СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ Российский патент 1996 года по МПК A61B8/00 

Изобретение относится к области медицины и касается диагностики патологических изменений респираторной системы. Изобретение предназначено для использования, главным образом, в пульмонологии, физиологии и спортивной медицине.

Ведущим методом исследования легких остается рентгенологический, тем более, что с появлением компьютерной томографии возможности его еще более возросли. Но помимо своих преимуществ он имеет и целый ряд недостатков: облучение пациента, зависимость исследований от наличия рентгеновской пленки и реактивов, ограничения в количестве исследований, громоздкость и высокое энергопотребление оборудования и т.д. Кроме того, при проведении рентгенологического исследования не всегда можно получить информацию об интерстициальных, гиповентилляционных или о каких-либо других особенностях нормальной и измененной легочной ткани (например, состояние ткани до и после физической нагрузки). Такую возможность дает предлагаемый способ. Помимо рентгенологического существуют еще функциональные методы исследования легких, такие как: спирография, пневмотахометрия, фонопульмонография, а также инструментальный метод: фибробронхоскопия. Но перечисленные методы не позволяют произвести визуальный контроль тончайших морфофункциональных изменений легочной ткани.

Цель настоящего изобретения является повышение точности исследования.

Указанная цель достигается тем, что с помощью ультразвукового сканирующего устройства, работающего в В-режиме реального масштаба времени и имеющего секторные или линейные датчики с частотной характеристикой в пределах от 2,8 до 5,0 МН, производится строибрование ткани легких через межреберные промежутки грудной клетки. При этом ультразвуковой сигнал проходит через: кожный покров, тончайший слой подкожножировой клетчатки, межреберные мышцы, ребра, пириетальный листок плевры, плевральную полость, висцеральный листок плевры и лишь после этого достигает ткани легких. На экране дисплея отчетливо видно, что основным препятствием на пути прохождения ультразвукового сигнала являются ребра, на поверхности которых происходит полное отражение ультразвука, что в свою очередь приводит к образованию за ними гомогенного эхонегативного пространства, свойства и форма которого будут зависеть от прошедшего через межреберные промежутки ультразвукового сигнала и коэффициента затухания ультразвука в легочной ткани, обусловленного состоянием ткани в момент исследования. На основании многочисленных исследований (свыше 800 наблюдений) было установлено, что проникающая способность ультразвука в неизменной легочной ткани находится в пределах от 4,5 до 6,5 см, что легко измеряется на экране прибора посредством электронного калипера. Кроме того, с целью идентификации получаемых изображений возникла необходимость учета их интенсивности. Поэтому было проведено условное деление интенсивности на низкую, среднюю и высокую.

Сканирование легких по вышеуказанной методике производится в два этапа следующим образом.

1 этап.

Пациента укладывают на живот. Исследование начинают со спины с области, проецирующейся на верхушку левого легкого. Для этого датчик (преимущественно используется линейное сканирование) располагают параллельно позвоночнику, в надлопаточной области, на расстоянии 1,5-2,0 см от него (по паравертебральной линии). Далее: производится сканирующее движение всей плоскостью датчика в направлении от паравертебральной линии к аксиллярной, после чего проводятся такие же параллельные сканирующие движения, но с постепенным перемещением датчика в направлении базальных отделов легкого. Производя сканирование таким образом, необходимо соблюдать следующее условие: угол между касательной проведенной к поверхности стробируемого участка легкого и вектором направления ультразвукового сигнала должен быть равен 90^o. Только при таком угле можно получить на дисплее прибора истинную величину, характеризующую проникающую способность ультразвука вглубь легочной ткани. Аналогичным образом производится сканирование правого легкого. Потом пациента просят лечь на спину и продолжают осмотр, только в этом случае датчик перемещается в направлении от аксиллярной линии к парастернальной.

2 этап.

Второй этап заключается в осмотре легочной ткани через межреберные промежутки. Датчик располагают так, чтобы между верхним краем, примыкающей к датчику поверхностью ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол равный 45^o, после чего проводится сканирующее движение при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под углом 45^o по отношению к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра. При таком сканировании удается осмотреть даже ту часть легочной ткани, которая располагается непосредственно под ребром. Сканирование второго этапа проводится также по основной схеме: от верхних отделов легких к нижним, от паравертебральных линий к аксиллярным, от аксиллярных к парастернальным. Благодаря использованию такого двухэтапного сканирования, удается произвести визуализацию ткани в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет более детально оценивать параметры и характер обнаруживаемых изменений, полнее представлять пространственные особенности исследуемого объекта.

При массовом осмотре пациентов с самой различной патологией легких удалось установить многие закономерности и особенности распространения ультразвуковых волн в их ткани. Например, при эмфиземе, когда ткань легких содержит большое количество соединительнотканных элементов, снижающих ее эластичность, проникающая способность ультразвука падает и находится в пределах всего лишь 3,5-4,3 см. При пневмониях, наоборот, она резко возрастает (глубина сканирования достигает 15-16 см), становится высокой интенсивность. Связано это прежде всего с тем, что в зоне инфильтрации, вследствие воспалительных изменений за счет повышенного притока жидкости (крови, лимфы), создается область гиповентилируемой, повышенной плотности вовлеченной в процесс ткани, коэффициент затухания которой будет, в силу названных изменений, значительно ниже, чем у окружающей непораженной нормально вентилируемой ткани.

При интерстициальном отеке легких проникающая способность ультразвуковых волн вглубь ткани, при среднем значении интенсивности, составляет порядка 10-13 см. По мере развития отека легких, перехода его в альвеолярную форму, начинает нарастать интенсивность и проникающая способность ультразвука.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Больная К. в течение многих лет наблюдалась у ревматолога по поводу ревматизма, протекающего с частыми ревматическими атаками, в результате чего у нее сформировался комбинированный метрально-аотальный порок с преобладанием стеноза метрального клапана. В связи с резким ухудшением состояния на фоне нарастания явлений сердечной недостаточности больная поступила в блок интенсивной терапии клиники ИКЭМ СО АМН СССР. При поступлении обращают на себя внимание: акроцианоз, выраженная одышка (до 25 дыхательных движений в 1 мин), отеки на нижних конечностях, общая слабость.

Пациентке проведено ультразвуковое сканирование легких по вышеуказанной методике, в результате которого в легких, с обеих сторон, обнаружена равномерно повышенная во всех токах проникающая способность ультразвука, дающая изображение средней интенсивности при глубине сканирования 12-13 см. Кроме того, слева на глубине 4,0 см в зоне заднего сегмента, при проведении сканирования со спины, в пределах четко контролируемого участка размерами 4,2 см х 2,0 см отмечалась еще большая проницаемость легочной ткани, характеризующаяся высокой интенсивностью полученного на дисплее изображения. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что у больной определяются признаки генерализованного интерстициального отека легких, на фоне которого визуализируется фокус застойной пневмонии с локализацией в заднем сегменте левого легкого.

В блоке интенсивной терапии больной было начато проведение активной дегидратационной и антибактериальной терапии. Через 6 дней после проведенного адекватного комплексного курса лечения состояние ее значительно улучшилось: уменьшилась одышка, уменьшились отеки на ногах, нормализовался сон.

Было проведено повторное сканирование легких, при котором отмечались признаки положительной динамики: снижение проникающей способности ультразвука по всем полям легких (до 9,5-10 см) снижение интенсивности. В этом участке, где определялась пневмония уровень проницаемости ткани для ультразвука оставался несколько выше, чем в окружающей ткани (11 см), но значительно ниже в сравнении с исходным (в момент пневмонии). Все эти перечисленные изменения указывали на начало восстановительных процессов в легочной ткани.

Таким образом, удалось своевременно установить патологические изменения со стороны легких при помощи эхолокации и начать динамическое наблюдение за состоянием пораженной ткани.

Пример 2.

Пациент Н. обратился к врачу с жалобами на повышение температуры тела до 39^o C, озноб, одышку, боли сзади в нижней части грудной клетки слева, возникающие при одышке. Со слов больного, в течение недели этому состоянию предшествовал кашель и подъемы температуры тела до 37^o 37,4^o C в вечернее время.

После проведенного в клинике ИКЭМ СО АМН СССР рентгенологического исследования легких у пациента была диагностирована левосторонняя нижнедолевая крупозная пневмония, в связи с чем он был госпитализирован в БИТ клиники. Через три дня, когда после проведения массивной антибактериальной, десенсибилизирующей и детоксикационной терапии состояние больного стабилизировалось, было выполнено ультразвуковое сканирование легких в результате которого в базальном заднем сегменте левого легкого был обнаружен обширный участок ткани (10,2 см х 8,0 см) с высоким уровнем проникающей способности ультразвука в нем и высокой интенсивностью получаемого изображения. Так диагноз пневмонии получил и эхоскопическое подтверждение. Пациент был принят на динамическое наблюдение с целью эхоскопического контроля за состоянием ткани, на котором он находился до полного восстановления вентиляции в зоне поражения.

К сказанному следует добавить, что если бы ультразвуковое сканирование легких у данного пациента было бы произведено на стадии продромальных симптомов, то можно было бы своевременно диагностировать доклиническую стадию развития пневмонии еще на уровне начальных инфильтрационных изменений, а это в свою очередь позволило бы начать проведение адекватной терапии амбулаторно или в стационаре и избежать развития тяжелого, угрожающего жизни, состояния больного. Кроме того, это исключило бы проведение всего того объемного и дорогостоящего комплекса исследований и лечения, который он получил находясь в тяжелом состоянии в блоке интенсивной терапии клиники.

Пример 3.

Пациент К. 65, находился на обследовании и лечении в пульмонологическом отделении клиники ИКЭМ СО АМН СССР по поводу хронического вялотекущего обструктивного бронхита. Основные жалобы пациент предъявлял на кашель, умеренную одышку после небольшой бытовой физической нагрузки и покалывающую боль в правой половине грудной клетки, появляющуюся при глубоком вдохе. Неоднократные рентгенологические исследования легких, проведенные в стационаре, указывали на наличие у данного больного обычных, характерных для хронического бронхита, изменений.

В плановом порядке пациент был направлен на ультразвуковое исследование органов брюшной полости, где помимо общепринятого осмотра было решено произвести осмотр легких. В результате такого осмотра в нижней части правого легкого (на расстоянии 10 см к верху от его нижнего края) субплеврально определялось жидкостное округлое образование с размерами 2,5 см х 2,5 см, имеющего четкие границы.

Этот конкретный пример показывает насколько важно наряду с традиционным эхоскопическим осмотром проводить параллельный осмотр легких, так как и здесь довольно часто при отсутствии клинической симптоматики возможны случайные находки, не регистрируемые порой рентгенологическими методами исследования.

Исследование метода экспресс оценки состояния легочной ткани на основе применения ультразвукового сканирования в реальном масштабе времени дает возможность проведения многократных исследований легких у больных, с целью осуществления динамического визуального контроля за состоянием пораженной ткани, что в отличие от рентгенологической динамики безвредно для наблюдаемого пациента, в достаточной степени информативно для исследователя и экономически дешевле. Время необходимое для проведения одного исследования, с применением предлагаемого способа, составляет всего лишь 10-15 минут.

Наши исследования показывают, что использование метода просто необходимо при всех случаях рентгенологически установленных или только подозреваемых пневмоний (также это касается и плевритов), так как помимо инфильтративных изменений в зоне пневмонии можно определять тонкостенные полости, участки распада ткани или какие-либо плотные четко контурируемые образования, которые не всегда регистрируются рентгенологически. Установлено также, что в вопросах диагностики пневмоний, отека легких, экссудативных плевритов, ателектазов и кист предлагаемый метод может заменить собой рентгенологический в 80-85% всех случаев, но такая необходимость замены оправдана лишь при использовании метода в полевых или экстремальных условиях. В целом же, совмещение рентгенологического и ультразвукового методов явится принципиально новым подходом к исследованию легких, способного в значительной мере поднять качество диагностики их патологических изменений.

Если говорить о социальных и экономических сторонах пользы от внедрения метода, то особенно эффективно он может применяться при массовых эпидемиях гриппа, с целью регистрации ранних осложнений на легкие; при стихийных бедствиях (районах пострадавших от землетрясения), когда особенно остро стоит вопрос быстрой информативной диагностики среди большой массы пострадавших. Все это указывает на огромное значение использования предлагаемого метода и на необходимость его скорейшего внедрения в медицинскую практику.

Изобретение относится к медицине и касается широкого применения при диагностике патологических изменений респираторной системы. Особенно эффективно предлагаемый способ может применяться для выявления незначительных отеков легочной ткани. Цель изобретения - повышение точности исследования их изображений. Сущность изобретения заключается в том, что проводят 2-этапное сканирование легких линейным датчиком от верхних отделов к нижним, от паравертебральных линий к аксиоллярным, от аксиоллярных к парастернальным, соблюдают угол 90^o между касательной проведенной к поверхности стробируемого участка легкого и вектором направления ультразвукового сигнала. При втором этапе сканирования, датчик располагают так, чтобы между верхним краем, примыкающей к датчику поверхностью ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол 45^o, после чего проводят сканирующее движение при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под 45^o по отношению к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра и норму оценивают в пределах от 4,5 до 6,5 см по проникающей способности ультразвуковых сигналов и величине интенсивности изображений.

Способ оценки состояния легочной ткани путем ультразвукового сканирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования, проводят двухэтапное сканирование ткани легких через межреберные промежутки грудной клетки линейным датчиком с частотной характеристикой от 2,8 до 5,0 МГц, сканируют от верхних отделов легких к нижним, от паравертебральных линий к аксиллярным, от аксиллярных к парастернальным, угол между касательной, проведенной к поверхности стробируемого участка легкого, и вектором направления ультразвукового сигнала равен 90°, на втором этапе сканирования датчик располагают так, чтобы между верхним краем примыкающей к датчику поверхности ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол 45°, после чего проводят сканирующее движение, при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под углом 45° к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра, и норму оценивают в пределах от 4,5 до 6,5 см по проникающей способности ультразвуковых сигналов и величине интенсивности изображений.