Способ ранней диагностики нарушений проходимости дыхательных путей Российский патент 2023 года по МПК A61B5/08 A61B6/02 A61K51/00 A61P11/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии и медицинской радиологии, и может быть использовано для ранней диагностики нарушений проходимости дыхательных путей.

Для этого проводят ингаляцию аэрозоля радиофармпрепарата с высокой интрапульмональной скоростью воздушного потока при минимальных повторяющихся клинических признаках воспалительного процесса со стороны легких, не проявляющихся нарушениями проходимости бронхов при оценке функции внешнего дыхания в фазе ремиссии патологического процесса и при рентгенологическом исследовании. В случае регистрации негомогенного распределения радиоаэрозоля в легких с более проксимальным его отложением устанавливают нарушения проходимости периферических дыхательных путей, а при наличии очага гиперфиксации в проекции крупных бронхов устанавливают наличие в них локальных нарушений и, исключив гиперреактивность бронхов, проводят бронхоскопию с последующими морфологической верификацией еобструктивной патологии.

Способ ранней диагностики нарушений проходимости бронхов и верификации обструктивной патологии, включающий радиоаэрозольную ингаляционноую сцинтиграфию, отличающийся тем, что ингаляцию радиоаэрозоля проводят в режиме с высокой интрапульмональной скоростью воздушного потока в дыхательных путях при минимальных периодически повторяющихся клинических признаках воспалительного процесса неаллергического характера со стороны легких в фазу ремиссии, не регистрирующихся при исследовании функции внешнего дыхания и рентгенологически, и в случае регистрации негомогенного распределения радиоаэрозоля в легких и более проксимального его отложения устанавливают нарушения проходимости периферических дыхательных путей, а при наличии очага гиперфиксации в проекции крупных бронхов устанавливают наличие в них локальных нарушений и проводят бронхоскопию с последующим целенаправленным осуществлением диагностического комплекса, включающего морфологическое и генетическое и др. исследования, и верифицируют обструктивную патологию легких.

Способ неинвазивный, относительно простой и недорогой и может широко применяться для радионуклидной диагностики болезней органов дыхания, сопровождающихся диффузными (распространенными) или локальными нарушениями проходимости дыхательных путей, включая ХОБЛ и опухолевой процесс, на ранних стадиях развития.

Известно, что патологический процесс в бронхолегочной системе уже на ранних стадиях его развития может изменять архитектонику дыхательных путей (ДП) и их аэродинамические свойства, влияя тем самым на проходимость ДП и равномерность вентиляции легких. Поэтому ранняя диагностика нарушений проходимости ДП способствует ранней диагностики обструктивной патологии легких, ее дифференциальной верификации. Однако эта проблема является далеко нерешенной.

Ведущими неинвазивными способами, позволяющими их выявлять, являются рентгенологические и исследование функции внешнего дыхания. Однако часто эти способы не- обеспечивают подобную диагностику, особенно на ранних стадиях развития патологического процесса, когда под его влиянием еще не столь значительно изменяется рельеф слизистой оболочки и проходимость ДП [1].

Возможности морфологического исследования слизистой дыхательных путей в силу сопряженных с ним инвазивности и сложности реализации наряду с существенными ограничениями зоны исследования существенно ограничивают его использование, когда жалобы и клинические проявления патологического процесса скудные или практически отсутствуют, а лечение может принести наибольший эффект [2].

Известны неинвазивные способы исследования вентиляции легких, основанные на ингаляционной сцинтиграфии, которую осуществляют с помощью различных радиоактивных аэрозолей [3,4]. Они позволяют объективно судить о состоянии вентиляции ДП, выявлять ее нарушения. Использовать их можно и у детей разного возраста в силу их неинвазивности, как с позиции технических аспектов, так и в плане лучевых нагрузок, являющихся существенно более низкими по сравнению, например, с рентгенологическими методами исследования, тем более учитывая, что при ингаляции в ДП попадает лишь часть ингалируемого вещества [5, 6].

Известен способ диагностики заболеваний легких с обструктивными нарушениями вентиляции, основанный на ингаляционной сцинтиграфии, который наиболее близок к предлагаемому и взят за прототип [7]. Он заключается в проведении ингаляции радиоаэрозоля в непроизвольном режиме дыхания при обычном для пациента ритме и глубине дыхания с последующей регистрацией сцинтиграфических изображений и их анализом с помощью радиодиагностической системы. Недостатком известного способа является то, что он не учитывает то обстоятельство, что при обычном режиме дыхания, предусмотренном им, скорость инспираторного воздушного потока в ДП относительно невелика. Поэтому изменения его аэродинамики, обусловленные нарушениями архитектоники ДП под влиянием патологического процесса в слизистой оболочке бронхов и их обструкции при ХОБЛ, могут быть настолько незначительны, что не только не регистрируются при исследовании функции внешнего дыхания, но и не оказывают заметного влияния на распределение ингалируемого аэрозоля. Кроме того, относительно длительное время ингаляции способствует перераспределению осевшего ингалянта под влиянием мукоцилиарного транспорта, а также увеличивает возможность возникновения кашля, форсировано перемещающего бронхиальное содержимое, ведущих к искажению получаемой информации. Все эти факторы снижают точность диагностики, осуществляемой с помощью известного способа.

С целью исключения этого недостатка и повышения точности известного способа, согласно предлагаемому способу - ингаляцию радиоаэрозоля проводят в режиме с относительно высокой интрапульмональной скоростью воздушного потока в ДП при минимальных периодически повторяющихся клинических признаках воспалительного процесса неаллергического характера со стороны легких, не проявляющихся нарушениями функции внешнего дыхания в фазу ремиссии. И в случае регистрации негомогенного распределения радиоаэрозоля в легких с более проксимальным его отложением устанавливают неравномерную вентиляцию легких и обструкцию бронхов и целенаправленно осуществляют соответствующий диагностический комплекс, включающий морфологическое н генетическое исследования, и верифицируют мультифакториальную или моногенную патологию, обусловливающую обструктивные нарушения вентиляции ДП.

Высокая скорость воздушного потока в дыхательных путях при ингаляции радиоаэрозоля обеспечивается частотой дыхания до 50±10 в мин при дыхательном объеме 250±25 мл и скоростью воздушного потока, задаваемой ингалятором до 21 л/мин. При относительно высокая скорость воздушного потока создается преимущественно в воздухоносных путях, для которых характерно проявление главным образом инерционных механизмов отложения ингалянта. Это способствует усилению турбулентности и инерционных механизмов отложения на фоне изменения архитектоники ДП и обусловливает проявление проявлению неравномерности их вентиляции, а, следовательно, и негомогенности в распределении ингалированного радиоаэрозоля и его более центральному отложению.

Предлагаемый способ, являясь неинвазивным, физиологичным и относительно недорогим, обеспечивает получение объективных данных, которые сами по себе являются высокоинформативными, а также могут служить показанием к целенаправленному комплексному, в там числе и инвазивному исследованию путем проведения бронхоскопии, включая морфологическое, генетическое и другие, что существенно повышает возможности диагностики бронхолегочной патологии, сопровождающейся обструкцией бронхов, том числе на ранних стадиях ее развития, и является существенной новизной.

Для ингаляции используют взвесь частиц размером до 5 мкм, меченных 99 Тс, активностью 250-300 МБк, а их распределение в ДП регистрируют и анализируют с помощью радиодиагностической системы.

Убедительным подтверждением эффективности предлагаемого способа являются результаты исследования распределения ингалированного радиоаэрозоля у лиц с разной степенью бронхиальной проходимости, которая оценивалась согласно имеющимся стандартам [8]. Распределение радиоаэрозоля в легких оценивалось количественно и качественно. Первая оценка производилась по процентному соотношению активности гамма-излучения в центральной части легкого, соответствующего проекции второй-четвертой генераций бронхиального дерева, к активности в зоне, соответствующей всему легкому. Среднее значение полученных результатов для обоих легких принимали в качестве показателя отложения (ПО) ингалированного радиоаэрозоля в центральных отделах легких. Вторая оценка основывалась на визуальной характеристике отложения ингалянта по анализу сцинтиграфического изображения на экране персистенсскопа гамма-камеры или цветном дисплее компьютера, регистрируемого в необходимые интервалы времени на поляроидные снимки и фотопленку. Результаты исследования отложения ингалянта у контингента лиц с нормальными вентиляционными показателями (n=36), которым ингаляция проводилась в режиме способа-прототипа, распределение ингалированного радиоаэроозоля в легких носило относительно гомогенный характер у вех лиц с нормальными показателями функции внешнего дыхания, относящихся к здоровым и больным с бронхолегочной патологией. Проведение у них ингаляции радиоаэрозоля в режиме в соответствии с заявленным способом, сопровождалось относительно гомогенным распределением радиоаэрозоля в легких (фиг1, а), что имело место значительно чаще у здоровых лиц (Р=0,83), и реже (f=0,25) у пациентов с болезнями органов дыхания (р<0.01). ПО радиоаэрозоля у них в центральной зоне легких составлял в среднем 62,4±1,1%- У остальных лиц из этого контингента, включая 4 здоровых, наблюдалось умеренно негомогенное распределение ингалироаванного радиоаэрозоля (фиг 1, б), ПО которого, составляя 67,8±1,2%, было значимо выше, чем у предыдущих лиц. Клинические показатели не позволяли верифицировать у них заболевание наряду с тем, что у двух из них по анамнезу имел место периодический по утрам незначительный кашел, но менее 2-х месяцев в году с скудным количеством отделяемой мокроты слизистого характера. Более углубленное исследование функции внешнего дыхания, включая общую плетизмографию, так же не показала нарушений вентиляционной способности легких.у одного из них, тогда как у другого при повторной бодигшетизмографии были выявлены начальные признаки обструктивных нарушений вентиляции, не обнаружившихся на спирограмме. Наличие у них негомогенного и более «центрального» распределения ингалированного радиоаэрозоля наряду с экзогенными (курение) и эндогенными (частые ОРВИ) факторами риска послужило основанием для целенаправленного проведения инвазивного исследования - бронхофиброскопии с взятием биоптата и морфологического исследования. В результате были выявлены структурные изменения слизистой, свидетельствующие о наличии воспалительного процесса с явной перестройкой эпителия в сторону соотношения бокаловидных клеток, укорочением и местами потери реснитчатых клеток. В результате у них был установлен ХОБЛ, подтвержденная в отдаленном последующем динамическим спирографическим исследованием.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. У пациента А. 37 лет и мели место жалобы на незначительный периодический кашель главным образом по утрам со скудным отделением мокроты слизистого характера на протяжении около 2-х лет, но не более двух месяцев в году, слабость. Жалобы существенно усиливаются при наличии признаков ОРВИ. По этому поводу обращался в поликлинику, где ему ставили диагноз - острый бронхит. Детально по этому поводу не обследовали, не лечили. Является курильщиком табака на протяжении 10 лет, выкуривает 0,5 пачки сигарет в день. На какие-либо заболевания не указывает. Анамнез со стороны легких по родственникам не отягощен.

Жалобы в момент осмотра отсутствовали. Какие-либо изменения при проведении стандартных клинико-лабораторных исследований не были выявлены. Частота дыханий 18 в мин. Перкуторный звук над легкими не изменен, границы легких и подвижность нижних легочных полей в пределах нормы. При аускультации - дыхание жестковатое, единичные сухие хрипы при форсированном выдохе. Исследование функции внешнего дыхания, включая бодиплетизмографию, никаких отклонений от нормы не выявляло. Проведение радиоаэрозольной статической сцинтиграфии в заданном режиме дыхания по параметрам, согласно заявленному способу, позволило выявить негомогенность распределения ингалированного радиоаэрозоля с более центральным характером его распределения. Это послужило основанием для проведения бронхофиброскопии и последующего морфологического исследования слизистой бронхов, включая электронную микроскопию. В результате выявлена перестройка структуры бронхиального эпителия в сторону увеличения количества бокаловидных клеток, частичного слияния и укорочения реснитчатых клеток, что характерно для воспалительных изменений в слизистой оболочке бронхов. Электронная микроскопия ультраструктурных отклонений не выявила. Пациенту поставлен диагноз: хронический бронхит, ранние стадии развития, ремиссия процесса. В последующем динамика состояния пациента и клинической картины подтвердили адекватность данного диагноза, который был поставлен данному пациенту.

Пример 2.

Больная С-а, 25 лет, в течение длительного периода времени лечилась по месту жительства по поводу приступов удушья, протекающих с экспираторной одышкой и купируемых с помощью бронхолитиков. Был поставлен диагноз бронхиальной астмы и лишь спустя год в связи с «упорным» течением болезни у нее была проведена фибробронхоскопия, в результате которой установлена цилиндрома грудного отдела трахеи с переходом на правый главный бронх. Рентгенологические признаки опухоли отсутствовали (фиг 2, а, б, в), а данные исследования функции внешнего дыхания, соответствовали первоначальному диагнозу. При радиоаэрозольном исследовании выявлены выраженный очаг гиперфиксации радиоаэрозоля в нижней трети трахеи, соответствующий локализации новообразования, и снижение его проникновения дистальнее этого участка (фиг 2. г).

Несомненно, своевременное осуществление данного исследования послужило бы показанием к более ранней и целенаправленной фибробронхоскопии и позволило бы предпринять более своевременные радикальные меры.

фиг. 1 Иллюстрация сцинтиграмм легких при различных режимах ингаляции радиоаэрозоля.

а - режим способа-прототипа

б - режим заявленного способа

фиг. 2 Рентгенологическое и радиоаэрозольное исследование 6-ой С-ой, 25 лет.

Рентгенограммы грудной клетки (прямая проекция - а, правая проекция - б); томограмма (прямая проекция - в); бронхосцинтиграмма (задняя прямая проекция - г; фотография с цветного дисплея компьютера гамма-камеры).

Стрелка - участок гиперфиксации ингалированного радиоаэрозоля.

Литература:

1. Jett J.R. The flow volume loop and main-stem bronchial obstruction / Am. Rev. Respir. Dis. 1988. Vol.138. P.1379-1380.

2. Балалыкин A.C. Общие вопросы эндоскопии. Руководство по клинической эндоскопии. М. -: Медицина. 1985. С. 9-33.

3. Кривоногое Н.Г., Завадовский К.В. Радионуклидная диагностика в пульмонологии. В кн.: Национальное руководство по радионуклидной диагностике. Т. 2. Под ред. Ю.Б. Лишманова, В.И. Чернова. ТомскГБТТ; 2010. С. 163-189.

4. Xie B.Q., Wang W., Zhang W.Q. et al. Ventilation/perfusion scintigraphy in children with postinfectious bronchiolitis obliterations: a pilot study. Plos one. 2014. doi:10.1371/journal.pone.0098381.

5. Книжников B.A. Предельно допустимые уровни облучения пациентов при радионуклидной диагностике. Радионуклидная диагностика. М.: Медицина. 1983. С. 242-270.

6. Spies W/G/ Ventilation/perfusion scintigraphy. Nuclear medicine. 1996. P. 1382-1439.

7. Смирнов И.E., Комарова Н.Л., Герасимова Н.П. Вентиляционная сцинтиграфия легких у детей. Российский педиатрический журнал. 2014. №6. С.28-31.

8. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Workshop report. The 2006 report, is available on www.goldcopd.com. (see also UPDATED 2007).

Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии и медицинской радиологии, и может быть использовано для ранней диагностики нарушений проходимости дыхательных путей. Проводят ингаляцию аэрозоля радиофармпрепарата со скоростью, в 1.5 раза превышающей скорость нормальной вентиляции легких, при минимальных клинических признаках воспалительного процесса неаллергического характера, не регистрирующихся при исследовании функции внешнего дыхания и рентгенологически. При регистрации негомогенного распределения радиоаэрозоля в легких и проксимального его отложения устанавливают нарушения проходимости периферических дыхательных путей, а при наличии очага гиперфиксации в проекции крупных бронхов устанавливают наличие в них локальных нарушений. Способ позволяет повысить точность ранней диагностики нарушений проходимости дыхательных путей за совокупности приемов заявленного изобретения. 2 ил., 2 пр.

Способ ранней диагностики нарушений проходимости бронхов, включающий радиоаэрозольную ингаляционную сцинтиграфию, отличающийся тем, что ингаляцию радиоаэрозоля проводят со скоростью, в 1.5 раза превышающей скорость нормальной вентиляции легких, при минимальных клинических признаках воспалительного процесса неаллергического характера, не регистрирующихся при исследовании функции внешнего дыхания и рентгенологически, и в случае регистрации негомогенного распределения радиоаэрозоля в легких и проксимального его отложения устанавливают нарушения проходимости периферических дыхательных путей, а при наличии очага гиперфиксации в проекции крупных бронхов устанавливают наличие в них локальных нарушений.