установления наличия обструктивных болезней легких, а также другой патологии. Определялся характер выявленных патологических изменений и их распространенность. По количеству выявленных семиотических признаков определялась информативность спиральной компьютерной томографии, а также инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения.

При проведении оценок в режиме «Pulmo» использовалась функция «Evaluation Pulmo» для вычисления параметра поглощения в единицах

Хаунсфилда (HU) по трем сканограммам легких. В данном режиме использовалось: выделение контуров легких, выполняемое в автоматическом или интерактивном режиме; удаление изображения трахеи или бронхов; обработка отдельных участков изображений; разбиение изображения исследуемой области легких на отдельные сегменты, выполняемое в автоматическом режиме. Представление результатов оценок поглощения проводилось в виде гистограмм и сравнения с контрольной гистограммой в соответствии с возрастом и полом, таблицей итоговых результатов.

Вычисление соотношения объемов легких проводилось с помощью функции Evaluation Volume, в соответствии со шкалой поглощения: а) от -850 HU до -910 HU (гипервентиляция); б) от -700 HU до -850 HU (нормальная легочная ткань); в) от - 600 HU до -700 HU (гиповентиляция); г) от - 200 HU до - 600 HU (ателектаз); д) от - 200 HU до -910 HU (общий объем легких).

После завершения вычислений итоговые усредненные значения полного диапазона единиц HU автоматически сравнивались с нормальными величинами базы данных компьютерного томографа. Контрольные вычисления базировались на оценке трех томограмм, полученных для срезов следующих областей: уровень бифуркации трахеи минус 5 см; бифуркация трахеи; уровень бифуркации трахеи плюс 5 см. Каждая указанная томограмма делилась на плащевую и срединную зону, обсчет которых производился отдельно и был представлен в таблицах. Результирующая гистограмма для данного пациента отображалась на экране вместе с контрольной кривой усредненных значений и парой кривых стандартного отклонения (+/-). На втором итоговом изображении воспроизводились контрольные кривые средних значений и стандартных отклонений для пациентов в возрасте от 20 до 80 лет. Средние значения отображались по каждому из уровней исследования и сумм всех данных. Также воспроизводилось численное значение средней величины вместе с относительным сдвигом от контрольного среднего, сравниваемым со

стандартным отклонением. Итоговые результаты оценок воспроизводились в табличной форме для каждой томограммы. При этом параметры указывались для каждого легкого и для обоих вместе (общие значения).

Полученные в результате измерений данные сравнивались с нормальными показателями, известными по литературе, результатами измерений на здоровых добровольцах, и определялась степень выраженности патологических изменений. Производилось сравнение данных, полученных при разных методиках КТ. На завершающем этапе проводилось сопоставление результатов рентгенографических, функциональных и компьютерно-томографических исследований с клиническими данными.

В результате анализа информации по приведенной схеме на каждом из ее этапов определялась дальнейшая тактика ведения пациента.

Таким образом, для оценки наличия и степени выраженности изменений при обструктивных болезнях легких использовались современные клинические и инструментальные исследования с применением высоких технологий в технике получения, передачи, архивирования и обработки изображений.

Результаты исследования

В соответствии с результатами клинического обследования и тестирования функции внешнего дыхания основная группа пациентов была разделена на шесть подгрупп: хроническая обструктивная болезнь легких и бронхиальная астма легкой, средней и тяжелой степени тяжести (табл. 1).

Обследовано 94 пациента (49% от общего числа) с клиническим диагнозом хроническая обструктивная болезнь легких различной степени тяжести. Из них 52 человека были курильщиками (курили более 5 лет).

Хроническая обструктивная болезнь легких - болезнь второй половины жизни. Это подтвердила случайная выборка пациентов. У 86 человек заболевание впервые диагностировано в возрасте после 40 лет. Эпидемиологические данные свидетельствовали о большей

распространенности ХОБЛ среди мужчин (68 человек) и курящих женщин (11 человек).

Таблица 1.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БОЛЬНЫХ ПО КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ

ДАННЫМ

Степень тяжести Форма ОБЛ

БА (абс.) БА (%) ХОБЛ (абс.) ХОБЛ (%)

Легкая 12 8 21 14

Средняя 27 18 48 31

Тяжелая 22 14 24 16

Итого: 61 40 93 60

По данным рентгенографии, у большинства больных с легкой степенью тяжести хронической обструктивной болезни легких патологических изменений выявлено не было. В некоторых случаях определялось небольшое вздутие верхушек легких, уплотнение корней.

У пациентов со средней и тяжелой степенью тяжести в 100% случаев отмечались в разной степени выраженности признаки пневмосклероза и эмфиземы. В некоторых случаях выявлялись признаки застоя по малому кругу кровообращения, расширение правых отделов сердца.

По данным спиральной компьютерной томографии у всех пациентов хронической обструктивной болезнью легких легкой степени тяжести, в отличие от рентгенографии, было выявлено небольшое повышение воздушности верхушек легких. Также, наблюдалось утолщение стенок бронхов, увеличение корней легких, незначительное обогащение легочного рисунка по мелкосетчатому типу.

У всех пациентов со средней степенью тяжести отмечалось умеренное обогащение легочного рисунка, вздутие верхних сегментов легких, уплотнение перибронховазального интерстиция, плевроапикальные и

плевродиафрагмальные спайки, буллы.

Больные с тяжелой степенью тяжести имели картину выраженного обогащения и деформации легочного рисунка за счет интерстиция, значительно выраженное неравномерное утолщение стенок бронхов.

Инспираторная компьютерная томография высокого разрешения помогла максимально детализировать патоморфологические изменения легких. Даже на ранних стадиях болезни можно было увидеть гиперплазию перибронхиальной, междольковой и внутридольковой соединительной ткани.

При средней степени определялись буллезные изменения, неравномерное расширение и сужение бронхиол, участки гиповентиляции в виде матового стекла, бронхоэктазы.

При тяжелой степени тяжести выявлялась картина пестрой вентиляции легких, множественные участки мелкоочаговой перибронхиальной и альвеолярной инфильтрации, выраженные бронхоэктазы.

Экспираторная компьютерная томография высокого разрешения была информативной при среднетяжелом и тяжелом течении болезни. Визуализировалась мозаичность структуры легочной паренхимы, субплеврально, а в последующем и паренхиматозно, расположенные «ловушки» воздуха. С возрастанием степени тяжести эластические свойства легочной ткани снижались, что видно на примерах при сравнении инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения.

Компьютерная томография в режиме «Pulmo» позволила произвести денситометрический анализ легочной ткани. Сравнение с группой контроля выявило статистически достоверное повышение плотности легочной ткани на всех уровнях исследования с увеличением степени тяжести: в среднем на 55,6 HU у больных легкой степени тяжести, на 74,3 HU - при среднетяжелой и на 82,8 HU - при тяжелой форме хронической обструктивной болезни легких.

Максимальное увеличение денситометрических показателей отмечено на уровне выше бифуркации трахеи на 5 см, наименьшее - ниже бифуркации на 5 см. Это позволило предположить о дебюте и преобладании патологического процесса в верхних отделах легких. С увеличением тяжести хронической обструктивной болезни легких пневмосклероз распространялся на весь объем легких, а средняя плотность частично нивелировалась эмфиземой (табл. 2).

Таблица 2.

КТ - ДЕНСИТОМЕТРИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ ПАЦИЕНТОВ С ХОБЛ

Степень тяжести ХОБЛ Группа контроля (ни) Основная группа (ни) Разница (Ни)

легкая -803,7±21,7 -748,1±44,3 +55,6

средняя -803,7±21,7 -729,4±61,5 +74,3

тяжелая -803,7±21,7 -720,9±67,0 +82,8

Сравнительный анализ информативности используемых методов в диагностике хронической обструктивной болезни легких показал, что наибольшая чувствительность, специфичность и точность была при КТ высокого разрешения с денситометрией: 95,2%, 89,5% и 94,9% соответственно (табл. 3).

Таблица 3.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНФОРМАТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ХОБЛ

Методики исследования Рентгенография СКТ КТВР

Чувствительность 88,5% 90,3% 95,2%

Специфичность 80,8% 84,3% 89,5%

Точность 84,7% 87,5% 94,9%

Обследован 61 пациент (40% от числа основной группы) с диагнозом бронхиальная астма. Из них 46% человек были курильщиками. В 92% случаев

была отмечена аллергическая реакция на то или иное вещество. В 43% заболевание возникало после перенесенной респираторной инфекции.

Рентгенологическое исследование легких при не осложненном течении астмы не выявило изменений макроструктуры легких. При отягощении состояния развивалась картина эмфиземы легкого с присоединением пневмосклеротических изменений.

По данным спиральной компьютерной томографии, дополнительно, у пациентов с легкой степенью течения заболевания было выявлено незначительное увеличение площади легочных полей, повышение прозрачности легочной ткани с рассеиванием числа структур, составляющих нормальный легочный рисунок.

При средней степени тяжести бронхиальной астмы определялось расширение ретростернального пространства, приближение сагиттального размера грудной клетки к фронтальному, расширение и уплотнение корней легких за счет легочных артерий, прикорневого фиброза и уплотнения лимфоузлов. Сочетались признаки эмфизематозных и пневмосклеротических изменений в различном соотношении.

У пациентов с тяжелой степенью бронхиальной астмы имелось значительное усугубление описанной семиотики, выраженное расширение переднего средостения. В некоторых случаях выявлялись буллы, в том числе гигантские.

Инспираторная компьютерная томография высокого разрешения в дополнении к спиральному сканированию у пациентов с легким течением астмы позволила визуализировать единичные мелкие субплевральные буллы в верхушках легких.

В среднетяжелом состоянии отмечалась дилатация бронхов, фиброзное уплотнение стенок бронхиол, перибронхиальная субплевральная мелкоочаговая инфильтрация диффузного характера. Мелкие бронхи не визуализировались,

выявлялись единичные бронхоэктазы, буллы.

При тяжелом течении астмы определялась перибронхиальная субплевральная мелкоочаговая инфильтрация, утолщение и уплотнение перибронхиального, перивазального, меж- и внутридолькового интерстиция. Имели место участки гиповентилляции и обеднения сосудистого рисунка по периферии.

По результатам экспираторной томографии уже на начальной стадии бронхиальной астмы отмечалась неравномерность повышения плотности легочной ткани при ее сжатии.

У пациентов средней степени заболевания наблюдались участки вздутия легочной ткани, с отсутствием динамики воздухонаполнения на вдохе и выдохе.

При тяжелой форме бронхиальной астмы отмечено отсутствие значительной разницы сокращения легких на выдохе.

Денситометрический анализ при компьютерной томографии в режиме «Pulmo» выявило статистически достоверное понижение плотности легочной ткани на всех уровнях исследования больных бронхиальной астмой легкой степени тяжести, в среднем на 23,6 HU.

Однако уже при среднетяжелом течении болезни вследствие преобладания пневмосклеротических изменений происходило статистически достоверное повышение денситометрического показателя на всех трех уровнях сканирования, в среднем на 45,3 HU у больных средней степенью тяжести и на 58,1 HU у пациентов тяжелой степенью тяжести, по сравнению с группой контроля (табл. 4). Максимальное снижение денситометрических показателей при легкой степени бронхиальной астмы отмечено ниже бифуркации на 5 см, в среднем на 27,1 HU, минимальное отмечено выше бифуркации на 5 см, в среднем на 19,0 HU.

Таблица 4.

КТ - ДЕНСИТОМЕТРИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ У ПАЦИЕНТОВ С БА

Степень тяжести БА Группа контроля (ни) Основная группа (ни) Разница (ни)

легкая -803,7±21,7 -827,3±27,9 -23,6

средняя -803,7±21,7 -758,4±56,2 +45,3

тяжелая -803,7±21,7 -745,6±77,3 +58,1

При средней степени тяжести происходит увеличение плотности, больше на уровне ниже бифуркации трахеи на 5 см, в среднем на 50,0 Ни.

При тяжелой форме бронхиальной астмы уплотнение легочной ткани достигло 58,1 Ни в средних отделах и было минимальным, а в базальных выявлялось максимальное повышение плотности -63,3 Ни.

При КТВР с денситометрией наблюдалась более высокая информативность в диагностике бронхиальной астмы и составила: чувствительность, специфичность и точность 88,4%, 84,2% и 85,7% соответственно (табл. 5).

Таблица 5.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНФОРМАТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ БА

Методики исследования Рентгенография СКТ КТВР+денситометрия

Чувствительность 21,5% 64,3% 88,4%

Специфичность 45,7% 62,4% 84,2%

Точность 38,8% 64,1% 85,7%

Сравнительный анализ денситометрических показателей у больных с хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой выявил важную закономерность:

- У больных хронической обструктивной болезнью уже на ранних этапах развития отмечалось уплотнение паренхимы на всех уровнях обоих легких, преимущественно в верхних отделах, которое в дальнейшем, с утяжелением болезни, повышалось.

-При астме легкой степени тяжести происходило повышение общей воздушности легких, больше выраженное в базальных отделах. При средней и тяжелой степени тяжести бронхиальной астмы происходило уплотнение ткани легких с преимущественным увеличением денситометрического показателя на нижнем уровне. Однако общее уплотнение легких не достигало аналогичных показателей у больных хронической обструктивной болезнью легких.

В процессе прогрессирования болезни с точки зрения денситометрических изменений в легких различия между бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких стирались с сохраняющейся разницей в 25 Ни. Выявленный факт еще раз подтверждает мнение многих ученых, что хроническая обструктивная болезнь легких и бронхиальная астма вне зависимости от особенностей дебюта заболеваний на поздних стадиях являются тождественным патологическим процессом.

Изучено соотношение объемов легких в группе контроля и у больных обеих подгрупп.

Использовались условные термины «гипервентиляция», «нормальная легочная ткань», «умеренная и выраженная гиповентиляция», которые включали в себя весь спектр вокселей легочной ткани с учетом эффекта объемного усреднения (табл. 6).

При хронической обструктивной болезни легких легкой степени тяжести объем нормальной легочной ткани остался прежним. В тоже время имело место статистически достоверное уменьшение объема гипервентиляции до 14,6% и увеличение объемов умеренной и выраженной гиповентиляции до 15,6% и 22,8% соответственно.

На ранних этапах развития обструктивного процесса для астмы было характерно увеличение объема гипервентиляции легких с 34,7% в норме до 47,4% за счет уменьшения объема нормальной легочной ткани с 46,3% до 35,0%. Доля объемов гиповентиляции осталась практически неизменной.

Таблица 6.

СРАВНИНИЕ СООТНОШЕНИЯ ОБЪЕМОВ С РАЗЛИЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ГРУППЫ КОНТРОЛЯ

Степень тяжести ХОБЛ и БА Степень вентиляции ХОБЛ легкая (ни) ХОБЛ средняя (ни) ХОБЛ тяжелая (ни) БА легкая (ни> БА средняя (ни) БА тяжелая (ни)

Гипервентиляция -20,1 -18,7 -17,2 +12,7 -7,3 -11,9

Нормальная вентиляция +0,9 +0,2 -1,7 -11,3 -0,5 +2,4

Умеренная гиповентиляция +7,3 +9,3 +8,2 -1,9 +4,2 +5,7

Выраженная гиповентиляция +9,1 +8,2 +9,0 +0,5 +4,2 +7,9

Доля объема гипервентиляции с увеличением тяжести хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы уменьшалась в 2 и 1,5 раза соответственно. С другой стороны происходило увеличение долей умеренной и выраженной гиповентиляции в тех же соотношениях.

Различия соотношения объемов легких у больных с астмой и ХОБЛ средней и тяжелой степеней тяжести были статистически недостоверными, что также свидетельствовало о преобладании пневмосклеротических изменений при длительном течении хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы.

Таким образом, компьютерная томография позволила значительно повысить информативность клинико-лучевого обследования пациентов с обструктивными болезнями легких.

Использование методики комплексного компьютерно-томографического исследования с последующим денситометрическим картированием позволяет провести дифференциальную диагностику между хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой на ранних этапах развития.

На первом этапе, всем пациентам следует выполнять рентгенографию в стандартных проекциях. Для уточнения диагноза, дифференциальной диагностики хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы на ранних этапах развития болезни и исключения другой патологии целесообразно проведение компьютерной томографии в режиме «Pulmo», инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения через 20 мм.

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ

выводы

1. Компьютерная томография является высокоинформативным дополнительным методом в диагностике обструктивных болезней легких, в том числе на ранних стадиях развития обструктивного процесса. Выявлено 93 случая заболевания хронической обструктивной болезнью легких и 61 бронхиальной астмой. Данные компьютерной томографии в режиме «Pulmo» с последующей денситометрией расширили представление о хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астме. Компьютерная томография в режиме «Pulmo» в 55 случаях позволила дифференцировать хроническую обструктивную болезнь легких и бронхиальную астму на ранней стадии патологического процесса с использованием, прежде всего, денситометрических показателей. Методика анализа долевого соотношения объемов легких в соответствии со шкалой поглощения также позволила дифференцировать ХОБЛ и бронхиальную астму у пациентов с легкой степенью тяжести.

2. На первом этапе всем пациентам следует выполнять рентгенографию в стандартных проекциях для исключения очаговых и инфильтративных изменений в легких. Для уточнения диагноза, дифференциальной диагностики хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы на ранних этапах развития болезни и исключения другой патологии целесообразно проведение компьютерной томографии в режиме «Pulmo», инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения.

3. Компьютерная томография высокого разрешения является методом выбора при исследовании органов грудной клетки. Она позволила идентифицировать все мелкие повреждения в легочной ткани, которые имеют клиническое значение. Инспираторная и экспираторная компьютерная томография высокого разрешения позволяют идентифицировать дополнительные семиотические признаки. При длительном течении

обструктивного процесса у больных хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой развиваются тождественные денситометрические изменения, поэтому их дифференциальная диагностика должна быть основана на особенностях клиники и семиотики. Комплексное лучевое обследование - инспираторная, экспираторная компьютерная томография высокого разрешения и компьютерная томография в режиме «Pulmo» - позволило диагностировать у 59 человек обструктивные болезни легких на доклинической стадии заболевания.

4. Компьютерная томография позволила значительно повысить информативность клинико-лучевого обследования пациентов с обструктивными заболеваниями легких. Применение методик компьютерной томографии наряду с рентгенографией повысило чувствительность лучевой диагностики обструктивных болезней легких до 90,3 %, специфичность -84,3%, точность - 87,5%. Чувствительность КТВР с KT «Pulmo» в диагностике ХОБЛ 95,2%, специфичность- 89,5%, точность - 94,9%. Чувствительность КТВР и KT «Pulmo» в диагностике бронхиальной астмы составила 88,4%, специфичность - 84,2% , точность - 85,7%.

5. Применение компьютерной томографии, как ведущего метода комплексного клинико-лучевого обследования больных с заболеваниями легких, позволило достичь полного излечения или стойкой ремиссии у 79,0% больных. Медико-социальная реабилитация пациентов с ХОБЛ и БА вернула к прежней профессии и карьере 115 (74,1%) больных. При этом 81,4% из них продолжали трудовую деятельность после дополнительного амбулаторного лечения, а 15,0% - после расширенных реабилитационных мероприятий в специализированных стационарах. Только 5 (3,2%) больных в результате освидетельствования признаны инвалидами II и III группы и изменили условия труда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Методика компьютерной томографии, синхронизированной со спирометрией, может выполняться на компьютерных томографах, укомплектованных данной опций.

2. Денситометрический обсчет полученных данных может проводиться на стандартных компьютерных томографах. Уровень бифуркации трахеи, а также на пять см выше, и ниже являются оптимальными и достаточными для оценки изменения плотностных характеристик. При этом следует учитывать изменения в срединной и плащевых зонах легочных полей.

3. При обследовании пожилых больных с обструктивными болезнями легких, рекомендуется более четко и громко отдавать команды на задержку дыхания при максимальном вдохе и выдохе.

4. В первую очередь рекомендуется проводить рентгенологическое исследование легких для исключения пациентов с другими тенеобразованиями.

5. КТВР рекомендуется выполнять с шагом 20 мм, что является оптимальным с учетом достаточной чувствительности для выявления семиотических признаков и минимизации лучевую нагрузки на пациента (примерно в 2 раза при сравнении с исследованием с шагом в 10 мм).

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Витько Н.К., Тришина H.H. Динамическая компьютерная томография в диагностике хронических обструктивных болезней легких. II Материалы VIII Всероссийского съезда рентгенологов и радиологов «Алгоритмы в лучевой диагностике и программы лучевого и комплексного лечения больных», Москва, 2001, С. 44.

2. Витько Н.К., Тришина H.H. Динамическая компьютерная томография в диагностике хронических обструктивных болезней легких. // Материалы научно-практической конференции, посвященной 25-летию ОБП МЦ УДП РФ «Актуальные вопросы клинической медицины», Москва, 2001, С. 280-281.

3. Тришина H.H., Витько Н.К. Роль компьютерной томографии в диагностике хронических обструктивных болезней легких. // Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию ГКГ МВД России «Актуальные вопросы клинической медицины», Москва, 2002, С. 103-104.

4. Витько Н.К., Моляренко Е.В., Тришина H.H. Динамическая компьютерная томография в диагностике хронических обструктивных болезней легких. // Материалы научно-практической конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины», Москва, 2001.

5. Тришина H.H., Витько Н.К. Новые возможности компьютерной томографии в диагностике хронических обструктивных болезней легких. // Материалы III Российского научного форума «Лучевая диагностика и лучевая терапия в клинике XXI века», Москва, 2002, С. 174-175.

6. Васильев А.Ю., Витько Н.К., Тришина H.H., Серых М.В., Шувалова Е.А. Компьютерная томографическая денситометрия в диагностике хронических обструктивных болезней легких. // Вестник рентгенологии и радиологии. Москва, 2003, №2, С. 20-24.

7. Витько Н.К., Тришина H.H., Шувалова Е.А., Моляренко Е.В. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких.// Медицинская визуализация. Москва, 2003, №1, С. 32-39.

8. Миронов Н.П.. Бронтвейн А.Т., Моляренко Е.В., Витько Н.К., Тришина H.H. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких. // Кремлевская медицина. Клинический вестник. Москва, 2004, №1, С. 19-24.

9. Тришина H.H., Витько Н.К. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких. // Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры лучевой диагностики МГМСУ. Москва ,2004, С. 138.

10. Витько Н.К., Тришина H.H. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких. // Материалы Всероссийского научного форума «Радиология-2005», Москва, 2005, С. 460-461.

11. Витько Н.К., Зубанов А.Г., Тришина H.H. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких. // Материалы научно-практической конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины», Москва, 2006, С.385-396.

12. Витько Н.К., Тришина H.H. Компьютерная томография в диагностике обструктивных болезней легких. // Сборник материалов Всероссийского конгресса лучевых диагностов «Радиология-2007», Москва, 2007, С. 374

Подписано в печать 17.11.08 Печать лазерная цифровая Тираж 120 экз.

Типография Aegis-Print 115230, Москва, Варшавское шоссе, д. 42 Тел. (495) 785-00-38 www.autoref.webstolica.ru

Актуальность проблемы.

Диагностика и лечение обструктивных болезней легких (ОБЛ) является одной из важнейших проблем здравоохранения всех развитых стран мира. Обструктивные болезни легких наносят значительный экономический ущерб, связанный с временной и стойкой утратой трудоспособности самой активной части населения. Так, в США зарегистрировано около 20 миллионов человек, страдающих обструктивными болезнями легких. В России насчитывается около И миллионов больных. В Европе смертность от обструктивных болезней легких колеблется от 2,3 (Греция) до 41,4 (Венгрия) на 100 ООО населения. По данным за 1997 г. в России данный показатель составил 35,3. При этом в 80% причиной смерти и более чем в 50% причиной инвалидности среди заболеваний бронхолегочной системы оказалась хроническая обструктивная болезнь легких и ее осложнения [49, 57, 80].

Информативность стандартной рентгенографии в диагностике обструктивных болезней легких не достаточна [23, 24].

В настоящее время большой интерес представляет изучение возможностей рентгеновской компьютерной томографии (КТ), способной точно воспроизводить детали изображения с охватом широкого спектра плотностей легочной ткани и выявлять начальные признаки морфологической перестройки [46, 27, 109].

Несмотря на широкое развитие компьютерной томографии, диагностика обструктивных болезней легких остается еще недостаточно изученной. Не отработана методика проведения компьютерной томографии у пациентов с обструктивными болезнями легких. Незначительное число работ посвящено описанию компьютерно-томографическую семиотики обструктивных болезней легких. Не изучена роль инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения (КТВР) в диагностике обструктивных болезней легких. В отечественной и зарубежной литературе отсутствуют работы, посвященные синхронизации компьютерной томографии со спирометрией, сравнительному анализу информативности компьютерной томографии высокого разрешения и данных спиральной компьютерной томографии. Не разработан единый алгоритм применения лучевых методов исследования в диагностике обструктивных болезней легких. Не сформулированы показания к проведению компьютерной томографии у больных с обструктивными болезнями легких.

Цель исследования:

Изучение роли компьютерной томографии в диагностике обструктивных заболеваний легких.

Задачи исследования:

1. Проанализировать новые методические подходы и основные этапы клинико-лучевого обследования больных с обструктивными болезнями легких.

2. Разработать показания и оптимизировать методику компьютерной томографии у больных обструктивными болезнями легких, пересмотрев эффективность традиционной схемы обследования. Уточнить роль и место компьютерной томографии в диагностическом алгоритме.

3. Уточнить компьютерно-томографическую семиотику обструктивных болезней легких. Изучить специфические признаки, наиболее характерные для бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких.

4. Провести сравнительный анализ' информативности спиральной компьютерной томографии и компьютерной томографии высокого разрешения у больных обструктивными болезнями легких.

5. Показать диагностическую ценность комплексного лучевого обследования для рентгенологии, пульмонологии и медико-социальной реабилитации.

Положения, выносимые на защиту.

1. Уточнение компьютерно-томографической семиотики хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы.

2. Повышение точности лучевой диагностики путем более широкого использования компьютерной томографии высокого разрешения и компьютерной томографии в режиме «Pulmo» в диагностике хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы.

3. Усовершенствование алгоритма лучевой диагностики о б стру кти в и ых болезней легких.

Научная новизна исследования.

Работа явилась первым обобщающим трудом, посвященным целенаправленному изучению возможностей рентгеновской компьютерной томографии в диагностике обструктивных болезней легких.

Разработаны показания и последовательность лучевого обследования, уточнены роль и место цифровой обработки изображения в диагностическом алгоритме обследования пациентов.

На основании полученного материала детализирована компьютерно-томографическая семиотика обструктивных болезней легких, определены признаки, наиболее характерные для бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких. Изучены количественные изменения плотностных характеристик легких у обследуемых с бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких.

Проведен сравнительный анализ чувствительности, специфичности и точности рентгенографии, спиральной компьютерной томографии с денситометрией и компьютерной томографии высокого разрешения. Изучена роль инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения и спиральной компьютерной томографии на фоне синхронизации дыхания с применением спирометрии в ранней диагностике обструктивных болезней легких. Уточнены методики компьютерной томографии больным с обструктивными болезнями легких. Оптимизирован алгоритм лучевого обследования пациентов данной группы с учетом максимальной информативности и минимально возможной лучевой нагрузки на пациента.

Практическая значимость работы.

Усовершенствован протокол проведения компьютерной томографии высокого разрешения и спиральной компьютерной томографии на фоне синхронизации дыхания с использованием спирометрии, что позволило улучшить качество исследования этой категории больных и проводить дифференциальную диагностику между хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой.

Применение результатов работы на практике имеет значение при выборе алгоритма диагностики, способа лечения и медико-социальной реабилитации больных данного профиля.

Внедрение результатов исследования.

Представленная в работе новая рентгенологическая методика может быть использована в практическом здравоохранении (в многопрофильных стационарах областного и краевого уровня). В настоящее время результаты исследования используются в диагностическом и лечебном процессе ФГУ «Клиническая больница №1» УД Президента РФ, ФГУ «Поликлиника №3» УД Президента РФ.

Личное участие автора в получении научных результатов

Автором лично были выполнены рентгенологические исследования, компьютерная томография в спиральном режиме и компьютерная томография высокого разрешения всем 154 пациентам, включённым в исследование. Освоена новая методика компьютерной томографии совместно со спирометрией и денситометрическим картированием, проведен анализ результатов исследования, утонены показания и последовательность лучевого обследования пациентов.

Апробация работы.

Апробация диссертации состоялась на заседании кафедры лучевой диагностики ГОУ ВПО МГМСУ 19 июня 2008 года.

Материалы диссертации доложены: на конференции «Актуальные вопросы клинической медицины» - Москва - 2001 г.; на конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины» - Москва -2001 г.; на конференции по лучевой диагностике и лучевой терапии «Тагеровские чтения» - Москва - 2005 г.; на конференции «Современные вопросы лечебной и профилактической медицины» - Москва - 2006 г.; на конференции «Радиология -2007» (Москва, 2007). Всего по материалам диссертации сделано 5 докладов.

Публикации.

Материалы диссертации достаточно полно отражены в 12 опубликованных работах, в том числе в трех работах, рекомендованных перечнем ВАК Минобнауки РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографии. Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 85 рисунков. Список литературы включает 109 источников, из них 60 - отечественных и 49 -зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Компьютерная томография является высокоинформативным дополнительным методом в диагностике обструктивных болезней легких, в том числе на ранних стадиях развития обструктивного процесса. Выявлено 93 случая заболевания хронической обструктивной болезнью легких и 61 бронхиальной астмой. Данные компьютерной томографии в режиме «Pulmo» с последующей денситометрией расширили представление о хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астме. Компьютерной томографии в режиме «Pulmo» в 55 случаях позволила дифференцировать хроническую обструктивную болезнь легких и бронхиальную астму на ранней стадии патологического процесса с использованием, прежде всего, денситометрических показателей. Методика анализа долевого соотношения объемов легких в соответствии со шкалой поглощения также позволила дифференцировать хроническую обструктивную болезнь легких и бронхиальную астму у пациентов с легкой степенью тяжести.

2. На первом этапе всем пациентам с заболеваниями легких следует выполнять рентгенографию в стандартных проекциях для исключения очаговых и инфильтративных изменений в легких. Для уточнения диагноза, дифференциальной диагностики хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы на ранних этапах развития болезни и исключения другой патологии целесообразно проведение компьютерной томографии в режиме «Pulmo», инспираторной и экспираторной компьютерной томографии высокого разрешения.

3. Компьютерная томография высокого разрешения является методом выбора при исследовании органов грудной клетки. Она позволила идентифицировать все мелкие повреждения в легочной ткани, которые имеют клиническое значение. Инспираторная и экспираторная компьютерная томография высокого разрешения позволяют идентифицировать дополнительные семиотические признаки. При длительном течении обструктивного процесса у больных хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой развиваются тождественные денситометрические изменения, поэтому их дифференциальная диагностика должна быть основана на особенностях клиники и семиотики. Комплексное лучевое обследование - инспираторная, экспираторная компьютерная томография высокого разрешения и компьютерная томография в режиме «Pulmo» позволила диагностировать у 59 человек обструктивные болезни легких на доклинической стадии заболевания.

4. Компьютерная томография позволила значительно повысить информативность клинико-лучевого обследования пациентов с обструктивными заболеваниями легких. Применение методик компьютерной томографии наряду с рентгенографией повысило чувствительность лучевой диагностики обструктивных болезней легких до 90,3%, специфичность - 84,3%, точность - 87,5%. Чувствительность компьютерной томографии высокого разрешения и компьютерной томографии «Pulmo» в диагностике хронической обструктивной болезньюлегких 95,2%, специфичность- 89,5%, точность - 94,9%. Чувствительность компьютерной томографии высокого разрешения и компьютерной томографии в режиме «Pulmo» в диагностике бронхиальной астмы составила 88,4%, специфичность - 84,2% , точность - 85,7%.

5. Применение компьютерной томографии, как ведущего метода комплексного клинико-лучевого обследования больных с заболеваниями легких, позволило достичь полного излечения или стойкой ремиссии у 79,0% больных. Медико-социальная реабилитация пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой вернула к прежней профессии и карьере 115 (74,1%) больных. При этом 81,4% из них продолжали трудовую деятельность после дополнительного амбулаторного лечения, а

15,0% - после расширенных реабилитационных мероприятий в специализированных стационарах. Только 5 (3,2%) больных в результате освидетельствования признаны инвалидами II и Ш группы и изменили условия труда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Методика компьютерной томографии, синхронизированной со спирометрией, может выполняться на компьютерных томографах, укомплектованных данной опций.

2. Денситометрический обсчет полученных данных может проводиться на стандартных компьютерных томографах. Уровень бифуркации трахеи, а также на пять см выше, и ниже являются оптимальными и достаточными для оценки изменения плотностных характеристик. При этом следует учитывать изменения в срединной и плащевых зонах легочных полей.

3. При обследовании пожилых больных с обструктивными болезнями легких, рекомендуется более четко и громко отдавать команды на задержку дыхания при максимальном вдохе и выдохе.

4. В первую очередь рекомендуется проводить рентгенологическое исследование легких для исключения пациентов с другими тенеобразованиями.

5. Компьютерную томографию высокого разрешения рекомендуется выполнять с шагом 20 мм, что является оптимальным с учетом достаточной чувствительности для выявления семиотических признаков и минимизации лучевую нагрузки на пациента (примерно в 2 раза при сравнении с исследованием с шагом в 10 мм).