Рентген дослідження функції легень

Функціональна дихальна система складається з багатьох ланок, серед яких особливе значення мають легеневе (зовнішнє) дихання та кровообіг. Зусилля дихальних м'язів викликають зміни об'єму грудної клітки та легень, забезпечуючи їх вентиляцію. Завдяки цьому вдихуване повітря поширюється по бронхіальному дереву, досягаючи альвеол. Природно, порушення бронхіальної прохідності призводять до розладу механізму зовнішнього дихання. В альвеолах відбувається дифузія газів через альвеолярно-капілярну мембрану. Процес дифузії порушується як при пошкодженні альвеолярних стінок, так і при порушенні капілярного кровотоку в легенях.

Звичайні рентгенограми, зроблені під час фаз вдиху та видиху, та флюороскопія можуть дати приблизне уявлення про механіку дихального акту та легеневу вентиляцію. Під час вдиху передні кінці та тіла ребер піднімаються, міжреберні проміжки розширюються, а діафрагма опускається (особливо завдяки своєму потужному задньому схилу). Легеневі поля збільшуються в розмірах, а їх прозорість зростає. За необхідності всі ці параметри можна виміряти. Більш точні дані можна отримати за допомогою КТ. Вона дозволяє визначити розміри грудної порожнини на будь-якому рівні, вентиляційну функцію легень в цілому та в будь-якому їх відділі. За допомогою КТ можна виміряти поглинання рентгенівського випромінювання на всіх рівнях (провести денситометрію) і таким чином отримати зведену інформацію про вентиляцію та кровонаповнення легень.

Обструкція бронхів через зміну їх тонусу, накопичення мокротиння, набряк слизової оболонки, органічні звуження чітко відображаються на рентгенограмах та комп'ютерній томографії. Розрізняють три ступені бронхіальної обструкції - часткову, клапанну, повну та відповідно три стани легені - гіповентиляція, обструктивна емфізема, ателектаз. Незначне стійке звуження бронха супроводжується зменшенням вмісту повітря в частині легені, що вентилюється цим бронхом - гіповентиляцією. На рентгенограмах та томограмах ця частина легені дещо зменшується, стає менш прозорою, малюнок у ній посилюється через злиття судин та повнокров'я. Середостіння на вдиху може дещо зміщуватися в бік гіповентиляції.

При обструктивній емфіземі повітря потрапляє в альвеоли під час вдиху, коли бронх розширюється, але не може одразу вийти з них під час видиху. Уражена частина легені збільшується в розмірах і стає легшою за навколишні частини легені, особливо під час видиху. Нарешті, коли просвіт бронха повністю закритий, настає повна безповітряність – ателектаз. Повітря більше не може проникати в альвеоли. Повітря, що залишається в них, розсмоктується і частково заміщується набряклою рідиною. Безповітряна ділянка зменшується і викликає інтенсивну однорідну тінь на рентгенограмах та комп'ютерній томографії.

При закупорці головного бронха виникає ателектаз усієї легені. Закупорка часткового бронха призводить до ателектазу частки. Закупорка сегментарного бронха призводить до ателектазу сегмента. Субсегментарні ателектази зазвичай мають вигляд вузьких смуг у різних частинах легеневих полів, а часточкові ателектази мають вигляд округлих ущільнень діаметром 1 - 1,5 см.

Однак основним променевим методом вивчення фізіології та виявлення функціональної патології легень став радіонуклідний метод – сцинтиграфія. Він дозволяє оцінити стан вентиляції, перфузії та капілярного кровотоку в легенях, а також отримати як якісні, так і кількісні показники, що характеризують надходження газів у легені та їх видалення, а також газообмін між альвеолярним повітрям та кров’ю в капілярах легень.

Для вивчення легеневого катетерного кровотоку проводять перфузійну сцинтиграфію, венозну та бронхіальну прохідність – інгаляційну сцинтиграфію. Обидва дослідження дають радіонуклідне зображення легень. Для проведення перфузійної сцинтиграфії пацієнту внутрішньовенно вводять мічені ^99mTc частинки алюмінію (мікросфери або макроагрегати). Потрапляючи в кровотік, вони переносяться до правого передсердя, правого шлуночка, а потім до системи легеневої артерії. Розмір частинок становить 20-40 мкм, що перешкоджає їх проходженню через капілярне русло. Майже 100% мікросфер застрягають у капілярах і випромінюють гамма-кванти, які реєструються за допомогою гамма-камери. Дослідження не впливає на самопочуття пацієнта, оскільки лише незначна частина капілярів виключається з кровотоку. У легенях людини приблизно 280 мільярдів капілярів, тоді як для дослідження вводиться лише від 100 000 до 500 000 частинок. Через кілька годин після ін'єкції білкові частинки руйнуються ферментами крові та макрофагами.

Для оцінки перфузійних сцинтиграм проводиться якісний та кількісний аналіз. При якісному аналізі форму та розміри легень визначають у 4 проекціях: передній та задній прямій, правій та лівій бічній. Розподіл радіофармпрепарату по легеневих полях має бути рівномірним. При кількісному аналізі обидва легеневі поля на екрані дисплея поділяють на три рівні частини: верхню, середню та нижню. Загальне накопичення радіофармпрепарату в обох легенях приймають за 100%. На комп'ютері розраховують відносну радіоактивність, тобто накопичення радіофармпрепарату в кожній ділянці легеневого поля, окремо лівій та правій. У нормі вище накопичення реєструється для правого легеневого поля - на 5-10%, причому концентрація радіофармпрепарату в полі збільшується зверху вниз. Порушення капілярного кровотоку супроводжуються зміною вищезазначених співвідношень у накопиченні радіофармпрепарату в полях та ділянках легень.

Інгаляційна сцинтиграфія проводиться за допомогою інертних газів – Xe або Kr. У замкнуту систему спірографа вводиться повітряно-ксенонова суміш. За допомогою мундштука та носового затискача створюється замкнута система спірограф – пацієнт. Після досягнення динамічної рівноваги на гамма-камері реєструється сцинтиграфічне зображення легень, а потім проводиться його якісна та кількісна обробка так само, як і перфузія. Ділянки порушеної вентиляції легень відповідають місцям зниженого накопичення радіофармпрепарату. Це спостерігається при обструктивних ураженнях легень: бронхіті, бронхіальній астмі, локальному пневмосклерозі, раку бронхів тощо.

^{Аерозолі 99mTc} також використовуються для інгаляційної сцинтиграфії. У цьому випадку в небулайзер інгалятора вводять 1 мл радіофармацевтичного препарату з активністю 74-185 МБк. Динамічний запис проводять зі швидкістю 1 кадр за 1 с протягом 15 хв. Будують криву активності-часу. На першому етапі дослідження визначають стан бронхіальної прохідності та вентиляції, а також можна встановити рівень і ступінь обструкції. На другому етапі, коли радіофармацевтичний препарат дифундує в кровотік через альвеолярно-капілярну мембрану, оцінюють інтенсивність капілярного кровотоку та стан мембрани. Вимірювання регіональної легеневої перфузії та вентиляції також можна проводити шляхом внутрішньовенного введення радіоактивного ксенону, розчиненого в ізотонічному розчині хлориду натрію, з подальшим записом кліренсу ксенону з легень на гамма-камері.