Введение. Повреждения трахеи и крупных бронхов опасны для жизни из-за возможности развития асфиксии [11,15]. Выздоровлению пострадавшего способствуют ранняя диагностика травмы трахеи и главных бронхов и проведение на всех этапах адекватного оказания медицинской помощи [4,13,15,19].
Ятрогенная травма трахеи и главных бронхов встречается при интубации трахеи, бронхоскопии, трахеостомии, тиреоидэктомии, пульмонэктомии, удалении опухолей средостения [2,6,8-10,16-18,21]. По данным Hofmann H.S. et al. (2002) врачебные манипуляции привели к травме трахеи у 80% пациентов при ее интубации, а у 20% - при трахеостомии и бронхоскопии [16].
Травма трахеи и главных бронхов часто встречается при деформации грудной клетки, вызванные врожденными и приобретенными изменениями позвоночного столба, передней стенки грудной клетки [5,6,20]. Деформация грудной клетки встречаются у 4% населения нашей страны [1,7,13,14].
Цель. Изучить топометрические характеристики трахеи при сколиозе и кифосколиозе.
Материал и методы. Работа выполнена на кафедре нормальной, топографической и клинической анатомии, оперативной хирургии ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера» Минздрава России.
Работа основана на анализе результатов антропометрического и рентгенанатомического исследований 153 человек, проходивших лечение, не связанное с заболеваниями органов грудной полости в период 2012-2016 годы, из них 59 человек с нормальной формой грудной клетки мезоморфного типа телосложения, которые составили группу сравнения [3], и 94 человека с деформацией грудной клетки: 76 человек со сколиозом и 18 человек с кифосколиозом. Возраст обследуемых варьировал от 16 до 78 лет, все дали согласие на дополнительное рентгенологическое исследование, которое проводилось только по показаниям.
При исследовании использовали рентгенологические методы в виде рентгенографии органов грудной полости в двух проекциях (прямой и боковой), компьютерной томографии органов грудной полости с последующим выполнением морфометрии. Все расчеты проводили в электронных системах обработки рентгеновских снимков с функциями нанесения разметки и расчета углов (например: автоматизированное рабочее место врача (АРМ), RadiAnt).
Рассчитывали следующие топографо-анатомические параметры грудной клетки, трахеи и главных бронхов: длина трахеи, внутренний поперечный диаметр трахеи, внутренний передне-задний диаметр трахеи, расстояние от грудины до трахеи, расстояние трахеи до позвоночного столба, угол бифуркации трахеи, угол отклонения трахеи при его формировании.
Угол искривления трахеи при его формировании определяли по «Способу определения деформации трахеи», приоритетная справка на изобретение №2015149145 от 16.11.2015 г. (рис. 1).
Для выполнения способа проводят обзорную рентгенографию органов грудной полости в прямой проекции, распечатывают снимок. Определяют расположение трахеи, выявляют ее искривление. В проекции трахеи выше угла ее искривления отмечают два диаметра D1 и D2 на расстоянии не менее 1 см и два диаметра D3 и D4 в проекции трахеи ниже угла ее искривления на расстоянии не менее 1 см. Проводят две прямые через середины диаметров так, чтобы они пересекались. Острый угол пересечения прямых является углом деформации трахеи.
Технический результат: возможность точного определения деформации трахеи с целью снижения риска ее травмирования при оперативных манипуляциях.
Рис. 1. Способ расчета угла деформации трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки с помощью АРМ врача.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием системы программного обеспечения анализа базы данных STATISTICA v.6.0. Критическим уровнем значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании считали равный 0,05, при этом определяли доверительный интервал (ДИ), р<0,05 свидетельствует о существовании различий между относительными частотами значений признака.
Результаты. Длина трахеи при сколиотической деформации грудной клетки I степени равна 14,49±0,05 см (p>0,05), при II степени - 12,50±0,07 см (p<0,05), при III степени - 10,52±0,06 см (p<0,05), при IV степени - 9,14±0,11 см (p<0,05). Длина трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени равна 14,40±0,07 см (p>0,05), при II степени - 12,52±0,10 см (p<0,05), при III степени - 10,57±0,17 см (p<0,05), при IV степени - 10,03±0,23 см (p<0,05).
Поперечный диаметр трахеи при сколиотической деформации грудной клетки I степени составляет 18,28±0,15 мм (p>0,05), при II степени - 16,52±0,11 мм (p<0,05), при III степени - 15,15±0,09 мм (p<0,05), при IV степени - 13,90±0,16 мм (p<0,05). Поперечный диаметр трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени составляет 17,94±0,16 мм (p>0,05), при II степени - 16,58±0,15 мм (p<0,05), при III степени - 15,03±0,12 мм (p<0,05), при IV степени - 14,17±0,17 мм (p<0,05).
Передне-задний диаметр трахеи при сколиотической деформации грудной клетки I степени равен 13,71±0,11 мм (p>0,05), при II степени - 12,39±0,08 мм (p<0,05), при III степени - 11,37±0,07 мм (p<0,05), при IV степени - 10,23±0,13 мм (p<0,05). Передне-задний диаметр трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени равен 13,46±0,12 мм (p>0,05), при II степени - 12,44±0,11 мм (p<0,05), при III степени - 11,28±0,08 мм (p<0,05), при IV степени - 10,63±0,13 мм (p<0,05).
Среднее значение расстояния от грудины до трахеи при сколиотической деформации грудной клетки I степени составляет 73,94±0,39 мм (p>0,05), при II степени - 74,95±0,237 мм (p<0,05), при III степени - 75,89±0,36 мм (p<0,05), при IV степени - 76,46±0,55 мм (p<0,05). Среднее значение расстояния от грудины до трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени составляет 76,16±0,41 мм (p>0,05), при II степени - 80,32±0,92 мм (p<0,05), при III степени - 82,90±1,25 мм (p<0,05), при IV степени - 84,17±0,54 мм (p<0,05).
Расстояние от трахеи до позвоночного столба при сколиотической деформации грудной клетки I степени равно 22,71±0,21 мм (p>0,05), при II степени - 22,58±0,18 мм (p>0,05), при III степени - 26,24±0,57 мм (p<0,05), при IV степени - 31,11±0,54 мм (p<0,05). Расстояние от трахеи до позвоночного столба при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени равно 24,36±0,85 мм (p>0,05), при II степени - 28,16±0,87 мм (p<0,05), при III степени - 29,47±0,49 мм (p<0,05), при IV степени - 30,90±0,36 мм (p<0,05).
Угол бифуркации главных бронхов при сколиотической деформации грудной клетки I степени равно 64,34±1,32 градусов (p>0,05), при II степени - 76,52±0,78 градусов (p<0,05), при III степени - 90,55±0,92 градусов (p<0,05), при IV степени - 97,57±3,55 градусов (p<0,05). Угол бифуркации главных бронхов при кифосколиотической деформации грудной клетки I степени равно 83,86±2,65 градусов (p<0,05), при II степени - 89,76±2,24 градусов (p<0,05), при III степени - 106,27±1,73 градусов (p<0,05), при IV степени - 112,20±1,73 градусов (p<0,05).
Рассчитан U-критерий Манна-Уитни для всех исследуемых значений при сопоставлении с группой сравнения. Получены статистически достоверные результаты длины трахеи, поперечного и передне-заднего диаметров трахеи при сколиотической деформации грудной клетки II, III, IV степени, также установлена статистическая достоверность значений расстояний от грудины до трахеи при сколиотической деформации грудной клетки I степени и от трахеи до позвоночного столба при сколиотической деформации грудной клетки III, IV степени (p<0,05). Получены статистически достоверные результаты угла бифуркации бронхов при сколиотической деформации грудной клетки II, III, IV степенях (p<0,01).
Получены статистически достоверные результаты длины трахеи, поперечного и передне-заднего диаметров трахеи при II и III степенях кифосколиотической деформации грудной клетки (p<0,05), расстояний от грудины до трахеи и от трахеи до позвоночного столба при всех степенях кифосколиотической деформации грудной клетки (p<0,05). Получены статистически достоверные результаты угла бифуркации бронхов при всех степенях кифосколиотической деформации грудной клетки (p<0,01).
Отклонение трахеи определено при III и IV степенях сколиотической деформации грудной клетки. Среднее значение угла отклонения трахеи при сколиотической деформации грудной клетки III степени равно 8,87±0,73 градусов (p<0,05), при сколиотической деформации IV степени - 16,27±1,11 градусов (p<0,05).
Отклонение трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки выявлено при II, III и IV степенях. Среднее значение угла отклонения трахеи при кифосколиотической деформации грудной клетки II степени равно 7,20±0,17 градусов (p<0,05), при кифосколиотической деформации III степени - 8,37±0,06 градусов (p<0,05), при кифосколиотической деформации IV степени - 18,40±1,14 градусов (p<0,05).
При расчете U-критерия Манна-Уитни получены статистически достоверные результаты угла отклонения трахеи при III и IV степенях сколиотической деформации грудной клетки (p<0,01) и статистически достоверные результаты угла отклонения трахеи при II, III, IV степенях кифосколиотической деформации грудной клетки (p<0,05) (рис. 2).
Рис. 2. Угол отклонения трахеи при различных степенях сколиоза и кифосколиоза.
Заключение. При приобретенных деформациях грудной клетки выявлено, что длина трахеи в зависимости от степени при сколиотической деформации грудной клетки уменьшается на 3,97±0,05 см, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 4,37±0,15 см.
Поперечный диаметр трахеи при сколиотической деформации грудной клетки уменьшается на 4,38±0,14 мм, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 3,67±0,16 мм.
Передне-задний диаметр трахеи при сколиотической деформации грудной клетки уменьшается на 3,38±0,13 мм, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 2,83±0,12 мм.
Расстояние от грудины до трахеи при сколиотической деформации грудной клетки увеличивается на 2,52±0,47 мм, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 8,01±0,47 мм.
Расстояние от трахеи до позвоночного столба при сколиотической деформации грудной клетки увеличивается на 8,42±0,37 мм, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 6,54±0,65 мм.
Угол отклонения трахеи при сколиотической деформации грудной клетки увеличивается на 7,44±0,93 градусов, при кифосколиотической деформации грудной клетки - на 11,20±0,76 градусов.
Способ определения деформации трахеи позволяет точно определить деформацию трахеи в виде искривления органа. Наличие информации о деформации трахеи дает возможность значительно снизить риск травматизации органа при эндоскопических, анестезиологических и оперативных манипуляциях.