СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЛЕГОЧНЫХ СОСУДОВ ПРИ АТЕЛЕКТАЗЕ ВЕРХНЕЙ ДОЛИ ЛЕГКОГО Российский патент 1998 года по МПК A61B8/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, и в частности, к диагностике злокачественных новообразований легкого. Разработанный способ позволяет визуализировать магистральные сосуды при наличии ателектаза верхней доли, что существенно важно для определения соотношения их с опухолевым конгломератом у больных злокачественными опухолями легкого.

В настоящее время одной из сложнейших проблем торакальной онкологии является определение распространенности опухолевого процесса. Выявить вовлечение в опухолевый процесс легочных сосудов с помощью рутинного рентгенологического исследования в подавляющем большинстве случаев невозможно. Ангиорафия является инвазивной методикой, имеет ряд противопоказаний, может вызвать серьезные осложнения [1, с.51-67] Проведение компьютерной томографии требует дорогостоящего оборудования, сопряжено с большой лучевой нагрузкой и не всегда позволяет точно определить соотношение опухолевого конгломерата с легочными сосудами. В ряде публикаций описаны возможности эхографии в визуализации опухолевого конгломерата в легком при наличии ателектаза [5, 6] однако авторы не рассматривают вопрос визуализации легочных сосудов.

Известен способ диагностики поражения лимфатических узлов средостения путем чрескожного ультразвукового исследования грудной клетки датчиком, работающим в масштабе реального времени из парастернальных доступов на уровне 1-3 межреберий [4] Исследование проводят в положении пациента на правом и на левом боку. Ультразвуковой датчик, выполненный в виде части цилиндра, ограниченного с боков двумя плоскостями (конвексный датчик) устанавливают последовательно в 1-3 межреберьях по нарастернальной линии на нижерасположенной стороне таким образом, чтобы вначале боковые поверхности датчика располагались параллельно, а затем перпендикулярно ребрам; ось, нормальную к рабочей поверхности датчика, устанавливают перпендикулярно поверхности кожи. Положение пациента способствует смещению органов средостения в сторону нижележащего легкого, что устраняет помехи от грудины и дает возможность осмотреть перикардиальную и бифуркационную области средостения. Однако этот метод не дает возможности визуализировать магистральные легочные сосуды за исключением проксимального (медиастинального) отдела правой легочной артерии и части легочного ствола.

Целью изобретения является осуществление возможности визуализации магистральных легочных сосудов путем простой неинвазивной процедуры - чрескожного ультразвукового исследования, что дает возможность повысить точность диагностики распространенности опухолевого процесса при злокачественных новообразованиях легкого за счет определения соотношения магистральных легочных сосудов, а также перикарда и сердца с опухолевым конгломератом.

Цель достигается следующим способом: ультразвуковое изображение магистральных легочных сосудов при ателектазе верхней доли легкого получают путем использования ультразвукового датчика, выполненного в виде части цилиндра, ограниченного с боков двумя плоскостями (ковексного датчика), устанавливаемого в 1-3-м межреберьях по парастернальной линии таким образом, что вначале боковые поверхности датчика расположены параллельно ребрам, затем перпендикулярно ребрам, а ось, нормальная к рабочей поверхности датчика, установлена перпендикулярно поверхности кожи в положении больного "лежа на боку, противоположном поражению", причем в отличие от способа, разработанного K Werneke с соавт. исследование дополнительно ведут в положениях больного "лежа на спине" и "сидя лицом к исследователю", исследование проводят только на стороне поражения, а датчиком производят поступательно-вращательное сканирование с углом поворота датчика относительно оси установки равным 30^o, и шагом поступательного движения не более 0,5 см, причем при проведении исследования в 10-м межреберье доводят датчик до передней аксиллярной линии, а во 2-м и 3-м межреберьях до средней аксиллярной линии.

Способ осуществляют следующим образом: больного обследуют последовательно в трех положениях: лежа на спине; лежа на боку, противоположном стороне поражения; сидя лицом к исследователю. Во всех трех положениях больного обследуют последовательно при положении рук за головой и вдоль туловища.

Ультразвуковое исследование проводят конвексным ультразвуковым датчиком частотой 3-5 МГц, работающим в масштабе реального времени. Датчик устанавливают на смазанную ультразвуковым гелем кожу, производя осмотр пораженной стороны грудной клетки из 1-3 межреберий в зоне, ограниченной медиально парастернальной линией и латерально передней подмышечной линией в 1-м межреберье и средней подмышечной линией во 2-м и 3-м межреберьях.

Эхотомографические срезы легкого производят следующим образом: вначале датчик, боковые поверхности которого расположены параллельно передним отделам ребер, а ось, нормальная к рабочей поверхности датчика, установлена перпендикулярно поверхности кожи (положение датчика 1), перемещают вдоль первого межреберья от парастернальной до передней подмышечной линии. При этом ультразвуковое сканирование производят, совершая вращательные движения датчиком вокруг оси установки с углом поворота 30^o. Шаг движения датчика не более 0,5 см. Затем производят аналогичные действия, переместив датчик последовательно во второе и третье межреберья; при этом датчик перемещают от парастернальной линии до средней подмышечной линии. Далее датчик поворачивают на 90^o вокруг оси установки так, чтобы боковые поверхности его были перпендикулярны ребрам (положение датчика 2) и перемещают, одновременно совершая им вращательное движение вокруг оси установки с углом поворота 30^o и осуществляя ультразвуковое сканирование, от парастернальной до передней подмышечной линии. Шаг движения не более 0,5 см. Затем, последовательно переместив датчик во второе и третье межреберья, повторяют процедуру, производя ультразвуковое сканирование при перемещении датчика от парастернальной до средней подмышечной линии.

Для более детального осмотра магистральных сосудов легкого (артерии и вен), верхней полой вены (при локализации процесса справа), легочного ствола (при локализации процесса слева), прикорневых отделов перикарда и миокарда в каждом положении производят колебательные движения датчика, наклоняя ось его установки под углом до 5^o к поверхности кожи, так, чтобы вывести искомый объект в зону оптимальной видимости на экране.

Изображение легочной артерии в продольном сечении и верхней легочной вены в поперечном сечении удается получить в процессе поступательно-вращательного сканирования в 1-3 межреберьях при положении датчика 1. Изображение легочной артерии в поперечном сечении и верхней легочной вены в продольном сечении получают, совершая поступательно-вращательное сканирование в 1-3 межреберьях при положении датчика 2.

Изображение легочного ствола в продольном и поперечном сечении при левосторонней локализации процесса получают так же, как изображение левой легочной артерии.

Изображение верхней полой вены в продольном и поперечном сечении при правостороннем поражении удается увидеть, совершая поступательно-вращательное сканирование в 1-3 межреберьях справа при положениях датчика 2 и 1 соответственно.

После визуализации сосудов исследуют состояние перикарда в прикорневой области, наружных отделов левого предсердия (а при правостороннем процессе и правого), используя все описанные положения датчика.

Детально осматривают безвоздушную часть легкого и сам опухолевый узел, определяют его соотношение с каждым из исследуемых сосудов (отсутствие связи, сдавление, оттеснение, прорастание, наличие опухолевого тромба в просвете), определяют соотношение узла с перикардом (отсутствие связи, прорастание), сердцем (отсутствие связи, прорастание, наличие опухолевого тромба в сердечных камерах).

На завершающем этапе исследования измеряют следующие расстояния, которые важны для планирования объема операции: от проксимальной границы пораженного участка легочной артерии до легочного ствола, включая последний, и от места вовлечения легочной вены до левого предсердия, включая последнее.

Полученные данные помогают хирургу ответить на два принципиальных вопроса: возможно ли хирургическое лечение у конкретного больного на современном этапе развития торакальной хирургии; владеет ли хирург необходимыми для проведения операции навыками (техникой интраперикардиальной обработки легочных сосудов; техникой резекции предсердия, что бывает необходимо при протяженной инфильтрации легочных вен, при инфильтрации самого предсердия; наложением сшивающего аппарата у основания легочной артерии на легочный ствол, что бывает необходимо при опухолевой инфильтрации легочной артерии на расстоянии менее 1 см от легочного ствола).

Важность ответа на эти вопросы до операции несомненна, поскольку способствует уменьшению числа пробных торакотомий: 69,9% торакальных хирургов в развитых странах Европы расценивают инфильтрацию легочной артерии на расстоянии менее 1 см от легочного ствола как причину неоперабиности [3]
Показания: предлагаемый способ может быть использован при обследовании больных легкого с ателектазом верхней доли, всего легкого или как минимум переднего сегмента верхней доли. Часто методика оказывается эффективной при ателектазе язычковых сегментов, парамедиастинальных отделов средней доли, при массивных периферических опухолях передних отделов верхних долей. Это связано с тем, что безвоздушная легочная ткань хорошо проводит ультразвук, тогда как в норме он почти полностью отражается на границе "легкое висцеральная плевра". Вследствие возникновения широкого акустического окна удается визуализировать магистральные легочные сосуды в центральных отделах безвоздушного легкого, определить соотношение их с опухолевым конгломератом, ответить на вопрос о соотношении опухоли с перикардом, сердцем. При правосторонней локализации процесса удается также определить соотношение опухолевого процесса с верхней полой веной, а при левосторонней с легочным стволом.

Ограничения предлагаемый способ неприменим при отсутствии ателектаза (вследствие отражения ультразвука на границе "легкое-висцеральная плевра"), а также при наличии ателектаза других долей или сегментов (вследствие недостаточной ширины акустического окна, что обусловлено анатомическими особенностями легкого).

Центральный рак диагностируют примерно у 2/3 больных раком легкого, опухоли локализуются преимущественно в верхних долях [2, с.12-13] "Около 30-40% больных центральным раком легкого выявляют в стадии гиповентиляции и половину больных уже при проявлении рентгенологического симптона ателектаза" [2, с.53] что с учетом частоты данной патологии и постоянного роста заболеваемости составляет значительное количество пациентов.

Предлагаемый способ позволяет определить распространение опухолевого процесса на легочную артерию, легочный ствол, верхнюю легочную вену, верхнюю полую вену, перикард, камеры сердца. Это существенно для выбора тактики лечения опухоли легкого и определения объема оперативного вмешательства, при выборе хирургической тактики.

Пример 1. Больной Ж. 60 лет (История болезни ГА-2402). Диагноз: периферический рак верхней доли левого легкого с централизацией, IIIБ. ст. Т-4, N-2, M-0. Морфологически: мелкоклеточный рак. Поступил после пробной торакотомии, произведенной в другом учреждении, при которой радикальная операция была признана технически неосуществимой вследствие инфильтрации опухолью легочного ствола и аорты. Рентгенологическое исследование: центральный рак верхней доли левого легкого с ателектазом 1-3 сегментов, с увеличением бронхопульмональных, подаортальных и бифуркационных лимфатических узлов (характер соотношения опухоли с сосудами установлен не был).

При ультразвуковом исследовании, проведенном по предлагаемому способу, получены следующие данные: ателектаз верхней доли левого легкого, на этом фоне визуализируется центральный опухолевый узел низкой эхогенности с неровными контурами размерами 8х6 см, прорастающий и отбурирующий левую легочную артерию на расстоянии 4 мм от легочного ствола. Данных на инфильтрацию самого легочного ствола не получено. Выявляются прорастание перикарда, инфильтрация верхней легочной вены, не доходящая до интраперикардиального отдела легочных вен.

Именно эти ультразвуковые находки позволили выбрать тактику возможного повторного хирургического вмешательства как этапа комбинированного лечения. Во время операции данные ультразвукового исследования были полностью подтверждены. Выполнена расширенная комбинированная пневмоэктомия с резекцией адвентиции аорты, мышечной стенки пищевода, блуждающего и диафрагмального нервов, перикарда, интраперикардиальной обработкой сосудов с наложением сшивающего аппарата у основания легочной артерии на легочный ствол.

Пример 2. Больной Е. 53 лет (История болезни BA-3096). Диагноз: центральный рак верхней доли левого легкого с метастазами в нижнюю долю слева. IV ст. T-4, N-2, M-1. Морфологически: плоскоклеточный ороговевающий рак. Рентгенологические исследование: картина первично-множественного синхронного рака левого легкого: периферический рак верхней доли слева с централизацией и увеличением бронхопульмональных и субаортальных лимфатических узлов слева, гиповентиляции верхней доли слева; периферический рак нижней доли левого легкого (характер соотношения опухоли с сосудами установлен не был).

При ультразвуковом исследовании, произведенном по предлагаемому способу, получены следующие данные: на фоне ателектаза верхней доли левого легкого выявляется центральный опухолевый узел гипоэхогенной структуры с неровными контурами, размерами 6х5 см, врастающий в верхнюю стенку левой легочной артерии и переднюю стенку легочного ствола, прорастающий перикард и верхнюю легочную вену (инфильтрация по вене не доходит до интраперикардиального отдела). Данные ультразвукового исследования подтверждены во время операции, которая ограничилась пробной торакотомией вследствие врастания опухоли в легочный ствол.

По описанной методике за период 1993-1995 гг. обследованы 42 пациента, 33 из них произведена операция. Характеристика вовлечения структур и органов средостения по данным ультразвукового исследования у этих больных представлена в таблице.

Данные таблицы показывают, что ультразвуковое исследование, проведенное описанным способом у больных раком легкого, весьма информативно, позволяет визуализировать магистральные легочные сосуды и объективно раскрывает характер вовлечения их, перикарда и предсердия в опухолевый процесс. Совпадение ультразвуковых данных и операционных находок отмечено у 28 из 33 больных (84,8%).

Анализ клинических данных показал, что предлагаемый способ имеет высокую эффективность в диагностике вовлечения в опухолевый процесс магистральных сосудов легкого, структур и органов средоточения (суммарная чувствительность
92,6% специфичность 57% точность 87,9%).

Достоинством предлагаемого способа является то, что в отличие от уже известных методов он позволяет с помощью простой неинвазивной процедуры - чрескожного ультразвукового исследования грудной клетки визуализировать магистральные легочные сосуды и структуры средоточения и получить достоверную информацию о характере взаимоотношениях их с опухолевым конгломератом, не прибегая к внутриполостным, инвазивным и оперативным способам диагностики.

Способ прост, не требует дополнительной аппаратуры, доступен для выполнения специалисту по ультразвуковой диагностике, может быть выполнен в медицинском учреждении любого уровня, не требует больших материальных и временных затрат.

Способ был использован в клинике МНИОИ им. П.А.Герцена при обследовании 42 больных.

Список литературы
1. Новиков А.Н. Трахтенберг А.Х. Марморштейн С.Я. Ангиография при опухолях легких и средостения. М. Медицина, 1964, 188с.

2. Трахтенберг А.Х. Рак легкого. М. Медицина. 1987, 304с.

3. Serrano S. Benvenuto S. Serrano J. Inquairy between european thoracic surgeons and chest physicians about the mandatory exeminations before operating a lung cancer. Z.Erkrank. Atmungsorgane, 1989, Bd.172. N2, 85-89.

4. Werneke K. Untersuchungstechnik und Indication der mediastinalen Sonographie. ROFO, 1989, BD.150, N5, 501-508.

5. Yang P.-C. Luh K.-T. et al. Lung tumors associated with obstructive pneumonitis. US studies. Radiloilogy, 1990, 174, 717-720/
6. Yang P.-C. Luh K.-T. et al. Ultrasonographic evaluation of pulmonary consolidation. Am.Rev.Respir. Dis. 1992, 146, 757-762.

Способ получения ультразвукового изображения магистральных легочных сосудов при ателектазе верхней доли легкого предназначен для использования в ультразвуковой диагностике, и, в частности, в диагностике новообразований легкого для визуализации магистральных легочных сосудов. Ультразвуковой датчик, выполненный в виде части цилиндра, ограниченного с боков двумя плоскостями устанавливают в 1 - 3 межреберьях по парастернальной линии. Вначале боковые поверхности датчика располагают параллельно ребрам, затем - перпендикулярно. Ось, нормальную к рабочей поверхности датчика, устанавливают перпендикулярно поверхности кожи. Исследование проводят в положении "лежа на боку, противоположном поражению", "лежа на спине" и "сидя лицом к исследователю". Датчиком производят поступательно-вращательное сканирование с углом поворота датчика относительно оси установки 30^o и шагом поступательного движения не более 0,5 см. В первом межреберье датчик доводят до передней аксиллярной линии, во втором и третьем - до средней аксиллярной линии. Перемещение датчика и определенные положения больного позволяют выявить степень вовлечения сосудов легкого и структур средостения в опухолевый процесс, что существенно важно для выбора тактики последующего лечения. 1 табл.

Способ получения ультразвукового изображения магистральных легочных сосудов при ателектазе верхней доли легкого путем использования ультразвукового датчика, выполненного в виде части цилиндра, ограниченного с боков двумя плоскостями, устанавливаемого в 1 3 межреберных по парастернальной линии таким образом, что вначале боковые поверхности датчика расположены параллельно ребрам, затем перпендикулярно ребрам, а ось, нормальная к рабочей поверхности датчика, установлена перпендикулярно поверхности кожи в положении больного "лежа на боку, противоположном поражению", отличающийся тем, что исследование дополнительно ведут в положениях больного "лежа на спине" и "сидя лицом к исследователю", исследование проводят только на стороне поражения, а датчиком производят поступательно-вращательное сканирование с углом поворота датчика относительно оси установки, равным 30^o, и шагом поступательного движения не более 0,5 см, причем при проведении исследования в первом межреберье доводят датчик до передней аксиллярной линии, а во втором и третьем межреберьях до средней аксиллярной линии.