Роль компьютерной томографии в раннем выявлении признаков хронической обструктивной болезни легких

Самарский государственный медицинский университет

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), согласно определению Глобальной инициативы по ХОБЛ пересмотра 2011 года (GOLD-2011) – заболевание, которое можно предотвратить и лечить, характеризующееся персистирующим ограничением скорости воздушного потока, которое обычно прогрессирует и связано с повышенным хроническим воспалительным ответом легких на действие патогенных частиц или газов. ХОБЛ является одной из основных причин хронической заболеваемости и смертности во всем мире; многие люди долгие годы страдают данным заболеванием и преждевременно умирают от него или его осложнений. ХОБЛ – широко распространенное заболевание, предполагается, что в мире более 200 млн. чел. страдают ХОБЛ. ХОБЛ значительно утяжеляет состояние больных с сопутствующими заболеваниями такими, как ИБС, сахарный диабет, остеопороз, и является причиной развития легочной гипертензии и хронического легочного сердца. Несмотря на то, что уровень смертности от ХОБЛ занимает 6 место показатель уровень является заниженным. Осложнения ХОБЛ часто являются основной причиной смерти, но ХОБЛ указывается как сопутствующее заболевание или вообще не упоминается в свидетельстве о смерти [4,6, 8, 9]ю

Одной из причин высокой смертности является поздняя диагностика. По данным Европейского респираторного общества только 25% случаев заболевания диагностируется своевременно [10]. ХОБЛ является гетерогенным заболеванием, вследствие основных патологических процессов, являющихся звеньями патогенеза: разрушение легочной паренхимы с формированием эмфизематозной легочной ткани и поражение мелких дыхательных путей.

GOLD-2011 продолжает рассматривать спирометрические измерения как основной фактор в установлении диагноза ХОБЛ, определении тяжести заболевания и его стадировании. Спирометрия является наиболее объективным, воспроизводимым и доступным методом измерения ограничения скорости воздушного потока. Спирометрию проводят после введения адекватной дозы ингаляционного бронхолитика с целью минимизации вариабельности результатов. [5]. При спирометрии измеряют объем воздуха, выдыхаемый при форсированном выдохе от точки максимального вдоха (форсированная жизненная емкость легких, ФЖЕЛ), и объем воздуха, выдыхаемый в первую секунду при форсированном выдохе (объем форсированного выдоха за первую секунду, ОФВ1), затем рассчитывается соотношение этих двух показателей (ОФВ1/ФЖЕЛ, индекс Тиффно). Для установления диагноза ХОБЛ индекс Тиффно должен быть менее 0,7. На основании ОФВ1 у пациентов с ОФВ1/ФЖЕЛ<0,70 выделяют следующие степени тяжести: GOLD 1 (легкая) ОФВ1≥80% от должного, GOLD 2 (средней тяжести) 50%≤ОФВ1<80% от должного, GOLD 3 (тяжелая) 30%≤ОФВ1<50% от должного, GOLD 4 (крайне тяжелая ОФВ1<30% от должного). Результаты спирометрии оценивают путем сравнения с должными величинами для данного возраста, роста, пола и расы [7]. Следует отметить, что хотя ОФВ1 – важный фактор оценки ХОБЛ, функциональные измерения не позволяют охарактеризовать гетерогенные патологические процессы, происходящие в легких при ХОБЛ. Существует лишь слабая корреляция между ОФВ1, симптомами и качеством жизни пациента, связанным со здоровьем [3,4].

Компьютерная томография является наиболее точным методом для оценки морфологических изменений легочной ткани, так как обладает высоким пространственным разрешением [1]. До недавнего времени существовали определенные ограничения в использовании КТ при обследовании больных ХОБЛ: небольшая распространенность аппаратов, высокая стоимость исследования и высокая лучевая нагрузка. Но, учитывая закупку большого количества высокотехнологичного оборудования, и тот факт, что лучевая нагрузка существенно снизилась при использовании современных мультисрезовых КТ, вопрос использования КТ в диагностике и фенотипировании больных ХОБЛ является весьма актуальным [2].

Цель исследования: установить изменения легочной ткани, характерные для больных из группы риска по ХОБЛ, выявить различия в томографической картине между пациентами с индексом Тиффно менее 0,7 (соответствует определению ХОБЛ по GOLD-2011) и более 0,7 (соответствует диагнозу хронический необструктивный бронхит).

Материалы и методы. В исследование включен 51 пациент, из получавших лечение в отделениях пульмонологии и факультетской терапии Клиник Самарского Государственного Медицинского Университета в 2013-14 г. Группа риска по ХОБЛ выбрана на основании жалоб, данных анамнеза (длительное курение) и физикального осмотра. Всем больным было проведено спирометрическое исследование. На основании уровня ОФВ1 после применения теста с бронходилататором были выделены две группы: 1. с индексом Тиффно менее 0,7 2. с индексом Тиффно более 0,7. Большую часть пациентов имели мужской пол, являлись активными курильщиками (продолжали курение или не курили менее, чем 1 год до момента исследования). Средний возраст пациентов составил 62±3,8 лет.

Компьютерная томография проводилось в 2 фазы: инспираторная и экспираторная, без введения контрастного вещества, на 32-срезовом компьютерном томографе Aqulion 32 (Toshiba, Япония). Сканирование проводилось в положении пациента на спине в кранио-каудальном направлении, с коллимацией 1 мм. Напряжение на трубке зависело от веса пациента: 120 кВ при весе менее 80 кг, 140 кВ при весе более 80 кг, 30 мАс в инспираторную фазу, 90 кВ и 120 кВ, 20 Ас в экспираторную фазу. Все исследования анализировались визуально в «легочном» окне, WW 1600HU, WL-600 HU. Спирометрическое исследование проводилось до и после применения теста с бронходилататором на спирометре SpiroUSB (CareFusion, Великобритания). Статистический анализ проводился с использованием программы Statistica 6.0.

По данным компьютерной томографии наиболее частым изменением легких являлась эмфизема (n=10, 19,6% больных). Эмфизема у пациентов устанавливалась по наличию участков пониженной плотности (менее -950HU) в легочной паренхиме. При этом выделялись общепринятые типы эмфиземы: парасептальная эмфизема с поражением дистальных отделов вторичных долек, расположенных преимущественно субплеврально, в нижних отделах легких (n=7, 14,3% среди всех пациентов). И центрилобулярная эмфизема, характеризующаяся наличием множественных зон пониженной плотности, расположенных около центра вторичных долек (n=6, 11,8%). Буллезная эмфизема проявляется в виде участков вздутия легочной ткани диаметром более 10 мм и толщиной стенки до 1 мм (n=3, 5,9%). Буллы располагаются асимметрично в субплевральных или парамедиастинальных отделах легких и часто приводят к развитию в качестве осложнения спонтанного пневмоторакса.

Рис. 1. Больной Ч., 67 лет. Компьютерная томограмма в коронарной плоскости. Инспираторная фаза. Крупные буллы определяются в верхних отделах с обеих сторон. Визуализируются участки парасептальной и центрилобулярной эмфиземы в верхних и нижних отделах.

Рис. 1. Больной Ч., 67 лет. Компьютерная томограмма в коронарной плоскости. Инспираторная фаза. Крупные буллы определяются в верхних отделах с обеих сторон. Визуализируются участки парасептальной и центрилобулярной эмфиземы в верхних и нижних отделах.

Наряду с эмфиземой выявлены следующие изменения легочной ткани, характерные для ХОБЛ: утолщение бронхиальной стенки в виде симптома «трамвайных рельс» (n=9, 17,6%), диффузный пневмосклероз (n=12, 23,5%), бронхоэктазы (n=5, 9,8%), снижение прозрачности по типу матового стекла» (n=6, 11,8%).

Рис. 2. Частота симптомов в группе риска ХОБЛ по данным компьютерной томографии.

Рис. 2. Частота симптомов в группе риска ХОБЛ по данным компьютерной томографии.

При анализе изображений, полученных в экспираторную фазу проводился поиск так называемых «воздушных ловушек» (gas trapping), т.е. участков лобулярной гипервоздушности, сохраняющих пониженную плотность по сравнению с окружающей легочной тканью. «Воздушные ловушки» свидетельствуют о наличии начальной бронхиальной обструкции. Показатели спирометрии являются суммационными, и «воздушные ловушки» остаются незамеченными при спирометрии, так как сопровождаются нормальными показателями. «Воздушные ловушки» по данным компьютерной томографии выявлены у 17 больных (33,3% пациентов), причем у 7 больных они являлись единственным отклонением от нормы в экспираторную фазу при нормальной томографической картине в инспираторную фазу.

В качестве иллюстрации приводим клиническое наблюдение. Больной Ш., 56 лет, поступил в Клиники СамГМУ в отделение факультетской терапии с жалобами на одышку, кашель с выделением мокроты. Является курильщиком в течение 36 лет. При проведении рентгенографии патологических изменений не выявлено. При спирометрии индекс Тиффно составил 0,91, что является нормой. При проведении компьютерной томографии на вдохе патологических изменений также не было выявлено. На выдохе в нижних отделах определялись зоны повышенной прозрачности – воздушные ловушки. Таким образом, в данном случае только с помощью функциональной компьютерной томографии удалось выявить минимальные изменения.

Рис. 3. Больной Ш., 56 лет. Компьютерная томограмма в аксиальной плоскости. Экспираторная фаза. В левом легком в нижней доле определяются лобулярные участки повышенной воздушности – «воздушные ловушки».

Рис. 3. Больной Ш., 56 лет. Компьютерная томограмма в аксиальной плоскости. Экспираторная фаза. В левом легком в нижней доле определяются лобулярные участки повышенной воздушности – «воздушные ловушки».

На основании уровня ОФВ1 после применения теста с бронходилататором были исследованы две группы: 1. с индексом Тиффно менее 0,7. Число больных в данной группе составило 17 (33,3 %) 2. с индексом Тиффно более 0,7. Число пациентов составило 34 (66,7%). В табл. 1 и 2 представлены данные спирометрии в исследуемых группах.

Таблица 1. Дескриптивная статистика постбронходилататорных спирометрических показателей у больных с ХОБЛ (n=11)

Таблица 1. Дескриптивная статистика постбронходилататорных спирометрических показателей у больных с ХОБЛ (n=11)

Таблица 2. Дескриптивная статистика постбронходилататорных спирометрических показателей у больных с хроническим необструктивным бронхитом (n=23)

Таблица 2. Дескриптивная статистика постбронходилататорных спирометрических показателей у больных с хроническим необструктивным бронхитом (n=23)

Выделенные группы пациентов сравнивались по наличию выявленных в результате компьютерной томографии симптомов: разных типов эмфиземы, пневмосклероза, участков снижения прозрачности по типу «матового стекла», симптома «трамвайных рельс» и «воздушных ловушек». В табл. 3 представлена частота выявления различных томографических признаков в исследуемых группах. В результате расчета критерия Манна-Уитни установлено, что интерпретация компьютерной томографии в двух группах достоверно не различалась, т.е. признаки ХОБЛ по данным компьютерной томографии наблюдаются независимо от достижения порогового значения индекса Тиффно.

Таблица 3. Распределение частоты томографических симптомов и достоверность их различий между группами больных

Таблица 3. Распределение частоты томографических симптомов и достоверность их различий между группами больных

Выводы

1. Функциональная компьютерная томография позволяет выявлять даже минимальные изменения в лёгких, в то время, когда показатели спирометрии остаются нормальными. Компьютерную томографию целесообразно использовать в диагностике начальных стадий бронхиальной обструкции для более активного ведения таких пациентов. В настоящий момент отсутствие изменений показателей спирометрии означает не только отсутствие лечения, но и необязательность наблюдения врача-пульмонолога.

2. Индекс Тиффно в ряде случаев не отражает наличия изолированной обструкции, в то время, как по данным компьютерной томографии уже выявляются «воздушные ловушки», так как он является суммационным показателем ограничения воздушного потока.

3. Пороговое значение 0,7 для индекса Тиффно не в полной мере отражает изменения, характерные для ХОБЛ. Томографические признаки ХОБЛ наблюдаются как в группе с индексом Тиффно менее 0,7, так и в группе с индексом Тиффно более 0,7.

4. На наш взгляд, для установления диагноза ХОБЛ данные спирометрии должны быть дополнены клиническими данными и данными компьютерной томографии.

Список использованных источников:

  1. Аверьянов А.В., Поливанов Г.Э. Роль компьютерной томографии в количественной оценке эмфиземы легких у больных ХОБЛ // Пульмонология. 2006. № 5. С. 97–101.
  2. Труфанов Г.Е., Кузнецова Н.Ю., Рязанов В.В. и др. Рентгеновская компьютерная томография в диагностике хронической обструктивной болезни легких. - СПб.: Элби-Пресс, 2009. 120 с.
  3. Burge P.S., Calverley P.M., Jones P.W. Randomised, double blind, placebo controlled study of fluticasone propionate in patients with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease: the ISOLDE trial// BMJ 2000;320:1297-303.
  4. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. - NHLBI/WHO workshop report. Last updated 2011. www.goldcopd.org
  5. Jackson H., Hubbard R. Detecting chronic obstructive pulmonary disease using peak flow rate: cross sectional survey// BMJ 2003;327:653-4.
  6. Jensen H.H., Godtfredsen N., Lange P., Vestbo J. Potential misclassification of causes of death from COPD in a Danish population study// Eur Respir J 2006;28:781-5.
  7. Pellegrino R., Viegi G., Brusasco V. et al. Interpretative strategies for lung function tests// Eur Respir J 2005;26:948_68.
  8. Pena V.S., Miravitlles M., Gabriel R. et al. Geographic variations in prevalence and underdiagnosis of COPD: results of the IBERPOC multicentre epidemiological study. Chest 2000;118:981-9.
  9. Talamo C., de Oca M.M., Halbert R. et al. Diagnostic labeling of COPD in five Latin American cities// Chest 2007;131:60-7
  10. Webb W.R., Muller N.L., Naidich D.P. High-resolutions CT of the lung. - Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2001. P. 629.