СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТРОГО РЕСПИРАТОРНОГО ДИСТРЕСС-СИНДРОМА Российский патент 2002 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, в частности к лучевой диагностике, и используется в реанимации.

Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) характеризуется быстрым нарастанием гидратации легочной ткани с появлением на рентгенограммах инфильтративных изменений в легких и резким нарастанием гипоксемии. ОРДС рассматривается как полиэтиологический, но монопатогенетический процесс, в основе которого лежит дефект проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны, развитие отека легких и прогрессивное нарастание гипоксемии (Зильбер А.П. // Дыхательная недостаточность. М., 1989, c. 342-345).

Раннее выявление у пациентов развития ОРДС и раннее начало интенсивной терапии является серьезной проблемой, решение которой может значительно повлиять на уровень летальности у этой категории пациентов.

Известны следующие способы диагностики степени ОРДС.

Наиболее широко распространенным методом диагностики ОРДС является обзорная рентгенография органов грудной клетки с визуальной субъективной оценкой степени гидратации легочной ткани. По результатам визуальной оценки рентгенограмм выделяют 4 степени ОРДС (Гологорский В.А., Багдатьев В.Е., Лапшина И. Ю. , Нистратов С.Д. // Клинико-функциональные и рентгенологические параллели при респираторном дистресс-синдроме. Анест. и реан. 1987. 1: 33-37): 1 степень - усиление легочного рисунка, более выраженное на периферии, 2 степень - на фоне усиления ячеистой деформации легочного рисунка обнаруживается множественная пятнистость, расположенная по всему легочному полю, 3 степень - понижение прозрачности легочных полей с их затемнением за счет нарастания понижения прозрачности фона с большим количеством средне- и крупноочаговых теней с нечеткими контурами. Легочный рисунок приобретает нечеткие очертания и плохо дифференцируется. 4 степень - выявляется гомогенное затемнение легких, легочный рисунок и очаговые тени не дифференцируются. Диафрагма теряет четкость контуров и может сливаться с затемненными легочными полями.

Недостатком способа диагностики является субъективность оценки рентгенологических изменений в легких. Также при тотальном понижении прозрачности легочных полей, определяемом на обычных рентгенограммах грудной клетки, эта картина может быть обусловлена, как инфильтративными изменениями в легких, так и наличием жидкости в плевральной полости или ателектаза легкого.

Компьютерная томография (КТ) легких более информативна по сравнению с рентгенограммами, особенно КТ полезна в тех случаях, когда при диффузных поражениях в легких изменения на рентгенограммах минимальные или совсем отсутствуют (Henschke CI, Yankelevitz DF, Wand A, Davis SD, Shiau M // Accuracy and efficacy of chest radiography in the intensive care unit. Radiol Clin North Am 1996 Jan; 34 (1): 21-31). В 66% случаев КТ легких дает дополнительную информацию по сравнению с обычными рентгенограммами грудной клетки у тех же пациентов (Tagliabue M, Merlini L // Computed tomography in the diagnosis of pulmonary barotrauma associated with the adult respiratory distress syndrome. Radiol Med (Torino) 1994 Jan; 87 (1-2): 45-52). Использование клинической информации вместе с денситометрическими данными КТ может помогать в дифференцировании отека легкого и особенно ОРДС и приводить к изменениям в терапии пациентов (Ricupero L, Poli С, Masi A, Beccari P, Consalvo M, Lascialfari L, Pelagatti С // Evaluation of total and inflated lung volumes by a quantitative study using computerized tomography in patients with acute noncardiogenic pulmonary edema. Radiol Med (Torino) 1995 Oct; 90 (4): 410-417).

Недостатком способа диагностики является отсутствие интегрального объективного показателя, позволяющего судить о степени гидратации легочной ткани, и отсутствие степенной оценки развития патологического процесса.

Наиболее близким к заявляемому является способ, использующий КТ с расчетом объема и массы легкого. Для расчета массы легкого использовали гелий с целью заполнения воздухопроводящих путей и расчета плотности легочной ткани. Полученные результаты сравнивали с выведенной идеальной массой легкого и вычислили массу ткани избытка как различие между фактической и идеальной массой легкого (Bombino M, Gattinoni L, Pesenti A, Pistolesi M, Miniati M // The value of portable chest roentgenography in adult respiratory distress syndrome. Comparison with computed tomography. Chest 1991 Sep;100 (3):762-769).

Недостатком способа диагностики является необходимость использования гелия с целью заполнения воздухопроводящих путей и расчета плотности легочной ткани, а также отсутствие выделения степеней ОРДС, что затрудняет адекватную оценку развития патологического процесса.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении эффективности диагностики ОРДС и возможности оценки у пациентов с политравмой степени выраженности ОРДС.

Задача достигается тем, что КТ легких проводят при поступлении пациента в клинику, в первые часы после травмы, на фоне ИВЛ при FiO₂ - 0,21 с шагом 10 мм, осуществляют расчет массы всего легкого, принимаемую за исходную, затем проводят КТ легких в течение всего острого периода соответственно при снижении индекса оксигенации крови, определяют массу всего легкого, производят сопоставление полученной расчетной массы легких в граммах с исходной и при ее увеличении на 10-19% констатируют ОРДС I степени, на 20-39% - ОРДС II степени, 40-79% - ОРДС III степени и при увеличении на 80% и более - ОРДС IV степени.

Новизна способа:
1. Определение массы легкого в течение всего периода болезни и сравнение в граммах с исходной массой легких пациента с политравмой на момент его поступления в клинику и представлении этого соотношения в процентах позволяет более точно определить степень и оценить выраженность патологического процесса и динамику его развития, так как определение исходной массы легких у пациента с политравмой сразу после полученных повреждений, до развития патологии в легких позволяет условно приравнять расчетную массу легких пациента с массой его легких до травмы (массой здоровых легких конкретного пациента).

2. Выведенные проценты стадий ОРДС достоверны и точны, так как проверены при сопоставлении с данными рентгенологических исследований и опробованы клинически на большой группе пациентов.

Способ диагностики ОРДС осуществляется следующим образом: Пациенту с политравмой при поступлении в клинику определяют исходную массу легких. Для этого проводят КТ легких на компьтерном томографе, например, "СТ Cytec 3000s" ("General Electric", США) по программе высокого разрешения со следующими техническими данными: время сканирования 2,4 сек; толщина среза 2 мм; поле зрения 35 см; томографический шаг 10 мм. КТ проводят в положении пациента на спине с положением рук вдоль туловища, головой в гентри, на фоне самостоятельного дыхания при FiO₂ - 0,21 или ИВЛ при FiO₂ - 0,21 с задержкой дыхания на вдохе во время сканирования. Количественная оценка плотности выполнялась, исходя из международных данных по параметрам Хаунсфилда (ед Н), где за (0) принята плотность воды, а за (-1000) плотность воздуха. Сканирование проводилось от верхушек легких до купола диафрагмы. В каждом срезе определялась общая площадь легочной ткани. Также проводился расчет средней оптической плотности легочной ткани каждого скана. По результатам сканирования, исходя из количеств сканов при томографическом шаге 10 мм, площадей легких, на компьютерном томографе проводился расчет объема всего легкого. При сопоставлении шкалы оптической плотности от (0) ед Н (вода) до (-1000) ед Н (воздух) со шкалой физической плотности воды при 37^oС (0,9933 г/см³) до плотности воздуха при 37^oС (0,00129558 г/см³) проводился расчет 0,001 единицы оптической плотности, при этом оптическая плотность воды принималась за 0. 0,001 единица оптической плотности соответствовала 0,000992004 г/см³ физической плотности. В последующем проводился расчет средней оптической плотности всех сканов легкого и расчет массы легкого по формуле: M = V×ρ; где М - масса легкого (гр); V - объем легкого, см³; ρ - плотность легочной ткани, г/см³. Плотность легочной ткани расчитывалась по формуле: ρ = ρ_{ср(рент)}×ρ_k; где ρ - плотность легочной ткани; ρ_{ср(рент)}- средняя оптическая плотность всех сканов легкого, ед Н; ρ_k - коэффициент пересчета единицы оптической плотности в единицу физической плотности (0,000992004 г/см³). Динамический контроль проводился в том же режиме работы.

Степень гидратации легочной ткани оценивали при сопоставлении расчетной общей массы обоих легких пациента в граммах с исходной общей массой обоих легких (полученной при первом исследовании, сразу при поступлении пациента с политравмой в клинику). Превышение исходной массы обоих легких расчетной массой легких пациента расценивалось как развитие патологического процесса с повышением гидратации. Степень нарастания или снижения в динамике массы всего легкого пациента расценивалось как степень прогрессирования или регресса патологического процесса. Степень выраженности ОРДС оценивалась при сопоставлении расчетной массы легких в граммах с исходной массой легких и представлении этого соотношении в процентах. Изменения расчетной массы легких имели сильные обратные корреляционные связи с индексом оксигенации paO₂/FiO₂. С целью стандартизации и приведения полученных результатов к принятой в России 4-х степенной шкале оценки ОРДС, основанной на рентгенографии легких, сопоставили изменения расчетной массы легких к исходной массе легких в % и изменения при проведении общепринятой рентгенографии. При повышении массы легких на 10-19% констатировали ОРДС I степени, при повышении массы легких на 20-39% констатировали ОРДС II, при повышении массы легких на 40-79% констатировали ОРДС III, при повышении массы легких на 80% и более констатировали ОРДС IV степени.

Пример. Пациентка К. 20 лет поступала в отделение реанимации и интенсивной терапии ГНКЦОЗШ 12.02.00. с DS: Политравма. Тяжелая автодорожная травма. Закрытый перелом правой плечевой кости, перелом лонной и седалищной кости справа, разрыв лонного сочленения, перелом обеих костей левой голени. Декомпенсированный гиповолемический шок III степени. Травма произошла за 2 часа до поступления в клинику. При поступлении в отделение реанимации и интенсивной терапии состояние пациентки крайне тяжелое. Тяжесть обусловлена политравмой, шоком. Степень нарушения сознания по шкале Глазго Х баллов. Глазные яблоки в срединном положении, зрачки узкие, D=S. Пациентка сразу переведена на ИВЛ аппаратом "EVITA" (фирмы "Drager", Германия) в режиме IPPV (FiO₂ - 0,6). На обзорной рентгенограмме органов грудной клетки очаговых и инфильтративных изменений нет. Проведена КТ легких на "СТ Cytec 3000s" ("General Electric", США) с расчетом исходной массы легких. КТ легких проводили по программе высокого разрешения со следующими техническими данными: время сканирования 2,4 сек; толщина среза 2 мм; поле зрения 35 см; томографический шаг 10 мм. КТ проводили в положении пациентки на спине с положением рук вдоль туловища, головой в гентри, на фоне ИВЛ при FiO₂ - 0,21 с задержкой дыхания на вдохе во время сканирования. Количественная оценка плотности выполнялась, исходя из международных данных по параметрам Хаунсфилда (ед Н), где за (0) принята плотность воды, а за (-1000) плотность воздуха. Сканирование проводилась от верхушек легких до купола диафрагмы. На каждом скане курсором выделяли по периметру ткань легких с определением общей площади легких. Также проводился расчет средней оптической плотности легочной ткани каждого скана и средней оптической плотности всех сканов легкого, она составляла для правого легкого (-660,88) ед Н и для левого легкого (-650,52) ед Н. По результатам сканирования, исходя из количеств сканов при томографическом шаге 10 мм, площадей легких, на компьютерном томографе проводился расчет объемов всего легкого. В последующем проводился расчет массы легкого по формуле M = V×ρ. Общая масса легких составляла составляла 545,9 г. Начата интенсивная терапия, направленная стабилизация гемодинамики, улучшение реологии крови, инфузионно-трансфузионная терапия. Проведена диагностическая лапороскопия, фиксация костей таза аппаратом внешней фиксации, накостный остеосинтез плечевой кости (после стабилизации гемодинамики), иммобилизация левой нижней конечности гипсовой лангетой.

На 3-и сутки нахождения пациентки в клинике (14.02.00) на фоне ИВЛ в режиме IPPV, проводимой интенсивной терапии отмечено снижение paO₂/FiO₂ до 283. На обзорной рентгенограмме органов грудной клетки отмечалось понижение прозрачности легочного фона, очагово-инфильтративные тени различных размеров и интенсивности сливного типа располагались в средних и нижних отделах обоих легких. Учитывая нарастание отека легких, проведена КТ легких с расчетом массы легких и сопоставлением с исходной массой легких пациентки. КТ проводили в том же режиме работы. Масса легких составляла 924,9 г. Увеличение массы легких пациентки с превышением исходной массы легких пациентки на 69,4% свидетельствовало о развитии ОРДС III степени.

Учитывая у пациентки нарастание ОРДС, подтвержденное лабораторно и рентгенологически, была начата ИВЛ в режиме IPPV в положении "prone position" с чередованием положения на животе и на спине через 12 часов.

На 4-и сутки нахождения пациентки в клинике (15.02.00) на фоне ИВЛ в режиме IPPV в положении "prone position" с чередованием положения на животе и на спине через 12 часов, проводимой интенсивной терапии отмечено снижение paO₂/FiO₂ до 218. На обзорной рентгенограмме органов грудной клетки отмечалось увеличение числа очагово-инфильтративных теней с расположением в периферических отделах. Очаги слились в большие инфильтраты, резко снизилась пневмотизация легочных полей. Масса легких составляла 1043 г и была выше массы легких от 14.02.00 на 12,7%. Масса легочной ткани превышала исходную массу легких пациентки на 91%. Увеличение массы легких свидетельствовало о нарастании гидратации легких. Превышение массы легких пациентки исходных показателей более чем на 80% свидетельствовало о развитии ОРДС IV степени.

На 7-е сутки нахождения пациентки в клинике (18.02.00) на фоне ИВЛ в режиме IPPV в положении "prone position" с чередованием положения на животе и на спине через 12 часов, проводимой интенсивной терапии отмечено повышение paO₂/FiO₂ до 294. Рентгенографическая картина легких существенно не изменялась. Сохранялась двухсторонняя пневмоническая инфильтрация в нижних долях. Очаговые тени локализовались в периферических и прикорневых отделах средних и нижних долей. Масса легких составляла 962,6 г и была выше массы легких от 14.02.00 на 4% и ниже на 7,8% по отношению к 15.02.00. Масса легочной ткани была выше исходной массы легкого пациентки на 76,3%. Снижение общей массы легких по отношению к 4-м суткам свидетельствовало о регрессе отека легких и эффективности проводимой терапии. Выставлен DS: ОРДС III степени.

На 10-е сутки нахождения пациентки в клинике (21.02.00) на фоне ИВЛ в режиме IPPV в положении "prone position" с чередованием положения на животе и на спине через 12 часов, проводимой интенсивной терапии отмечено повышение paO₂/FiO₂ до 436. На обзорных рентгенограммах органов грудной клетки в легких уменьшилось количество очаговых теней, их размеры и интенсивность. Улучшилась пневмотизация. Легочный рисунок оставался усиленным, но более четким. Четким стал наружный контур корней, улучшилась их структура. Масса легких составляла 760,2 г и была ниже массы легких от 18.02.00 на 21,1% и на 27,2% по отношению к 15.02.00. Масса легочной ткани остается повышенной по отношению к исходной массе пациентки на 39,2%. Прогрессивное снижение общей массы легких расценивалось как снижение степени гидратации легочной ткани. Выставлен DS: ОРДС II степени.

Регресс ОРДС по данным КТ с определением массы легких подтверждался улучшением газообменной функции легких. Учитывая положительную динамику, пациентка переведена на самостоятельное дыхание с поддержкой ASB (10-20 mbar) и через 2 суток была отлучена от респиратора и экстубирована на 12 сутки после поступления в клинику и в дальнейшем переведена в профильное отделение.

Перед переводом в профильное отделение (28.02.00) пациентке с целю контроля на фоне самостоятельного дыхания при раO₂/FiO₂ до 462 проведена рентгенография и КТ легких. На рентгенограмме легких отмечалось усиление легочного рисунка в средних и нижних отделах без очаговых и инфильтративных теней с нормальной пневмотизацией и структурой корней. Патологии не выявлено. Масса легких составляла 548,8 г и была ниже массы легких от 21.02.00 на 27,9% и на 43% по отношению к 18.02.00. Масса легочной ткани приближалась к исходной массе легкого пациентки, но оставалась повышенной на 0,5%. DS: ОРДС снят.

Таким образом показано, что у пациентки с ОРДС имелось увеличение массы легких на более чем 90% от исходной массы легких пациентки (полученной при первом исследовании, сразу при поступлении пациента с политравмой в клинику). Способ диагностики ОРДС с использованием КТ легких, расчетом исходной массы и сравнением ее с расчетной массой легких пациентов в динамике объективен, точен и способен выявить изменения в легких при наличии несущественных изменений на обзорных рентгенограммах грудной клетки.

Способ использован у 15 пациентов в отделении реанимации и интенсивной терапии ГНКЦ ОЗШ.

Способ может быть использован в медицине, в частности в реанимации. Компьютерную томографию (КТ) легких проводят при поступлении пациента в клинику, в первые часы после травмы, на фоне ИВЛ при FiO₂ - 0,21 с шагом 10 мм. Осуществляют расчет массы всего легкого, принимаемую за исходную, затем проводят КТ легких в течение всего острого периода соответственно при снижении индекса оксигенации крови. Определяют массу всего легкого. Производят сопоставление полученной расчетной массы легких в граммах с исходной и при ее увеличении на 10-19% констатируют острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) I степени, на 20-39% - ОРДС II степени, 40-79% - ОРДС III степени и при увеличении на 80% и более - ОРДС IV степени. Способ позволяет повысить эффективность диагностики.

Способ диагностики стадий острого респираторного дистресс-синдрома при политравме, заключающийся в компьютерной томографии легких с расчетом массы легкого, отличающийся тем, что компьютерную томографию легких проводят при поступлении пациента в клинику, в первые часы после травмы, на фоне искусственной вентиляции легких при FiO₂ - 0,21 с шагом 10 мм, осуществляют расчет массы всего легкого, принимаемую за исходную, затем проводят компьютерную томографию легких в течение всего острого периода соответственно при снижении индекса оксигенации крови, определяют массу всего легкого, производят сопоставление полученной расчетной массы легких в граммах с исходной и при ее увеличении на 10-19% констатируют острый респираторный дистресс-синдром I степени, на 20-39% - острый респираторный дистресс-синдром II степени, 40-79% - острый респираторный дистресс-синдром III степени и при увеличении на 80% и более - острый респираторный дистресс-синдром IV степени.