CC BY
77
КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ОСТРОГО РЕСПИРАТОРНОГО ДИСТРЕСС-СИНДРОМА У ПАЦИЕНТОВ С ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ
COMPUTER TOMOGRAPHY IN DIAGNOSTICS OF THE ACUTE RESPIRATORY DISTRESS - SYNDROME IN PATIENTS WITH PERMANENT TRAUMATIC BRAIN INJURY
Агафонова Н.В.
Федеральное государственное лечебно-профилактическое учреждение «Научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров», г. Ленинск-Кузнецкий, Россия
Одним из ранних осложнений тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ) является острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС). В основе синдрома лежит повреждение альвеолярно-капиллярной мембраны, приводящее к развитию отека легких.
Традиционная обзорная рентгенография легких в силу своих недостатков не способна выявить развитие гипергидратации легочной ткани в раннем посттравматическом периоде. С помощью компьютерной томографии (КТ) появилась возможность оценить структурные изменения в легких и провести денситометрический анализ развивающейся гипергидратации паренхимы легких. Разработана методика КТ легких при ТЧМТ, систематизирована КТ-семиотика ОРДС и изучена в динамике течения ТЧМТ, разработаны томоденситометрические критерии, характеризующие повреждение легочной ткани.
Методика включала в себя выполнение 4-х срезов с выделением в них 4-х зон, в которых проводилось измерение оптической плотности. Установлено изменение оптической плотности после травмы во всех срезах с наибольшими изменениями в задних базальных отделах легких. По показателям плотности, с учетом структурных изменений в легких в первые сутки после травмы, выделены 3 стадии ОРДС с максимальным развитием признаков на 2-3 сутки. Стабилизация признаков ОРДС происходит к 5-м суткам, полное разрешение - к 14 суткам.
КТ-методика легких позволила проводить обследование пациентов с ТЧМТ в короткие сроки при минимальной лучевой нагрузке и установить развитие гипергидратации легочной ткани в первые сутки после травмы у всех пациентов.
Ключевые слова: острый респираторный дистресс-синдром, компьютерная томография, денситометрический метод, оптическая плотность, тяжелая черепно-мозговая травма.
Agafonova N.V.
Federal state medical prophylactic institution «Scientific clinical center of the miners' health protection», Leninsk-Kuznetsky, Russia
One of the early complications of permanent traumatic brain injury is acute respiratory distress-syndrome. At the heart of the syndrome lies lesion of blood-air interseptum leading to the development of pulmonary oedema.
Traditional plan radiography of lungs by virtue of its disadvantages isn't able to find out the development of overhydration of pulmonary tissue in early posttraumatic period. By means of CT appeared the opportunity to evaluate structural changes in lungs and carry out densitometric analysis of developing overhydration pulmonary pulp. It has been woked out the technique of CT of lungs by permanent traumatic brain injury, arranged CT-semeiology of permanent traumatic brain injury and studied in dynamics of course of permanent traumatic brain injury, worked out tomoden-sitometry criterions characterizing lesion of pulmonary tissue. The technique included the realization of 4 scans with separation in them 4 zones in which were carried out measurements of optical density. It has been established the change of optical density after trauma in all scans with the most changes in dorsal basal parts of lungs. According to the indices of density with due account for structural changes in lungs for the 2-3 day. Toward the 5th day takes place the stabilization of evidence of permanent traumatic brain injury and the whole solution toward the 14th day.
CT-technique let to carry out the examination of patients with permanent traumatic brain injury at short notices in marginal radiation exposure and establish the development of overhydratation of pulmonary tissue for the first day after trauma in all patients.
Key words: acute respiratory distress-syndrome, computer tomography, densitometric method, optical density, permanent traumatic brain injury.
Тяжелая черепно-мозговая травма является достаточно распространенным травматическим повреждением настоящего времени. Высоким остается уровень летальности от ТЧМТ, который составляет 28-85,7 %. Причинами высокой летальности являются тяжесть поражения головного мозга и осложнения, развившиеся со стороны жизненно-важных органов и систем в остром периоде ТЧМТ.
Наиболее ранними и частыми при ТЧМТ являются осложнения со стороны легких. Присоединение к повреждениям головного мозга легочных осложнений отягощает течение травмы и увеличивает летальность до 65-95 % [1].
Одним из таких осложнений является острый респираторный дистресс-синдром, который является крайней степенью острого повреждения легких (ОПЛ). ОПЛ и
62
ОРДС развиваются после травмы очень быстро и характеризуются нарастанием гидратации легочной ткани с развитием гипоксемии и появлением инфильтративных изменений на рентгенограммах [2].
В основе ОРДС лежит повреждение альвеолярно-капиллярной мембраны биологически-активными соединениями (БАС), приводящее к увеличению ее проницаемости и развитию отека легких [3].
ПОЛИТРАВМА
Основным методом диагностики ОРДС является рентгенологический, но на ранних этапах развития этого патологического процесса в 70-90 % случаев не удается выявить каких-либо изменений в легких, хотя появление признаков ОРДС отмечено было через 6-12 часов [4, 5]. Низкая чувствительность рентгенографии к малоконтрастным теням, присутствие эффектов суммаций и суперпозиций являются существенными ее недостатками. Так же рентгенограмма мало эффективна в оценке гипергидратации легочной ткани [6, 7].
Компьютерная томография (КТ) признана в настоящее время одним из ведущих неинвазивных методов исследования органов грудной клетки. Появилась возможность не только визуально изучать исследуемый объект, но и проводить прямой денситометрический анализ с секторальным измерением плотности легочной ткани и определением средней плотности и разницы плотностей между максимальными и минимальными ее значениями в передне-задних отделах легких [8].
КТ позволяет получить дополнительную информацию в выявлении плевритов, пневмонической инфильтрации, мелкоочаговой диссе-минации и др.
Ценность диагноза, установленного в разгар заболевания, несоизмеримо меньше, а результаты целенаправленной терапии существенно хуже, чем на раннем этапе.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа основана на исследовании 80 пациентов с ТЧМТ. Контрольную группу составили здоровые пациенты, у которых была изучена нормальная КТ-картина легких для сравнения с результатами пациентов основной группы. Средний возраст пациентов основной группы составил 38,3 ± 2 лет. Из общего числа поступивших пациентов преобладали мужчины, которые составили 88,7 %. Условием для включения пациентов в основную группу явились: тяжелая черепно-мозговая травма, степень нарушения сознания по шкале ком Глазго <8 баллов и время от момента травмы <24 часов.
По виду черепно-мозговой травмы все поступившие пациенты разделились следующим образом: ушиб головного мозга со сдавлением гематомами — 73,8 %, ушиб головного мозга без сдав-ления — 26,2 %. Среди ушибов головного мозга со сдавлением эпидуральные гематомы составили 15 %, субдуральные гематомы — 65 %, внутримозговые гематомы — 20 %. Переломы костей черепа были выявлены у 85 %, с переходом на основание — у 22,1 %. Умерло пациентов основной группы 46,2 %.
Обзорную рентгенограмму грудной клетки и КТ проводили сразу при поступлении, динамические КТ-исследования осуществляли в последующие 2-е, 3-и, 5-е, 7-е, 14-е и 21-е сутки.
Каждое КТ-исследование легких проводили по предложенной нами методике с оценкой КТ-семиоти
Каждый из четырех полученных ориентировочно делился на 4 зоны: заднюю, латеральную, медиальную и переднюю (рис. 6). В каждой из этих зон проводилось измерение оптической плотности паренхимы легких в фиксированных точках. На основании полученных четырех значений плотности в каждом срезе определялась средняя арифметическая величина плотности. Зональное деление легких позволило определить распространенность признаков ОРДС внутри среза, а измерение плотности в фиксированных точках — получить более достоверные значения оптической плотности легких и оценить их в динамике.
В этих же срезах определяли разницу между максимальными и минимальными значениями плотностей, которая позволила дать оценку степени выраженности уплотнения легочной ткани
Рис. 1. Схема деления КТ-томограммы на 4 уровня
24703 3780 01 .01 ; 01 N0 С CN -300.0mm +50.0mm +00. 0' AZ 0"
saai—j-^
KRfiSNOSEL.SKII «.fi. 31:O0M
¡^ 1999^10/13 10:28:49
REFERENCE LINE рясе ei
S» TYPE П0 LCTH<L 02 ПХ 0« -165 01 -35
1.SLICE LINE
2. SLICE RANGE
3.LOCATION
Se1ect No.-
«REFERENCE LINE END 02.04:01
WU222 UL+84
ки и денситометрического анализа (рис. 1).
Методика КТ легких включала в себя выполнение 4-х срезов на информативных уровнях с захватом всех легочных сегментов. Первый срез выполнялся на уровне нижнего края грудино-ключичного сочленения (рис. 2), второй срез — на уровне бифуркации трахеи (рис. 3), третий — середина правого корня (рис. 4) и четвертый — на уровне правого купола диафрагмы (рис. 5).
LEN -KUZ RECIOHWL HOSPITn
в области очага ОРДС и оценить степень развития гидратации легочной ткани и степень компенсаторной гиперпневмотизации окружающих тканей легкого. Такая методика позволила за короткое время при минимальной лучевой нагрузке получить объективную оценку изменений в легких, применить ее у тяжелых больных и достигалась сопоставимость результатов при динамическом исследовании, облегчалась последо-
вательность изучения всех отделов легких.
По данным КТ была систематизирована КТ-семиотика ОРДС, по которой оценивались изменения в легких в течение всего периода динамического наблюдения пациента.
РЕЗУЛЬТАТЫ
И ОБСУЖДЕНИЕ
В первые 24 часа после травмы признаки ОРДС на обзорной рентгенограмме были выявлены у 60 % пациентов с ТЧМТ, а по данным КТ — у 77,8 % пациентов. Изменения в легких по данным обзорной рентгенографии были диффузными, двусторонними, слабо выраженными с небольшим процентом выявляемости очагов и фокусов. Легочной рисунок был усилен во всех отделах и деформирован по мелкоячеистому типу, а очаги и фокусы располагались в центральных и периферических отделах.
Иными изменения в легких в первые сутки были на КТ: не отмечалось симметричного двустороннего, диффузного поражения всех легочных полей. В каждом срезе правого и левого легких признаки ОРДС разной степени выраженности локализовались в нижних базальных отделах легких. Деление легких на зоны и срезы позволило установить развитие признаков ОРДС в первые часы после травмы в задних зонах 4-го, реже 3-го и еще в меньшей степени — 2-го срезов. Выявляемость признаков ОРДС в задних зонах достигала 86-90 %. Изменения были слабо выраженными, необильными с одновременным присутствием всех признаков ОРДС в разной степени выраженности. В 1-м и 2-м срезах признаки ОРДС были выявлены всего у 30 % пациентов.
На КТ наибольший процент среди всех признаков ОРДС составили эмфизема (77,8 %) и усиление легочного рисунка (73,3 %). Деформация легочного рисунка составила 62,3 % и была как по мелко-, так и по среднеячеистому типу. Средне-ячеистая деформация отмечалась в передних зонах легких, а мелкоячеистая — в задних зонах легких. Контуры легочного рисунка были нечеткими за счет развития пери-васкулярных и перибронхиальных
Рис. 2. КТ легких. 1-й срез на уровне нижнего края грудино-ключичногосочленения
Рис. 3. КТ легких. 2-й срез на уровне бифуркации трахеи
Рис. 4. КТ легких. 3-й срез на уровне середины правого корня
Рис. 5. КТ легких. 4-й срез на уровне правого купола диафрагмы
Рис. 6. КТ легких. Схема деления среза на 4 зоны и фиксированные точки
ови-кт у.у.
Л
1.1 х- +0.27ст и-
ЫШ602 Ц|_-333
инфильтративных изменений по типу «матового стекла» (рис. 7).
Феномен снижения пневмотиза-ции имел слабую интенсивность, на фоне которого был виден усиленный и деформированный легочной рисунок. За счет скопления жидкости вокруг сосудов, бронхов, меж-дольковых перегородок в результате повышенной проницаемости эндотелия сосудов, контуры легочного рисунка были нечеткими. В
й-
С1> М- -■ БО-
п-
киг кгсю
0. Иг 7 I 1
^ЗВ. .1
передних, латеральных и медиальных зонах отмечалась гиперпнев-мотизация с участками буллезных вздутий. Площадь легких, в которой отмечалась эмфизема, была больше площади, занятой инфиль-тративными изменениями, поэтому на КТ в первые сутки преобладала эмфизема, а на обзорной рентгенограмме преобладало снижение воздушности у 36,3 %, а эмфизема составила всего 16,2 %.
64
ПОЛИТРАВМА
Стенки бронхов были утолщены за счет перибронхиальной инфильтрации, просвет расширен и в динамике, с нарастанием инфиль-тративных изменений в легких, сохранялся расширенным. Междоль-ковые перегородки утолщались и теряли четкость контуров. Данные изменения были хорошо выражены в периферических отделах среза. Существенные недостатки обзорной рентгенографии не позволяли выявить эти изменения на рентгенограммах. Одновременно у одного пациента в первые сутки отмечались различные признаки ОРДС разной степени выраженности.
По данным КТ не было отмечено четкой закономерности в развитии каждого признака, так как в течение первых 24 часов после травмы уже имели место очаговые тени различных размеров, вплоть до фокусов и более крупных инфильтратов. Очаги от мелкоочаговой диссеминации (17,7 %) до более крупных локальных очагов (12,5 %) не имели четких контуров, были неправильной формы, сливались между собой в более крупные фокусы (7,4 %) и располагались, в основном, в задних зонах 4-го среза и в небольшом количестве во 2-3 срезах.
По данным обзорной рентгенографии прослеживалась стадийность ОРДС. В первые сутки после травмы 1-я стадия составила 44,9 %, 2-я - 11,3 %, 3-я - 3,8 % и у 40 % пациентов никаких структурных изменений в легких выявлено не было.
Одновременное присутствие у одного пациента с ТЧМТ на КТ практически всех признаков ОРДС, но разной степени выраженности, не позволило провести деление ОРДС с учетом КТ-семи-отики на стадии в первые сутки (рис. 8). Применение денситоме-трического метода КТ позволило путем измерения оптической плотности выявить признаки развивающейся гипергидратации легочной ткани, что невозможно было выявить на обзорных рентгенограммах. Для проведения денситоме-трического анализа у пациентов с ТЧМТ разработали критерии, характеризующие нормальную плотность легочной ткани у здоровых
Рис. 7. КТ легких. 1-е сутки, ОРДС. Снижение пневмотизации по типу «матового стекла» в задней зоне 3-го среза слева
людей. Нижние отделы легких у здоровых были более пневмотизи-рованы, по сравнению с верхними отделами легких, оптическая плотность левого легкого выше плотности правого легкого, что обусловлено расположением сердца слева.
В первые сутки после травмы оптическая плотность легких изменялась во всех срезах, но наиболее плотными легкие были в задних зонах 3-4 срезов — 664 Ни, в передних зонах пневмотизация увеличивалась до —04 Ни. Повышенная плотность паренхимы легких у пациентов с ТЧМТ свидетельствовала о развитии геперги-дратации, как одного из основных критериев ОРДС. По показателям оптической плотности в первые сутки развитие ОРДС установлено было у 96,3 % пациентов, а с учетом структурных изменений в легких выделено 3 стадии ОРДС: 1-я стадия ОРДС выявлена у 76,4 % пациентов, 2-я стадия ОРДС — у 12,5 % пациентов и 3-я стадия — у 7,4 % пациентов. Изменения плотности легочной ткани от —781 Ни до —743 Ни, а разницы плотностей
Рис. 8. КТ легких. 1-е сутки. ОРДС. Очагово-инфильтративные изменения в легких
Рис. 9. КТ легких. Развитие признаков ОРДС на 3-и сутки во всех зонах и срезах
от 183 до 296 ед. у пациентов с ТЧМТ явились критериями, свидетельствующими о развитии ОРДС с выделением 3-х стадий в первые сутки после травмы.
На 2-3 сутки на КТ отмечено бурное развитие всех рентгенологических признаков ОРДС, выявленных в первые сутки, которое заключалось как в увеличении количества, так и в появлении их во всех срезах и зонах (рис. 9).
Легочной рисунок усиливался и деформировался в большей степе-
ни, увеличивалось количество очагов и фокусов. Инфильтративные изменения появлялись в передних зонах 1-2 срезов. Очаги и фокусы локализовались в латеральных и медиальных зонах, больше по периферии. Максимальное увеличение признаков ОРДС отмечено на 3-и сутки.
У 2,5 % пациентов с ТЧМТ отмечено развитие пневмонии аспираци-онного генеза. На раннее развитие пневмонии оказывало влияние развитие компрессионных ателектазов в результате сдавления альвеол
стей увеличивалась до 408 ед. На 5-е сутки произошла стабилизация рентгенологических признаков, имевших бурный рост в течение первых трех суток, но получила бурный рост пневмоническая инфильтрация, которая достигала 8,7 %, а к 7 суткам достигла 15,2 %.
Развитию пневмонии к 7 суткам способствовали снижение иммунного статуса у пациентов, уменьшение дыхательной поверхности легких вследствие ателектазиро-вания и нарушение проходимости бронхов.
на 3-7 сутки течения острого периода травмы.
Меньше плотность изменялась в верхних отделах легких, и наиболее выраженными изменения были в нижних долях. К 21 суткам после разрешения инфильтра-тивных изменений в легких оптическая плотность не достигала значений плотности здоровых, а только приближалась к значениям плотности 1-го дня, что свидетельствовало о сохраняющейся гипергидратации легочной ткани (рис. 10).
Рис. 10. КТ легких. ОРДС. Динамика изменений в легких с 1 по 14 сутки
жидкостью, которая выявлялась в виде плевритов и инфильтратов.
Пневмоническая инфильтрация занимала 1-2 сегмента, располагалась в задних базальных сегментах легких. Она была интенсивной, для нее был характерным симптом «воздушной бронхографии». Диагностическими критериями, подтверждающими пневмонию, явились оптическая плотность, которая повышалась до +20-40 Ни, воспалительная реакция крови и появление температуры.
Параллельно с увеличением оча-гово-инфильтративных изменений в легких, увеличивались оптическая плотность и разница плотностей. Наибольшее повышение плотности происходило в задних зонах 3-4 срезов, где она достигала —580 Ни, а разница плотно-
К 7 суткам отмечено уменьшение признаков ОРДС и разрешение их происходило в передних зонах 1-2 срезов с сохранением в 3-4 срезах.
К 14 суткам большинство признаков ОРДС разрешились с частичным разрешением пневмонической инфильтрации.
К 21 суткам у всех пациентов разрешились признаки ОРДС и пневмоническая инфильтрация с сохранением локальных фиброзных изменений, которые были слабо выражены и не оказывали существенного влияния на дыхательную функцию легких.
Параллельно с развитием признаков ОРДС, с 1-х по 14 сутки увеличивалась и оптическая плотность. Наибольшее повышение оптической плотности отмечалось
В целом анализ результатов обследования пациентов с ТЧМТ показал, что КТ является эффективным методом в выявлении ранних признаков ОРДС по сравнению с обзорной рентгенографией. Применение КТ у тяжелых больных не только не ухудшает их состояние, а позволяет быстро провести обследование, существенно уточнить и дополнить данные традиционного рентгенологического исследования.
Применение КТ сразу после травмы позволило установить развитие ОРДС у 96,3 % пациентов, раннее развитие вторичных осложнений на 3-и сутки. Результаты КТ легких с использованием денситометриче-ского анализа способствовали уточнению и детализации клинического диагноза, существенно повлияли на тактику лечения больных, умень-
ПОЛИТРАВМА
66
шив процент развития вторичных осложнений, и предотвратить прогрессивное развитие ОРДС. Наиболее точным критерием диагностики развивающейся гипергидратации легочной ткани в раннем периоде ОРДС явился денситометрический метод КТ.
ВЫВОДЫ:
1. Разработанная методика компьютерной томографии легких с выявлением 4-х информативных уровней позволяет проводить обследование пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой в короткие
сроки, при минимальной лучевой нагрузке, и осуществлять раннюю диагностику острого респираторного дистресс-синдрома.
2. Информативность КТ в выявлении признаков острого респираторного дистресс-синдрома в раннем посттравматическом периоде выше по сравнению с обзорной рентгенографией. Систематизированная КТ-семиотика позволила установить развитие острого респираторного дистресс-синдрома у 77,8 % пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой, а обзорная рентгенография — у 60 % пациентов.
3. Ранним критерием развития острого респираторного дистресс-синдрома является гипергидратация легочной ткани, для диагностики которой целесообразно использовать денситометрический метод КТ, который позволил диагностировать его у 96,3 % пациентов в первые 24 часа после травмы и выделить три стадии его развития.
4. Развитие признаков острого респираторного дистресс-синдрома происходит в течение первых 3-х суток у 100 % пациентов с одновременным присутствием рентгенологических признаков разных стадий.
Литература:
1. Киберев, А.Б.. Воспалительные осложнения черепно-мозговой травмы в остром периоде: клиника, диагностика, прогнозирование, профилактика, лечение /А.Б. Киберев: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 1991. - 19 с.
2. Luce, J.M. Acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome /Luce J.M. //Crit. Care. Med. - 1998. - V. 26, N 2. - P. 369-376.
3. Багдатьев, В.Е. Респираторный дистресс-синдром взрослых: часть 1 /Багдатьев В.Е., Гологорский В.А., Гельфанд Б.Р. //Вестн. интенс терапии. - 1997. - № 1-2. - С. 4-8.
4. Колесникова, Е.К. Динамика «шокового легкого» в рентгенологическом изображении /Колесникова Е.К. //Вестн. рентгенол. - 1979. - № 4. - С. 44-50.
5. Особенности рентгенологической диагностики респираторного дистресс-синдрома у пострадавших ожогами дыхатель-
ных путей /Киселева М.Н., Важенин А.В., Калев О.Ф., Ваганов Н.В. //Паллиативная мед. и реаб. - 1997. - № 4. - С. 16-19.
6. Тюрин, И.Е. КТ высокого разрешения в диагностике заболеваний органов дыхания /Тюрин И.Е. //Мед. визуализация.
- 1999. - № 3. - С. 36-44.
7. Winner-Muram, H.T. Ventilator-associated pneumonia in patients with adult respiratory distress syndrome: CT evaluation /Win-ner-Muram H.T., Steiner R.M., Gurney J.W. //Radiology. - 1998.
- V. 208, N 1. - P. 193-199.
8. Density Patterns in the Normal Lung as Determined by Computed Tomography /Lawrence J., Rosenblum M.D., Ma-uceri Richard A. et al. //Radiology. - 1980. - V. 137, N 2. - P.
- 409-416.
m
