способ оценки нарушений вентиляции и перфузии в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких у онкологических больных

Формула изобретения

Способ диагностики легочных осложнений в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких, включающий ингаляцию радиофармпрепарата (РФП) и проведение последующей перфузионной сцинтиграфии легких с оценкой накопления радиофармпрепарата в легком дважды: до операции и в раннем послеоперационном периоде, альвеолярную проницаемость определяют из всего легкого или остаточной части легочной ткани, в задне-передней проекции в статическом режиме, отличающийся тем, что повторно исследование проводят на 5 сут после операции и при проницаемости ингалируемого РФП из пораженного легкого менее 25% через 30 мин после ингаляции и наличии субсегментарных перфузионных дефектов накопления РФП в капиллярном русле легких диагностируют воспалительные изменения, обусловленные ателектазированием легочной ткани, а также тромбоэмболию мелких ветвей легочной артерии высокой вероятности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки нарушений вентиляции и перфузии в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких в онкологии.

При радикальных вмешательствах на легких в раннем послеоперационном периоде имеют место нарушения вентиляции и перфузии, как в интактном, так и в оперируемом легком, что существенно влияет на вентиляционно-перфузионное соотношение и альвеолярно-капиллярную проницаемость. Возникает необходимость адекватно оценить степень выраженности нарушений вентиляции и перфузии легких с целью прогноза реабилитации и выбора дальнейшей тактики лечения.

Известен способ для распознавания нарушений перфузии, основанный на оценке альвеолярной проницаемости из аперфузируемых участков легочной ткани [7]. Для этого в динамическом режиме в течение 30 мин проводят запись сцинтиграфичесих изображений пораженного по данным перфузионной сцинтиграфии легкого после ингалирования радиоактивного аэрозоля. При этом ускоренная по сравнению с «нормой» альвеолярная проницаемость из аперфузируемой зоны легких является дополнительным критерием в пользу нарушения кровоснабжения легочной ткани.

Недостатком способа является низкая чувствительность при окклюзии сосудистого русла легких менее 30% в случае немассивной ТЭЛА или тромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии. При этих состояниях перфузионные дефекты накопления РФП в легких являются, как правило, субсегментарными, малых размеров, различной локализации и нередко совпадают с вентиляционными нарушениями, что не позволяет провести как качественный, так и количественный анализ сцинтиграфических изображений и тем самым не дает возможность в полной мере диагностировать тромбоэмболию мелких ветвей легочной артерии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ неинвазивной диагностики нарушений перфузии легких с помощью вентиляционной и перфузионной сцинтиграфии легких, основанный на определении вентиляционно-перфузионного несоответствия, и вычисления отношения V/Q, где V - вентиляция, Q - перфузия, а также с определением апикально-базального градиента перфузии и апикально-базального градиента вентиляции. Проводится ингаляционная сцинтиграфия легких с ^99мТс-ДТПА в статическом режиме в 4-х стандартных проекциях. Затем пациенту внутривенно вводится индикатор ^99мТс-МАА и проводится перфузионная сцинтиграфия легких по общепринятой методике. При наличии перфузионных дефектов накопления и отсутствии сцинтиграфических признаков нарушения вентиляции легких гипоперфузия легких, вызванная ТЭЛА, коллабированием участка легкого, определяется как высокой вероятности [5]. Данный метод сцинтиграфической диагностики хорошо зарекомендовал себя при обструкции легочно-сосудистого русла более 30%,что является характерным для субмассивной и массивной ТЭЛА.

Недостатком его являются отсутствие единых методических приемов проведения исследования, обработки получаемой информации и, как следствие этого, неоднозначная трактовка результатов,что снижает их точность и информативность.

Новая техническая задача - повышение точности и информативности способа. Для решения поставленной задачи в способе оценки вентиляционных и перфузионных нарушений в раннем послеоперационном периоде при радикальных вмешательствах на легких путем ингаляции радиофармпрепарата (РФП) и проведения последующей перфузионной сцинтиграфии легких с оценкой альвеолярной проницаемости, исследование проводят дважды: до операции и в раннем послеоперационном периоде на 5 сутки, альвеолярную проницаемость определяют из всего легкого или остаточной части легочной ткани, в задне-передней проекции в статическом режиме и при проницаемости ингалируемого РФП из пораженного легкого менее 25% через 30 мин после ингаляции и наличии субсегментарных перфузионных дефектов накопления РФП в капиллярном русле легких диагностируют воспалительные изменения, обусловленные ателектазированием легочной ткани, а также тромбоэмболию мелких ветвей легочной артерии высокой вероятности.

Новым в предлагаемом способе является то, что альвеолярную проницаемость определяют из всего легкого или остаточной части легочной ткани, в задне-передней проекции в статическом режиме и при проницаемости ингалируемого РФП из пораженного легкого менее 25% через 30 мин после ингаляции и наличии субсегментарных перфузионных дефектов накопления РФП в капиллярном русле легких диагностируют воспалительные изменения, обусловленные ателектазированием легочной ткани, а также тромбоэмболию мелких ветвей легочной артерии высокой вероятности.

Известна зависимость увеличения трасфера ингалированного РФП из воздухоносных путей в кровь при воспалении или повреждении интерстециального пространства легких и альвеол [1, 3]. Скорость этого процесса, протекающего за счет пассивной диффузии вдыхаемого РФП, является чувствительным индикатором и используется в основном для определения активности патологического процесса, нозологическая природа которого уже известна. Если учесть, что клиническое проявление тромбоэмболии мелких ветвей легочной артерии часто протекает под «маской» обострения бронхолегочной патологии или острых воспалительных заболеваний легких, обусловленных ателектазами легких в послеоперационном периоде, то применение предлагаемого метода позволит отдифференцировать тромбоз мелких ветвей легочной артерии от вышеуказанных патологических состояний, учитывая фоновую гиперкоагуляцию у онкологических больных. Подобное предположение обусловлено тем, что малая площадь сосудистого поражения легких при немассивной тромбоэмболии на ранних этапах развития заболевания не может привести к альвеолярному поражению легких. Следовательно, скорость альвеолярной проницаемости не должна увеличиваться как при бронхолегочной патологии и тромбоэмболии крупных или средних ветвей легочных артерий, а будет приближаться к альвеолярной проницаемости пациентов без патологии легких и не превышать 25% через 30 мин после ингаляции РФП. Нами установлено, что у онкологических пациентов, оперированных по поводу рака легкого, в раннем послеоперационном периоде имеет место снижение альвеолярно-капиллярной проницаемости в оперируемом легком процессы вентиляции преобладают над процессами перфузии в оперируемом (пораженном) легком, а в интактном легком отмечается преобладание процессов перфузии, что обусловлено компенсаторными возможностями легочной ткани.

Новые признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющиеся очевидными для специалиста.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.

Способ апробирован в клиниках ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН г.Томска.

Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим критериям «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Способ осуществляют следующим образом:

Исследование проводится двукратно: до операции и в раннем послеоперационном периоде (на 5 сутки), что дает возможность увидеть динамику процессов вентиляции и перфузии легочной ткани. Исследование капиллярного кровотока легких проводят на сцинтилляционной гамма-камере «Омега-500» фирмы «Technicare» (США - ФРГ) с регистрацией изображения в матрицу 128×128 компьютера «Сцинти» производства НПО «Гелмос» (Россия). Перфузионный дефицит (%) оценивают при помощи компьютерной обработки каждого сегмента. Сравнивают зоны интереса каждого пораженного сегмента с аналогичным сегментом противоположного легкого в случае его нормальной перфузии или с близлежащим сегментом. Исследования накопления в легких проводят на гамма-камере «Омега 500» («Technicare» США - Германия).

Определение вентиляционно-перфузионного соответствия (несоответствия) проводят визуально, сравнивая зоны нарушенной перфузии и вентиляции. При этом полное совпадение перфузионных и вентиляционных дефектов накопления РФП указывает на преобладание бронхолегочной патологии.

Определение вентиляционно-перфузионного соотношения проводят следующим способом: для этого на ингаляционных сцинтиграммах рассчитывают процент зоны с нарушенной вентиляцией. После этого, таким же способом, на перфузионных сцинтиграммах вычисляют процент сниженной перфузии пораженным легким. Процентное соотношение очерченных зон вентиляции и перфузии является показателем вентиляционно-перфузионного (V/Q) соотношения.

Для приготовления аэрозоля в специальную емкость ингалятора помещают радиофармпрепарат ДТПА (99mТс-Пентатех, «Диамед»), меченый ^99mТехнецием в объеме 3 мл с удельной активностью 74-111 МБк/мл (555-740 МБк в 3 мл); продолжительность ингаляции составляет не более 5-7 мин при обычном для пациента ритме и глубине дыхания и подаче ингалируемой смеси под давлением 0,5-0,7 МРа; полипозиционную статическую сцинтиграфию легких начинают непосредственно после окончания ингаляции аэрозоля, регистрацию сцинтиграфических изображений проводят в задне-прямой (POST) -1-я мин после ингаляции, затем - передне-прямой (ANT) и боковых проекциях (LL 90°, RL 90°⁾, после этого пациенту повторно проводят статическую сцинтиграфию легких в задне-прямой проекции - через 10 и 30 мин после ингаляции; запись нативных изображений осуществляют в матрицу 128×128 за интервал времени 2 мин на каждую проекцию.

После ингаляционной сцинтиграфии проводят перфузионную сцинтиграфию легких по общепринятой методике.

После завершения исследования проводят качественный анализ полученных сцинтиграфических изображений легких на предмет выявления ингаляционных и (или) перфузионных дефектов накопления РФП, после чего проводят математический анализ ингаляционных сцинтиграмм легких, выполненных в задне-прямой проекции через 1, 10 и 30 мин после ингаляции. Для этого выделяют «зоны интереса» левого и правого легких и вычисляют количество импульсов в указанных областях (Фиг.1). Следует подчеркнуть, что площадь «зоны интереса» - количество ячеек (Фиг.1) на всех трех сцинтиграммах должна быть одинакова. Счет импульсов от каждого легкого на первой минуте принимается за 100%, на 10 и 30 мин после ингаляции - за X₁% и Х₂%. Так, на фиг.1 количество импульсов (обозначено, как отсчетов) на 1-й мин после ингаляции от левого легкого составило 35282 (100%), от правого - 46948 (100%), на 10 мин после ингаляции - 31727 (X₁%), 41885 (X₁%) и на 30 мин - 27009 (Х₂%), 35188 (Х₂%) соответственно. Простой математический расчет позволяет определить процент проницаемости радиоаэрозоля в кровяное русло легких на 10-й и 30-й мин после ингаляции:

1 мин левое легкое 35282 - 100%

10 мин 31727 - X₁%, X₁=(31727·100):35282=90%; 100%-90%=10%. Таким образом, через 10 мин после ингаляции 10% радиоаэрозоля проникло из воздухоносных путей левого легкого в кровь. Точно таким же образом, рассчитывают альвеолярную проницаемость РФП через 30 мин после ингаляции как для левого, так и правого легких.

Исследования проведены у пациентов как до операции, так и в послеоперационном периоде (на 5 сутки): у 10 пациентов с признаками тромбоэмболии мелких ветвей легочной артерии и у 25 больных с очаговыми воспалительными изменениями легочной ткани в послеоперационном периоде, характеризующимися ателектазами легочной ткани, а также у 8 здоровых добровольцев. Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Больной К., 37 лет, был госпитализирован в торакоабдоминальное отделение для оперативного лечения по поводу периферического рака правого легкого, диагноз был подтвержден данными цитологического исследования мазков из бронха, полученных при проведении щеточной биопсии, были обнаружены комплексы клеток опухоли -высокодифференцированный плоскоклеточный рак.

Больному была выполнена правосторонняя верхняя лобэктомия. После операции на 4-е сутки у больного появились жалобы на малопродуктивный кашель, одышку, общую слабость, повышение температуры до 37,9°С. Были выполнены общий анализ крови, рентгенография органов грудной клетки, которые существенных изменений не выявили. В связи с подозрением на возникновение осложнений в раннем послеоперационном периоде - пневмонии или тромбоэмболии легочной артерии больному была проведена вентиляционная пульмоносцинтиграфия. По ее результатам было обнаружено замедление альвеолярно-капиллярной проницаемости на 10-й мин исследования (15,7%) и ускорение ее на 30-й мин (47,6%) в остаточной части пораженного легкого. Результаты исследования позволили диагностировать послеоперационную пневмонию с локализацией в остаточной части пораженного легкого. На фигуре 1 вентиляционная пульмоносцинтиграфия (5 сутки после верхней лобэктомии справа), диагностирующая пневмонию.

Пример 2

Больной В., 65 лет, был госпитализирован в торакоабдоминальное отделение для оперативного лечения по поводу периферического рака верхней доли правого легкого, верифицированного данными цитологического исследования мазков мокроты и мазков из бронха, полученных при проведении щеточной биопсии, где были обнаружены комплексы клеток опухоли - плоскоклеточный рак.

Выполнено оперативное лечение: верхняя лобэктомия правого легкого. После операции у больного на 3 сутки появились жалобы на кашель с мокротой слизистого характера, выраженную одышку, общую слабость, повышение температуры до 37,3°С. Больному были выполнены общий анализ крови, рентгенография органов грудной клетки, которые существенных изменений не выявили. В связи с подозрением на возникновение легочных осложнений в раннем послеоперационном периоде больному была проведена вентиляционная пульмоносцинтиграфия. По ее результатам в остаточной части пораженного легкого было обнаружено замедление альвеолярно-капиллярной проницаемости на 10-й мин исследования (5,2%) и на 30-й мин исследования (13,8%).

Результаты сцинтиграфического исследования легких позволили диагностировать тромбоэмболию мелких ветвей левой легочной артерии в остаточной части пораженного легкого. На фигуре 2 вентиляционная пульмоносцинтиграфия (5 сутки после верхней лобэктомии справа) диагностирующая тромбоэмболию мелких ветвей легочной артерии.

Литература

1. Капишников А.В., Королюк И.П. Клиническое значение оценки проницаемости легочного эпителия методом аэрозольной ингаляционной сцинтиграфии. Мед. радиология и радиационная безопасность, 1999 № 2, с.67-73.

2. Клиническая рентгенорадиология. Т.4 / Под ред. Г.А.Зедгенидзе. - М.: Медицина, 1985, с.368.

3. Уэйра Е.К,. Ривса Дж.Т. Физиология и патофизиология легочных сосудов. - М.: Медицина, 1995, с.65-83, 328-340.

4. Freitas J.E., Sarosi M.G., Nagle C.C., Yeomans M.E., Freitas A.E,. Juni J.E. Modified PIOPED criteria used in clinical practice. J Nucl Med. 1995 Sep; 36(9): 1573-8.

5. Gottschalk A, Sostman H.D., Coleman R.E., Juni J.E., Thrall J, McKusick K.A., Froelich J.W., Alavi A. Ventilation-perfusion scintigraphy in the PIOPED study. Part 11. Evaluation of the scintigraphic criteria and interpretations. J Nucl Med. 1993 Jul; 34(7):1 119-26.

6. Kao С.Н., Hsu Y.H., Wang S.J. Lung, 1996, V/174, # 3, P. 153-158.

7. Morrell N.W., Nijran K.S., Jones B.E., Biggs Т., Seed W.A. The limitations of posterior view ventilation scanning in the diagnosis of pulmonary embolism. Nucl Med Commun. 1993 Nov; 14 (11): 983-8.