Твс легких что это такое: Что такое инфильтративный туберкулез легких?

Содержание

КТ легких при туберкулезе — DocDoc.ru

Компьютерная томография (КТ) — это самый информативный способ исследования легких. С помощью КТ можно выявить практически любые изменения в бронхолегочной системе, в том числе туберкулез. К сожалению, КТ не может использоваться для скрининга заболевания (как флюорография) из-за высокой стоимости, поэтому его обычно назначают, если на ФЛГ или рентгенограмме есть патологические изменения.

КТ — это послойное сканирование легких при помощи рентгеновских лучей. Томограммы получаются намного более четкими, чем рентгенограммы, а послойные срезы позволяют получить объемное изображение и выявить даже небольшие по размеру изменения в легочной ткани. Это очень важно для диагностики туберкулеза на ранних стадиях.

Показания для КТ легких при подозрении на туберкулез:

  • инфильтративные тени на флюорограмме или рентгенограмме;
  • положительные результаты пробы Манту или Диаскинтеста;
  • положительный посев мокроты на туберкулезную палочку.

Диагноз туберкулеза легких выставляют только при положительном посеве мокроты. Если он отрицательный, а в легких обнаружены характерные очаги, речь идет о патологическом процессе другой этиологии. В этом случае назначается дополнительное обследование. Если лабораторное обследование дает положительные результаты, то нужно исключать внелегочные формы туберкулеза.

КТ используют не только для подтверждения диагноза туберкулеза легких и внутригрудных лимфоузлов, с ее помощью определяют локализацию и размеры патологических очагов, оценивают результаты лечения.


Если вас беспокоит какая-то проблема со здоровьем, запишитесь на диагностику. Успех лечения зависит от правильно поставленного диагноза.

Что видно на КТ легких при туберкулезе?

В острой фазе туберкулеза легких на КТ видны очаги уплотнения легочной ткани (инфильтраты) рядом с бронхами и увеличенные измененные лимфатические узлы рядом с корнем пораженного легкого. При диссеминированной форме туберкулеза на КТ легких регистрируются множественные мелкие инфильтраты, преимущественно в верхних долях. Если обычная томограмма недостаточно информативна, используют контрастирование. Особенно хорошо КТ с контрастом «показывает» казеозный некроз.

После курса лечения количество и размеры очагов должны уменьшиться — с целью контроля эффективности терапии обычно назначают повторное КТ.

Данная статья размещена исключительно в познавательных целях, не заменяет приема у врача и не может быть использована для самодиагностики.

03 июня 2015

Особенности рентгенодиагностики туберкулеза в зависимости от локализации в легких

Введение. Туберкулез легких (ТБЛ) имеет преимущественную локализацию в легких и является одним из тяжелых инфекционных заболеваний. В Саратовской области ежегодно регистрируется более 1000 вновь выявленных больных туберкулезом, из которых до 50,0% являются бациллярными (заразными) больными. В 2017 году больные туберкулезом органов дыхания составили 95,4% от числа всех зарегистрированных больных туберкулезом. Типичными для туберкулеза легких являются следующие локализации: S1, S2, S6. Значительно реже туберкулезный процесс поражает сегменты средней, нижних и добавочной долей. Современным методом диагностики туберкулеза легких остается рентгенологическое исследование, которое играет большую роль на всех этапах заболевания туберкулезом.

Цель исследования: выявление особенностей рентгенологического исследования при диагностике ТБЛ типичной и нетипичной локализации.

Материал и методы. Проведен анализ 79 пациентов в возрасте 32-44 лет, находившихся на обследовании и лечении в Туберкулезной больнице ФКУЗ МСЧ-64 ФСИН России. Всем пациентам проводилась рентгенография органов грудной клетки, линейная томография легких на рентгеновском диагностическом аппарате «Диаком». Компьютерная томография проводилась на базе ГУЗ ОКБ на аппарате Optima CT 660.

Результаты. Анализ проведенных методов рентгенологического исследования при ТБЛ показал следующее. Отмечено, что выявлению дополнительных признаков ТБЛ в области верхушках легких способствует дополнительное использование рентгенография в наклонном положении по Флейшнеру. Во всех случаях расположения патологического процесса в средних и нижних легочных полях уточнению изменений, полученных при рентгенографии, способствовало дополнительное применение линейной томографии в прямой и боковой проекциях, а также на срединном срезе. Определение глубины срезов для линейных томограмм производилось после рентгенографии в боковой проекции для уточнения локализации патологического процесса. При локализации патологических изменений кзади от срединной фронтальной плоскости (S1,2,6,10) томографическое исследование проводилось в положении больного лежа на спине. При локализации изменений кпереди (S3,5,7,8), лучшие результаты были получены при обследовании больного в положении на животе. Также для отсеивания мешающих теней скелета грудной клетки при локализации изменений в верхушечно-задних сегментах (S1,2) использовалось положение лордоза лежа на спине.

При уточнении локализации ТБЛ оказалось, что типичное расположение в S1,2,6 наблюдалось в 71 случае (89,9%). Среди ТВС легких нетипичной локализации наиболее часто отмечалось расположение в S8,9,10 – в 3 случаях (3,8%). С одинаковой частотой ТБЛ локализовался в Sax – в 2 случаях (2,5%) и S4,5 – в 2 случаях (2,5%). В 1 случае (1,2%) патологический процесс располагался в дополнительной доле v. azygos.

При уточнении формы ТБЛ нетипичного расположения чаще всего встречался инфильтративный туберкулез ‑ в 5 случаях из 8 (62,5%). Наиболее часто данная форма ТВС легких локализовалась в Sax – 2 случая (40%), с одинаковой частотой в дополнительной доле v. azygos – 1 случай (20%), в S4,5 – 1 случай (20%), в S8,9,10 – 1 случай (20%). Очаговый туберкулез встречается реже – в 2 случаях из 8 (25%). С одинаковой частотой данная форма ТБЛ локализовалась в S4,5 – 1 случай (50%) и в S8,9,10 – 1 случай (50%). При ТБЛ нетипичного расположения туберкулема встретилась реже всего – 1 случай из 8 (12,5%) – с локализацией в S8,9,10 –  1 случай (100%) (Рис. 1). При установлении формы ТБЛ типичной локализации в S1,2,6 были выявлены: 28 случаев инфильтративного туберкулеза (40%), 12 случаев очагового туберкулеза (17%), 1 случай туберкулемы (1%) (Рис. 2), 30 случаев других форм туберкулеза (42%).

Оказалось, что общая рентгеносемиотика при нетипичной локализации ТБЛ без существенной разницы показателей не отличалась от типичной.

При анализе историй болезни пациентов с ТВС легких нетипичной локализации длительность лечения чаще всего составляла более 24 месяцев – 7 случаев из 8 (87,5%). Реже длительность лечения составляла менее 24 месяцев – 1 случай из 8 (12,5%). Для пациентов с ТБЛ типичной локализации в S1,2,6 чаще всего длительность лечения составляла менее 24 месяцев – 45 случаев из 71 (63%). В 26 случае из 71 (37%) наблюдался переход в другие формы туберкулеза.

Выводы:

1.При выявлении ТБЛ нетипичной локализации необходимо использование комплексного рентгенологического исследования.

2.Комплексное рентгенологическое исследование является высокоинформативным методом, позволяющим уточнить локализацию ТБЛ, позволяет оценить протяженность, форму и фазу заболевания в соответствии с принятой классификацией.

3.Нетипичная локализация ТБЛ вызывает трудности дифференциальной диагностики.

4.Наиболее часто при нетипичном расположении встречалась инфильтративная форма ТБЛ.

5.Общая рентгеносемиотика при нетипичной локализации ТБЛ без существенной разницы показателей не отличалась от признаков ТБЛ типичного расположения.

6.Выявление ТБЛ нетипичной локализации влияет на длительность лечения, которое при этом более продолжительно и составляет чаще более 24 месяцев.

причины, симптомы, диагностика, лечение, профилактика

Представляет собой форму вторичного туберкулеза, которая характеризуется формированием в легких очагов специфического воспаления,диаметр которых не превышает 10 мм.

Причины

Очаговый туберкулез легких в большинстве случаев возникает в результате экзогенной суперинфекции либо эндогенной активации инфекции в старых первичных очагах. Экзогенное инфицирование возникает при тесном контакте с человеком, страдающим открытой формой туберкулеза. Инфицирование происходит аэрогенным путем. При этом вновь заболевшие лица выделяют микобактерии, которые отличаются повышенной устойчивостью к тем же противотуберкулезным препаратам, что и источник инфекции.

Активация эндогенной инфекции возникает в старых туберкулезных очагах в легких или внутригрудных лимфатических узлах. Это объясняется тем, что в остаточных очагах микобактерии туберкулеза могут длительно персистировать в виде L-форм. Реверсия туберкулезной инфекции может возникать на фоне ослабления ранее сформированного противотуберкулезного иммунитета, что может быть обусловлено стрессами, некачественным питанием, переутомлением, терапией иммунодепрессантами, сопутствующими заболеваниями, такими как пневмокониозы, сахарный диабет, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, вредные привычки, такие как алкоголизм, табакокурение, наркомания. В патогенезе повторной активации эндогенной инфекции, важную роль играет лимфогематогенный перенос микобактерий в организме.

В большинстве случаев очаговый туберкулез легких локализуется преимущественно в верхних участках легкого, что объясняется ограниченной подвижностью верхушки легкого, слабой аэрацией, а также замедленным крово- и лимфотоком в этих областях легкого.

Симптомы

Главной особенностью клинической картины очагового туберкулеза легких считается отсутствие и стертость симптомов. У незначительного количества больных может обнаруживаться незначительный интоксикационный синдром и признаки поражения органов дыхания.

Интоксикация проявляется возникновением субфебрильной температурыв вечерние часы, ощущением жара, сменяющегося кратковременным познабливанием. Также возможны потливость, недомогание, снижение аппетита и нарушение сна. Иногда при данном типе патологии могут возникать признаки гипертиреоза, проявляющиеся увеличением в размерах щитовидной железы, тахикардией, появлением неестественного блеска в глазах, изменением веса и появлением раздражительности. У женщин могут обнаруживаться нарушения менструального цикла по типу опсоменореи или пройоменореи.

Иногда больные жалуются на боль в боку, между лопатками и в плечах. Кашель обычно носит непостоянный характер, может быть сухим либо сопровождаться скудным отделением мокроты. В редких случаях возможно появление кровохарканья.

Диагностика

Постановку диагноза затрудняет то, что физикальные данные, обнаруженные при объективном обследовании пациента с подозрением на очаговый туберкулез легких, неспецифичны.

Туберкулиновые пробы при очаговом туберкулезе легких, как правило, малоинформативны, поэтому не играют важной диагностической роли. Для определения активности туберкулеза исследуется мокрота на КУБ, также производится бронхоскопия с забором бронхоальвеолярных смывов. Важное диагностическое значение принадлежит рентгенографическому исследованию легких и компьютерной томографии органов грудной клетки.

Лечение

Лечение активного очагового туберкулеза проводится посредством назначения противотуберкулезной химиотерапии, предусматривающей назначение не менее трех противотуберкулезных препаратов. Длительность курсового лечения может варьироваться от 2 до 3 месяцев. В фазе продолжения, длительность которой может быть от 4 до 6 месяцев, оставляют прием двух препаратов. Общая длительность терапии очагового туберкулеза легких варьироваться от 6 до 9 месяцев, а у отдельных пациентов до одного года. Реабилитация после курса лечения осуществляется в условиях противотуберкулезного санатория.

Профилактика

Профилактика очагового туберкулеза основана на назначении корректного лечения туберкулеза.

Симптомы Очагового туберкулеза легких

Симптомы Очагового туберкулеза легких:

Часть больных, выявленных с помощью
флюорографии, действительно не имеет
никаких клинических симптомов. Однако
большинство из них реагирует на
возникновение малораспространенного
очагового туберкулеза легких слабостью,
потливостью, понижением трудоспособности
и аппетита. Больные жалуются на появление
жара в щеках и ладонях, на кратковременный
озноб и малую субфебрильную температуру
среди дня. Иногда наблюдаются непостоянный
кашель, сухой или со скудным количеством
мокроты, боли в боку.

Диагностика Очагового туберкулеза
легких:

При осмотре больного отмечается
небольшая болезненность мышц плечевого
пояса на стороне поражения. Лимфатические
узлы не изменены. В легких может быть
укорочение перкуторного звука лишь при
слиянии очагов поражения. В свежих фазах
развития очагового туберкулеза при
наличии инфильтративных изменений, при
покашливании прослушиваются жесткое
дыхание и мелкие, влажные единичные
хрипы.

Туберкулиновые пробы обычно выражены
умеренно.

Со стороны крови не отмечается ничего
характерного для этой формы заболевания,
и изменения крови зависят от фазы
заболевания. При маловыраженных свежих
формах показатели крови нормальные, в
фазе инфильтрации СОЭ несколько ускорена,
левый сдвиг формулы достигает 12-15%
палочкоядерных форм, незначительная
лимфопения.

При хроническом течении процесса
очагового туберкулеза наблюдается так
называемая продуктивная форма.
Определяются очаги мелких и средних
размеров (3-6 мм), округлой или неправильной
формы, четко очерченные, средней и резкой
интенсивности.

На рентгенограмме определяются очаги
размером до 1 см в диаметре, округлой
или неправильной формы. Контуры их могут
быть четкие или размытые, интенсивность
слабая или средняя. Очаги единичные и
множественные, чаще располагаются в
одном легком, преимущественно в верхних
отделах: в I, II и VI сегментах; нередко
сливаются между собой. Вокруг очагов
видны широкие линейные переплетающиеся
тени — лимфангоит.

При прогрессировании определяется
увеличение количества свежих очагов
поражения, усиление лимфангоита,
появляются полости распада.

Лечение Очагового туберкулеза легких:

При современном антибактериальном
лечении свежие туберкулезные очаги и
лимфангоит рассасываются обычно за 12
мес. На рентгенограмме можно увидеть
полное восстановление легочного рисунка
или же остаточную незначительную
тяжистость и мелкие очерченные очажки.
Реже после полноценного лечения свежие
очаги не рассасываются, а инкапсулируются,
и на месте лимфангоита развивается
грубый фиброз.

Инфильтративный туберкулез рассматривается
как фаза прогрессирования очагового
туберкулеза легких, при которой
инфильтрация, перифокальное воспаление
являются ведущими. При данной форме
туберкулеза чрезвычайно многообразна
пролиферативная, тканевая реакция
легких.

Механизм и причины возникновения
различных по своему течению инфильтратов
сложны. Как правило, инфильтративно-пневмонический
процесс развивается на фоне гиперергической
реакции организма, гиперсенсибилизации
легочной ткани, большой лабильности
нервно-вегетативной и эндокринной
систем.

Симптомы Инфильтративного туберкулеза
легких:

Различают следующие клинико-рентгенологические
типы инфильтратов:

1) бронхолобулярный инфильтрат;

2) округлый инфильтрат;

3) облаковидный инфильтрат;

4) казеозную пневмонию.

5) лобит;

6) перисциссурит.

Бронхолобулярный инфильтрат — это фокус,
расположенный в кортикальных отделах
I или II сегментов верхней доли легкого,
неправильно округлой формы, с нечеткими
контурами, диаметром 1-3 см. При томографии
он состоит из 2-3 или нескольких слившихся
свежих очагов. Протекает бессимптомно,
без функциональных изменений и
бацилловыделения.

Округлый инфильтрат — это фокусы
затемнения округлой или овальной формы,
нерезко контурированные, диаметром
1,5-2 см, расположенные чаще в I-II или VI
сегментах легких. От них к корню легкого
идет воспалительная «дорожка», на фоне
которой определяется проекция бронха.

При рентгенотомографическом исследовании
удается выявить включения более плотных
или обызвествленных очагов, наличие
мелких полостей распада, плевральных
изменений, рубцовых образований. При
прогрессировании круглых инфильтратов
происходит увеличение зоны перифокального
воспаления, появление признаков распада
казеозного центра с образованием
каверны. В каверне содержатся секвестры
и небольшое количество жидкости —
пневмониогенная каверна.

В результате бронхогенного обсеменения
в здоровых участках легких появляются
очаги различной величины.

Облаковидный инфильтрат рентгенологически
представляет собой неравномерное
затемнение, контуры тени которого
расплывчаты, оно распространяется на
один или несколько сегментов верхней
доли легкого. Туберкулезный инфильтрат
напоминает картину неспецифической
пневмонии, но отличается от нее стойкостью
рентгенологических изменений, тенденцией
к распаду и образованию каверн.

Лобит — воспалительный туберкулезный
процесс, распространяющийся на всю долю
легкого. Лобит отличается своими
структурными формами (множество казеозных
очагов) и тяжелой клинической картиной.
По мере прогрессирования процесса
поражается вся доля легкого, которая
отграничивается четкой междолевой
бороздой. Наблюдения в динамике показали,
что лобиту нередко предшествует развитие
небольшого инфильтративного фокуса.

Перисциссурит, или краевой инфильтрат,
— это облаковидный инфильтрат, расположенный
у междолевой борозды. Вершина треугольника
обращена к корню легкого, основание —
кнаружи. Верхние границы расплывчаты
и переходят без резких очертаний в
малоизмененную легочную ткань. Нижняя
граница соответствует междолевой
плевре, и поэтому четкая.

Казеозная пневмония. У отдельных больных
с недостаточной иммунобиологической
устойчивостью инфильтрат принимает
характер казеозной пневмонии. Казеозная
пневмония характеризуется развитием
в легочной ткани воспалительной реакции
с преобладанием некроза, причем
казеозно-пневмонические очаги занимают
долю и даже все легкое.

Развитию казеозной пневмонии способствует
ряд неблагоприятных факторов: нарушение
питания, беременность, диабет, массивное
заражение высоковирулентными
микобактериями туберкулеза.

Казеозная пневмония может развиться
после легочных кровотечений в результате
аспирации крови с туберкулезными
микобактериями.

Клиническая картина казеозной пневмонии
определяется распространенностью и
интенсивностью морфологических
изменений.

Клиника инфильтративного туберкулеза.
Выраженность клинических симптомов в
целом соответствует масштабам
специфических поражений в легких. В
большинстве случаев инфильтративный
туберкулез начинается остро с высокой
температуры и может протекать по типу
крупозной пневмонии или гриппа. Клиника
острого заболевания появляется на фоне
полного здоровья. Только при тщательном
опросе больных удается выявить симптомы
туберкулезной интоксикации, появившиеся
до начала острого заболевания.

Нередко первым симптомом
инфильтративно-пневмонического
туберкулеза бывает кровохарканье или
кровотечение. Продолжительность острого
периода заболевания различна: от
нескольких дней до нескольких недель.

Из жалоб чаще всего отмечаются боли в
груди на пораженной стороне (в боку или
в области лопаток), кашель сухой или со
скудным выделением мокроты. Выражены
явления туберкулезной интоксикации:
плохой аппетит, потливость, нарушение
сна, повышенная возбудимость, тахикардия,
общая слабость.

При казеозной пневмонии начало заболевания
острое: с высокой температурой до 40-41°
С, гектического типа, с большими перепадами
между утренней и вечерней температурой.
Быстро нарастают симптомы туберкулезной
интоксикации, наблюдаются резкая
адинамия, профузные поты, боли в груди,
кашель с гнойной мокротой, одышка,
больные быстро худеют.

Диагностика Инфильтративного туберкулеза
легких:

При физикальном обследовании начальными
признаками инфильтративного туберкулеза
являются: отставание грудной клетки на
стороне поражения при дыхании, напряжение
и болезненность мышц грудной клетки,
усиление голосового дрожания.

Данные перкуссии и аускультации
приобретают более выраженный характер
при массивных пневмониях типа лобита
и при начинающихся распадах инфильтрата
с образованием каверны. В это время
можно определить над участком поражения
притупление перкуторного звука,
бронхофонию, бронхиальное дыхание,
влажные, звучные стойкие хрипы различного
калибра.

Дифференциальная диагностика инфильтратов.
Острое начало заболевания и быстрое
развитие пневмонического процесса у
лиц, не имеющих туберкулезного анамнеза,
служат поводом для постановки диагноза
неспецифической пневмонии.

Особенно трудна диагностика
инфильтративно-пневмонического
туберкулеза, протекающего с гриппозным
синдромом. Важными дифференциально-диагностическими
его отличиями от пневмоний являются:

1) признаки туберкулезной интоксикации;

2) постепенное начало заболевания;

3) отсутствие катарального воспаления
верхних дыхательных путей;

4) относительно удовлетворительное
состояние больных, несмотря на высокую
температуру.

При неспецифических пневмониях с высокой
температурой состояние больных тяжелое,
тогда как специфический (туберкулезный)
процесс протекает с отсутствием
физикальных данных в начале заболевания
и появлением их лишь при прогрессировании
процесса. В анализах крови больных
туберкулезом наблюдаются незначительные
сдвиги в лейкоцитарной формуле и
небольшое ускорение СОЭ, в отличие от
крупозной пневмонии, когда отмечаются
высокий лейкоцитоз со сдвигом влево и
резко ускоренная СОЭ.

Рентгенологически видно, что туберкулезные
инфильтраты локализуются большей частью
в верхних отделах (I, II и VI сегментах), а
неспецифические воспалительные процессы
— в средних и нижних полях.

От туберкулезного инфильтрата отходит
«дорожка» к корню легкого; обычно по
периферии основного фокуса поражения
заметны отдельные очаговые тени,
последние могут быть и в других участках
этого же или противоположного легкого
как результат бронхогенного обсеменения.

В части случаев только динамическое
наблюдение за состоянием больного,
отсутствие эффекта от лечения
неспецифическими антибактериальными
средствами, появление микобактерий
туберкулеза в мокроте позволяют
установить диагноз туберкулеза.

Длительное обратное развитие процесса
дает возможность отличать
инфильтративно-пневмонический туберкулез
легких от эозинофильной пневмонии,
основным признаком которой является
быстрое, в течение нескольких дней,
рассасывание фокуса. Кроме того, при
эозинофильных пневмониях эозинофилия
в крови достигает 30-45%. Эозинофильные
пневмонии исчезают бесследно: через
7-10 дней наступает полное восстановление
легочной ткани.

Помимо злокачественных новообразований,
туберкулезный инфильтрат иногда
приходится дифференцировать с эхинококком
легкого, актиномикозом, лимфогранулематозом,
дермоидными кистами, сифилисом легкого
и др. Только всестороннее исследование
больного и тщательный анализ
клинико-рентгенолабораторных данных
позволяют правильно распознать характер
процесса в легочной ткани.

Лечение Инфильтративного туберкулеза
легких:

При выявлении инфильтративного
туберкулеза лечение начинают в условиях
стационара антибактериальными препаратами
первого ряда с применением патогенетической
терапии. Лечение больного проводится
до полного рассасывания инфильтративных
изменений, в среднем 9-12 мес, с последующими
противорецидивными курсами химиотерапии
в условиях диспансерного наблюдения.

Клиническое многообразие форм
инфильтративного туберкулеза вызывает
необходимость комплексного применения
различных способов лечения. При отсутствии
длительного эффекта и сохранении
деструкции иногда целесообразно
присоединение коллапсотерапии
(искусственного пневмоторакса) или
хирургическое вмешательство.

Симптомы Хронического
гематогенно-диссеминированного
туберкулеза легких :

Частым предвестником обострения
хронического гематогенно-диссеминированного
туберкулеза легких является экссудативный
плеврит. Предшествуют или сопутствуют
хроническому гематогенно-диссеминированному
туберкулезу легких туберкулез почек,
костей или других органов.

Физикально в легких, в паравертебральном
пространстве выслушиваются рассеянные
сухие и мелкопузырчатые, влажные хрипы,
шум трения плевры.

Характерным является нарушение функции
нервной системы и коры головного мозга:
лабильность психики, раздражительность,
снижение трудоспособности, потеря сна,
невротические реакции. Наблюдаются
эндокринные расстройства — гипер- или
гипотиреоз.

У больных отмечаются кровохарканье и
легочное кровотечение, симптомы
обструктивного бронхита с явлениями
бронхоспазма. Появляются признаки
легочно-сердечной недостаточности:
цианоз, тахикардия, одышка, застойные
явления в легких, печени, почках, отеки
нижних конечностей.

Диагностика Хронического
гематогенно-диссеминированного
туберкулеза легких :

В гемограмме наблюдается ядерный сдвиг
нейтрофилов влево, лимфопения, моноцитоз,
ускорение СОЭ.

Больные становятся бациллярными.

Рентгенологическая картина характеризуется
уплотнением соединительной ткани
легких, неравномерной сетчатостью и
грубой тяжистостью легочного рисунка.
На этом фоне, преимущественно в верхних
отделах легких, имеются рассеянные,
различной полиморфности очаги. В краевых
и нижних отделах отмечаются признаки
эмфиземы.

При прогрессировании хронического
гематогенно-диссеминированного
туберкулеза отмечаются нарастание
одышки, увеличение количества мокроты,
появление кровохарканья. В легких, над
кавернами, на фоне бронхиального дыхания
выслушиваются распространенные влажные,
среднепузырчатые хрипы. Присоединяется
специфическое поражение верхних
дыхательных путей, кишечника, серозных
оболочек и других органов.

Под влиянием различных методов лечения
(химиотерапии, патогенетического
лечения) уменьшается кашель, прекращается
бацилловыделение, рассасываются свежие
очаги, диссеминации.

Клинико-рентгенологическая картина
различных форм диссеминированного
туберкулеза напоминает ряд заболеваний,
для которых характерна очаговая
диссеминация в легких. Это
инфекционно-воспалительные заболевания,
бактериальные, вирусные, грибковые
поражения легких, ретикулезы, коллагенозы,
опухоли легких.

Дифференцированный диагноз. Наибольшую
группу заболеваний легких, с которыми
следует сравнивать диссеминированные
формы туберкулеза, составляют лобулярные
бронхопневмонии различной этиологии
(послекоревые, гриппозные, септические
и др.).

Лечение Хронического
гематогенно-диссеминированного
туберкулеза легких :

Лечение туберкулёза легких должно быть
непрерывным и обязательно должно
проводиться одновременно несколькими
противотуберкулёзными препаратами.
Каждое из 4-5 лекарств, которые больной
принимает ежедневно в течение 6 месяцев,
по-разному воздействует на палочки
Коха, и только совместное их применение
может достичь цели — окончательно ее
уничтожить.

Для качественного излечения одних
противотуберкулёзных лекарств
недостаточно. Больным также прописывают
физиотерапию, дыхательнаую гимнастику
и препараты, поднимающие иммунитет.

Хирургическое лечение туберкулёза
легких

Большому числу больных с различными
формами туберкулеза легких показано
хирургическое вмешательство – удаление
пораженной части легкого.

Показания к резекции легкого при
туберкулезе могут быть сведены в
следующие группы:

1. Наличие открытых каверн

— с выделением мокроты, содержащей
бактерии, при неуспехе медикаментозного
лечения в течение 3–6 мес,

— угрожающие жизни кровотечения из
каверн,

— постоянное или повторное кровохарканье,

— толстостенные полости, образовавшиеся
из каверн, при которых рубцевание каверны
невозможно, постоянно имеется угроза
инфекции и рецидива,

— реактивация процесса.

2. Наличие значительных остаточных
очаговых процессов без бактерионосительства
Противотуберкулезные средства не
проникают в эти очаги через фиброзную
ткань и не обеспечивают их стерилизацию.

3. Рубцовые стриктуры бронхов после
туберкулезного поражения.

4. Наличие очагов инфекции, обусловленных
атипичными кислотоустойчивыми палочками,
поскольку у таких больных инфекция
устойчива к медикаментозным средствам.

5. Осложнение очагового поражения
эмпиемой плевры и коллапсом легкого .

6. Подозрение на развитие на фоне
туберкулеза новообразования.

Хирургическое лечение обычно бывает
необходимо сочетать с интенсивной
противотуберкулезной медикаментозной
терапией.

Неправильное лечение превращает легко
излечимую форму болезни в трудно
излечимый лекарственно-устойчивый
туберкулёз.

При отсутствии лечения смертность от
активного туберкулёза доходит до 50% в
течение одного-двух лет. В остальных
50% случаев нелеченый туберкулёз переходит
в хроническую форму.

Лечение туберкулёза является сложным
делом, требующим много времени и терпения,
а также комплексного подхода.

Основой лечения туберкулёза сегодня
является поликомпонентная
противотуберкулёзная химиотерапия
(J04 Противотуберкулёзные препараты).

Трёхкомпонентная схема лечения

На заре противотуберкулёзной химиотерапии
была выработана и предложена
трёхкомпонентная схема терапии первой
линии:

— стрептомицин

— изониазид

— пара-аминосалициловая кислота (ПАСК).

Эта схема стала классической. Она
царствовала во фтизиатрии долгие
десятилетия и позволила спасти жизни
огромного числа больных туберкулёзом.

Четырёхкомпонентная схема лечения

Одновременно в связи с повышением
устойчивости выделяемых от больных
штаммов микобактерий возникла
необходимость усиления режимов
противотуберкулёзной химиотерапии. В
результате была выработана
четырёхкомпонентная схема химиотерапии
первой линии (DOTS — стратегия, используется
при инфицировании достаточно
чувствительными штаммами):

— рифабутин или рифампицин

— стрептомицин или канамицин

— изониазид или фтивазид

— пиразинамид либо этионамид

Эта схема была разработана Карелом
Стибло (Нидерланды) в 1980-х гг. На сегодняшний
день система лечения т. н. препаратами
первого ряда (включая изониазид,
рифампицин, стрептомицин, пиразинамид
и этамбутол) является общепринятой в
120 странах мира, включая развитые страны.
В некоторых постсоветских странах
(Россия, Украина) ряд специалистов
считает данную схему недостаточно
эффективной и существенно уступающей
по уровню разработанной и внедрённой
в СССР комплексной противотуберкулёзной
стратегии, опирающейся на развитую сеть
противотуберкулёзных диспансеров.

Пятикомпонентная схема лечения

Во многих центрах, специализирующихся
на лечении туберкулёза, сегодня
предпочитают применять ещё более мощную
пятикомпонентную схему, добавляя к
упомянутой выше четырёхкомпонентной
схеме производное фторхинолона, например,
ципрофлоксацин. Включение препаратов
второго, третьего и выше поколения
является основным при лечении
лекарственноустойчивых форм туберкулёза.
Режим лечения препаратами второго и
выше поколения подразумевает как минимум
20 месяцев ежедневного приёма препаратов.
Данный режим гораздо дороже, чем лечение
препаратами первого ряда, и составляет
эквивалент примерно в 25 000 долларов США
на весь курс. Существенно ограничивающим
моментом также является наличие огромного
количества различного рода побочных
эффектов от применения препаратов
второго и выше поколения.

Если, несмотря на 4-5-компонентный режим
химиотерапии, микобактерии всё же
развивают устойчивость к одному или
нескольким применяемым химиопрепаратам,
то применяют химиопрепараты второй
линии: циклосерин, капреомицин и др.

Кроме химиотерапии, большое внимание
должно уделяться интенсивному,
качественному и разнообразному питанию
больных туберкулёзом, набору массы тела
при пониженной массе, коррекции
гиповитаминозов, анемии, лейкопении
(стимуляции эритро- и лейкопоэза). Больные
туберкулёзом, страдающие алкоголизмом
или наркотической зависимостью, должны
пройти детоксикацию до начала
противотуберкулёзной химиотерапии.

Больным туберкулёзом, получающим
иммуносупрессивные препараты по
каким-либо показаниям, стараются снизить
их дозы или совсем отменить их, уменьшить
степень иммуносупрессии, если это
позволяет клиническая ситуация по
заболеванию, потребовавшему
иммуносупрессивной терапии. Больным
ВИЧ-инфекцией и туберкулёзом показана
специфическая анти-ВИЧ терапия параллельно
с противотуберкулёзной.

Глюкокортикоиды в лечении туберкулёза
применяют очень ограниченно в связи с
их сильным иммуносупрессивным действием.
Основными показаниями к назначению
глюкокортикоидов являются сильное,
острое воспаление, выраженная интоксикация
и др. При этом глюкокортикоиды назначают
на достаточно короткий срок, в минимальных
дозах и только на фоне мощной
(5-компонентной) химиотерапии.

Очень важную роль в лечении туберкулёза
играет также санаторно-курортное
лечение. Давно известно, что микобактерии
туберкулёза не любят хорошей оксигенации
и предпочитают селиться в сравнительно
плохо оксигенируемых верхушечных
сегментах долей лёгких. Улучшение
оксигенации лёгких, наблюдаемое при
интенсификации дыхания в разрежённом
воздухе горных курортов, способствует
торможению роста и размножения
микобактерий. С той же целью (создания
состояния гипероксигенации в местах
скопления микобактерий) иногда применяют
гипербарическую оксигенацию и др.

Сохраняют своё значение и хирургические
методы лечения туберкулёза: в запущенных
случаях может оказаться полезным
наложение искусственного пневмоторакса,
удаление поражённого лёгкого или его
доли, дренирование каверны, эмпиемы
плевры и др. Однако безусловным и
важнейшим действенным средством является
химиотерапия — терапия противотуберкулёзными
препаратами, гарантирующими
бактериостатический, бактериолитический
эффекты, без которых невозможно достижение
излечения от туберкулёза.

Дополнительные методы лечения

В начале XXI века в России был разработан
и вошёл в практику новый способ лечения,
применяемый совместно с химиотерапией,
— клапанная бронхоблокация. Этот метод
эффективен в целом ряде случаев
осложнённого туберкулеза, в том числе:
множественная лекарственная устойчивость,
кровотечение и др.

Метод бронхоблокации особенно эффективен
в случаях, когда каверна имеет толстые
стенки, не уменьшается в процессе лечения
или динамика уменьшения недостаточна.
Ранее в таких случаях единственным
вариантом лечения была операция на
лёгком. С появлением метода бронхоблокации
стало возможным полное излечение таких
каверн с менее травматичным для пациента
медицинским вмешательством.

Метод клапанной бронхоблокации не
получил пока широкого распространения
в связи с достаточно сложной техникой
выполнения и необходимостью
специализированного оборудования и
материалов. Кроме того, использование
метода значительно повышает частоту
гнойно-септических осложнений и не во
всех случаях приводит к эффективной
остановке кровотечения. Данный метод
явлется вспомогательным, так как он не
может полноценно заменить хирургическое
лечение и неэффективен при отсутствии
химиотерапии.

У больных с подострым и хроническим
гематогенно-диссеминированным
туберкулезом при наличии распада
показана коллапсотерапия — наложение
пневмоперитонеума. Если в процессе
лечения сохраняются каверны в легких,
применяют хирургические методы лечения.

9

Наша безопасность — в наших руках! | Новости Уфы



Уголовным кодексом Российской Федерации предусмотрена ответственность за сбыт наркотических средств и психотропных веществ. При этом сбыт даже незначительного количества наркотиков уже считается тяжким преступлением, наказание за которое предусмотрено исключительно в виде лишения свободы.

Уголовным кодексом Российской Федерации предусмотрена ответственность за сбыт наркотических средств и психотропных веществ. При этом сбыт даже незначительного количества наркотиков уже считается тяжким преступлением, наказание за которое предусмотрено исключительно в виде лишения свободы.

 

Преступники занимаются распространением наркотических средств путем оборудования тайников-закладок. Этот заработок похож на простую игру. Наркокурьеры получают в мессенджерах сообщения с адресом предполагаемой доставки, прячут там пакетики с запрещенными веществами и отправляют фотографию места закладки. В основном таким криминальным способом подрабатывают студенты и даже школьники. Молодежь привлекают, обещаниями легкой и быстрой прибыли.

 

При закладке в подъездах и подвалах происходит порча общедомового имущества, поскольку закладчику необходимо обеспечить скрытность размещения наркотиков и невозможность их найти лицом, не оплатившим свой «заказ».

 

Действия курьеров – закладчиков расценивается как незаконный сбыт наркотических средств. В зависимости от объема сбываемых веществ, статья предусматривает наказание от 4 до 20 лет лишения свободы. Таковы тяжелые последствия легких денег.

 

Если вы обнаружили тайник или стали свидетелем закладки наркотиков, обязательно сообщите об это в правоохранительные органы по телефонам:

 

— Отдел полиции № 6 УМВД России по городу Уфе +7(347) 279-53-42
-Отдел полиции № 8 УМВД России по городу Уфе +7(347) 236-78-66

или по многоканальному телефону 112.

До приезда следственно-оперативной группы ни в коем случае не берите закладку в руки, а также постарайтесь запомнить приметы всех подозрительных лиц, которые появляются в вашем дворе или подъезде.

 

 




Новости соседних регионов по теме:

В Волгодонске полицейские пресекли сбыт наркотиков

Возбуждено уголовное дело

В Волгодонске полицейские пресекли сбыт наркотиков и задержали 45-летнего жителя Волгодонского района, сообщает пресс-служба ГУ МВД РФ по Ростовской области.
15:36 27.03.2021 Ростов официальный — Ростов-на-Дону

В Мордовии уроженец Ульяновской области пойдет под суд по обвинению в производстве и покушении на сбыт наркотиков

В Мордовии предстанет перед судом уроженец Ульяновской области, который обвиняется в производстве и покушении на сбыт наркотиков.
14:00 27.03.2021 Gazeta13.Ru — Саранск

В Твери в рамках акции «Сообщи, где торгуют смертью!» полицейские задержали подозреваемую в сбыте наркотика

В рамках профилактической акции «Сообщи, где торгуют смертью!
11:50 27.03.2021 УМВД Тверской области — Тверь

В Нижегородской области задержан подозреваемый в незаконном обороте наркотиков

Житель г. Дзержинска сбывал наркотическое средство бесконтактным способом посредством оставления тайников закладок на территории города.Изъято 20 закладок с наркотическим средством, приготовленных к сбыту.
10:37 27.03.2021 ГУ МВД Нижегородской области — Нижний Новгород


Полицейские Волгодонска пресекли сбыт наркотиков

Реализуя оперативную информацию, сотрудники отдела по контролю за оборотом наркотиков МУ МВД России «Волгодонское» задержали 45-летнего жителя Волгодонского района.
08:50 27.03.2021 УМВД Ростовской области — Ростов-на-Дону

В Трехгорном выявлен факт хранения наркотических средств

Оперуполномоченным уголовного розыска МО МВД России по ЗАТО г. Трехгорный  задержан ранее судимый житель поселка Совхозный.
22:12 26.03.2021 ТРК ТВС — Трехгорный

В Шелехове осудили пенсионерку за сбыт наркотиков

68-летней жительнице Шелехова назначили 8 лет лишения свободы в исправительной колонии за сбыт наркотиков.
00:21 27.03.2021 Weacom.Ru — Иркутск

В Брянске «оптовый закладчик» наркотиков приговорен к 13 годам «сторгача»

Источник фото

Мужчина в суде вину не признал.

26 марта 2021 года Володарский районный суд Брянска признал 30-летнего местного житель виновным в покушении на  сбыт наркотиков в особо крупном размере.
16:53 26.03.2021 Go32.Ru — Брянск

Лучшую специальную собаку по поиску наркотических и психотропных веществ определили в УФСИН

На базе исправительной колонии № 5 УФСИН России по Псковской области состоялись соревнования кинологов со специальными собаками по поиску наркотических и психотропных веществ на первенство УФСИН России по Псковской области.
17:35 26.03.2021 УФСИН — Псков

Юрисконсульт Отдела МВД России по Каневскому району информирует

Согласно Федеральному закону от 30.12.2020 г. № 512-ФЗ «О внесении изменений в Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях», пропаганда наркотических средств, психотропных веществ или их прекурсоров, растений,
15:40 26.03.2021 Каневской район — Каневская


В Сочи полицейские задержали мужчину с крупной партией наркотических средств

Оперуполномоченные отдела по контролю за оборотом наркотиков УВД по городу Сочи получили информацию от граждан о том,
14:12 26.03.2021 УВД — Сочи

Полицейские Геленджика задержали подозреваемого в незаконном хранении наркотиков

При проведении оперативно-розыскных мероприятий сотрудники отдела по контролю за оборотом наркотиков ОМВД России по городу Геленджику на одной из центральных улиц заметили прохожего, который вел себя подозрительно.
13:50 26.03.2021 Отдел МВД России по городу Геленджик — Геленджик

На Кубани наркозакладчики сбывали «соль» за биткоины

Молодым парням инкриминируют целый «букет» преступлений На Кубани наркозакладчики сбывали «соль» за биткоины.
13:33 26.03.2021 KrasnodarMedia — Краснодар

В Сочи полицейские задержали мужчину с крупной партией наркотических средств

Оперуполномоченные отдела по контролю за оборотом наркотиков УВД по городу Сочи получили информацию о том, что во дворе многоквартирного дома на одной из улиц в Центральном районе города-курорта находится неизвестный мужчина,
13:20 26.03.2021 ГУ МВД Краснодарского края — Краснодар

Полицейские Армавира пресекли незаконный оборот наркотиков

Сотрудники Отдела МВД России по городу Армавиру оперативным путем получили информацию о том, что 31-летний ранее судимый местный житель  причастен к незаконному хранению запрещенных веществ.
12:12 26.03.2021 Отдел МВД России по городу Армавиру — Армавир

Владельцев мурманского интернет-магазина задержали за торговлю наркотиками

В 2019 году оперативникам наркоконтроля стало известно о возможной причастности к продаже наркотиков троих мужчин и жещины, проживающих в областном центре.
13:11 26.03.2021 Мурманский вестник — Мурманск

В Мурманске перед судом предстанут участники группы, обвиняемые в распространении наркотиков в крупном и особо крупном размерах

СЧ СУ УМВД России по Мурманской области окончено расследование уголовного дела в отношении троих из четырех участников организованной группы, которые обвиняются в совершении преступлений,
12:40 26.03.2021 УМВД Мурманской области — Мурманск

В Ейске завершено расследование многоэпизодного уголовного дела

Следственным отделом ОМВД России по Ейскому району завершено расследование уголовного дела, возбужденного в отношении двоих местных жителей в возрасте 21 года и 20 лет по признакам преступлений,
11:36 26.03.2021 Ейск.Инфо — Ейск

В Емельяновском районе завершено расследование уголовного дела в отношении подростков, обвиняемых в незаконном сбыте наркотических веществ

Следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Красноярскому краю и Республике Хакасия завершено расследование уголовного дела в отношении 17-летнего  и 18-летнего жителей Красноярска,
14:30 26.03.2021 Следственный комитет — Красноярск

Строчный трансформатор ТДКС и ТВС.Что это за деталь и как их проверить. | Электронные схемы

трансформатор строчный ТДКС

На платах старых телевизоров и мониторов,на основе кинескопа-электронно-лучевой трубки,находится трансформатор ТДКС-трансформатор диодно-каскадный строчный.

тдкс на плате телевизора

ТДКС-компонент блока строчной развертки,служит для формирования высокого напряжения для питания второго анода кинескопа,питания накала кинескопа,формирования ускоряющего и фокусирующего напряжения,питания видеоусилителей,формирует импульсы обратного хода строчной развертки для работы схемы гашения,питание тюнера.

На основе этого трансформатора можно собрать источник высокого напряжения буквально из нескольких деталей.

как устроен тдкс

На корпусе есть два потенциометра-focus и screen,с их помощью регулируется ускоряющее и фокусирующее напряжение.Выводы с красной изоляцией-высоковольтные выводы(screen, focus и второй анод кинескопа).

распиновка тдкс

Нумерация выводов против часовой стрелки,выводов в основном 10.Внутри ТДКС находятся высоковольтные диоды умножителя,их я доставал с помощью нагрева на костре и об этом есть статья.

Примерные напряжения на выводах:

-U второго анода-25 и более кВ,все зависит от размера кинескопа,ч/б или цветной кинескоп

-ускоряющее напряжение 300-800В

-напряжение фокусировки-4-7кВ

-напряжение видеоусилителя-200В,тюнера-30В и напряжение нити накала кинескопа 6.3В

трансформатор ТВС

В советских телевизорах и мониторах на кинескопе тоже есть строчный трансформатор,но он без умножителя,умножитель находится рядом на плате.Трансформатор этот ТВС-трансформатор высоковольтный строчный.

ферритовый сердечник из тдкс

Трансформатор выполнен с ферритовым П-образным сердечником без зазора,с магнитной проницаемостью примерно 2000НМС1 и 3000НМС1.Такие сердечники изготовляют на основе марганец-цинковых ферритов и имеют малые значения магнитных потерь в сильных магнитных полях на частотах,на которых работает трансформатор строчной развертки-15625Гц и выше,повышенные значения магнитной индукции при высокой t и подмагничивании.

Теперь пора проверить умножитель трансформатора.Проверка не проверит полностью ТДКС,но для схем высоковольтного генератора вполне пойдет.

прозвонка трансформатора тдкс

Нумерация выводов ТДКС идет слева-направо.Надо найти выводы 1-2 или 1-3 и прозвонить.Эти выводы находятся как-бы в стороне от других выводах.Если прозвонка мультиметра показывает по нулям или незначительное сопротивление,то к выводам надо подключить источник переменного напряжения,я взял механизм на основе шагового моторчика от сканера.

как проверить трансформатор ТДКС

Далее надо светодиод,подключить катодом к высоковольтному выводу анода(колпачек),а анод светодиода подключить к выводу 6 или 8 ТДКС.

проверка тдкс переменным напряжением и светодиодом

Теперь подать напряжение на вывод 1-2 и если умножитель с обмоткой рабочий,то светодиод засветит.

В ТДКС может оставаться высокое напряжение,это надо иметь ввиду при демонтаже его из плат.

Объем легких — Physiopedia

Описание

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла. Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха. Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких. Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела [1] и некоторых респираторных заболеваний.Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха. Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Объемы легких

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла. [2] . На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки [3] .

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) [3] ; но может увеличить VC до 50% в упражнении [4]

  • Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после достижения нормального дыхательного объема. IRV обычно сохраняется в резерве, но используется во время глубокого дыхания. Нормальное значение для взрослых составляет 1900-3300 мл.

  • Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема.Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости [3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг). Оно косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерено спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким.ПЖ также может быть выражено в виде процента от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство. Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде. [5]

Объем легких

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя.Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может быть увеличен у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и уменьшен у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз [6] .

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл и зависит от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе. VC должна быть в 3 раза больше, чем TV для эффективного кашля. [7] . VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах [7]

  • Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха.Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение составляет около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены. FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции [8] . При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC [3] .

Измерение объема легких

Измерение объема легкого имеют важное значение для правильного физиологического диагноза, однако, его роль в оценке степени тяжести заболевания, функциональной инвалидности, ход заболевания и ответ на лечение остается спорной. [9] Измерение может быть выполнено с помощью спирометрии, см.…, Плетизмографии тела, вымывания азотом и разбавления гелием с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких [6] .

Плетизмография тела

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в воздухонепроницаемом боксе (статические объемы легких можно получить путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Промывка азотом

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

  • Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
  • Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
  • Разница в объеме азота при исходной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий.В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый вдохнет воздух гелий-кислородной смесью и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

  • V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
  • C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
  • V2 соответствует неизвестному объему в легких.
  • V2 = V1 (C1-C2) / C2
  • Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
  • Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
  • Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Ресурсы

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объема легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

Список литературы

  1. ↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
  2. ↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Хью, А. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 рд ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
  4. ↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
  5. ↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
  6. 6,0 6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
  7. 7,0 7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
  8. ↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
  9. ↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (Под давлением).

Объемы легких — Physiopedia

Описание

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла.Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха. Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких. Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела [1] и некоторых респираторных заболеваний. Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха.Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Объемы легких

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла. [2] . На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки [3] .

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) [3] ; но может увеличить VC до 50% в упражнении [4]

  • Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после нормального дыхательного объема.ИРВ обычно оставляют в резерве, но используют при глубоком дыхании. Нормальное значение для взрослых составляет 1900-3300 мл.

  • Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема. Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости [3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг).Он косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерен спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким. ПЖ также может быть выражено в виде процента от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство. Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде. [5]

Объем легких

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя. Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может быть увеличен у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и уменьшен у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз [6] .

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл и зависит от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе.VC должна быть в 3 раза больше, чем TV для эффективного кашля [7] . VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах [7]

  • Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха. Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение составляет около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены.FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции [8] . При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC [3] .

Измерение объема легких

Измерение объема легкого имеют важное значение для правильного физиологического диагноза, однако, его роль в оценке степени тяжести заболевания, функциональной инвалидности, ход заболевания и ответ на лечение остается спорной. [9] Измерение можно выполнить с помощью спирометрии, см…, плетизмография тела, вымывание азота и разведение гелия с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких [6] .

Плетизмография тела

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в воздухонепроницаемом боксе (статические объемы легких можно получить путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Промывка азотом

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

  • Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
  • Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
  • Разница в объеме азота при исходной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий. В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый вдохнет воздух гелий-кислородной смесью и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

  • V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
  • C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
  • V2 соответствует неизвестному объему в легких.
  • V2 = V1 (C1-C2) / C2
  • Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
  • Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
  • Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Ресурсы

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объема легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

Список литературы

  1. ↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
  2. ↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Хью, А. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 рд ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
  4. ↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
  5. ↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
  6. 6,0 6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
  7. 7,0 7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
  8. ↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
  9. ↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (Под давлением).

Объемы легких — Physiopedia

Описание

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла.Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха. Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких. Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела [1] и некоторых респираторных заболеваний. Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха.Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Объемы легких

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла. [2] . На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки [3] .

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) [3] ; но может увеличить VC до 50% в упражнении [4]

  • Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после нормального дыхательного объема.ИРВ обычно оставляют в резерве, но используют при глубоком дыхании. Нормальное значение для взрослых составляет 1900-3300 мл.

  • Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема. Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости [3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг).Он косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерен спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким. ПЖ также может быть выражено в виде процента от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство. Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде. [5]

Объем легких

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя. Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может быть увеличен у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и уменьшен у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз [6] .

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл и зависит от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе.VC должна быть в 3 раза больше, чем TV для эффективного кашля [7] . VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах [7]

  • Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха. Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение составляет около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены.FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции [8] . При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC [3] .

Измерение объема легких

Измерение объема легкого имеют важное значение для правильного физиологического диагноза, однако, его роль в оценке степени тяжести заболевания, функциональной инвалидности, ход заболевания и ответ на лечение остается спорной. [9] Измерение можно выполнить с помощью спирометрии, см…, плетизмография тела, вымывание азота и разведение гелия с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких [6] .

Плетизмография тела

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в воздухонепроницаемом боксе (статические объемы легких можно получить путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Промывка азотом

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

  • Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
  • Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
  • Разница в объеме азота при исходной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий. В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый вдохнет воздух гелий-кислородной смесью и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

  • V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
  • C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
  • V2 соответствует неизвестному объему в легких.
  • V2 = V1 (C1-C2) / C2
  • Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
  • Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
  • Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Ресурсы

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объема легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

Список литературы

  1. ↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
  2. ↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Хью, А. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 рд ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
  4. ↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
  5. ↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
  6. 6,0 6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
  7. 7,0 7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
  8. ↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
  9. ↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (Под давлением).

Объемы легких — Physiopedia

Описание

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла.Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха. Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких. Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела [1] и некоторых респираторных заболеваний. Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха.Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Объемы легких

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла. [2] . На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки [3] .

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) [3] ; но может увеличить VC до 50% в упражнении [4]

  • Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после нормального дыхательного объема.ИРВ обычно оставляют в резерве, но используют при глубоком дыхании. Нормальное значение для взрослых составляет 1900-3300 мл.

  • Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема. Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости [3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг).Он косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерен спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким. ПЖ также может быть выражено в виде процента от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство. Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде. [5]

Объем легких

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя. Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может быть увеличен у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и уменьшен у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз [6] .

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл и зависит от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе.VC должна быть в 3 раза больше, чем TV для эффективного кашля [7] . VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах [7]

  • Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха. Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение составляет около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены.FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции [8] . При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC [3] .

Измерение объема легких

Измерение объема легкого имеют важное значение для правильного физиологического диагноза, однако, его роль в оценке степени тяжести заболевания, функциональной инвалидности, ход заболевания и ответ на лечение остается спорной. [9] Измерение можно выполнить с помощью спирометрии, см…, плетизмография тела, вымывание азота и разведение гелия с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких [6] .

Плетизмография тела

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в воздухонепроницаемом боксе (статические объемы легких можно получить путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Промывка азотом

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

  • Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
  • Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
  • Разница в объеме азота при исходной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий. В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый вдохнет воздух гелий-кислородной смесью и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

  • V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
  • C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
  • V2 соответствует неизвестному объему в легких.
  • V2 = V1 (C1-C2) / C2
  • Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
  • Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
  • Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Ресурсы

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объема легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

Список литературы

  1. ↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
  2. ↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Хью, А. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 рд ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
  4. ↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
  5. ↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
  6. 6,0 6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
  7. 7,0 7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
  8. ↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
  9. ↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (Под давлением).

Интерстициальные заболевания легких, ошибочно диагностированные как туберкулез

Pak J Med Sci. Март-апрель 2018 г .; 34 (2): 338–341.

Ноушин Ахтер

1 Доктор Ноушин Ахтер, стажер FCPS.Отделение грудной медицины, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Карачи, Пакистан

Надим Ахмед Ризви

2 Проф. Надим Ахмед Ризви, FRCP. Отделение грудной медицины, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Карачи, Пакистан

1 Д-р Ноушин Ахтер, стажер FCPS. Отделение грудной медицины, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Карачи, Пакистан

2 Проф. Надим Ахмед Ризви, FRCP. Отделение грудной медицины, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Карачи, Пакистан

Для корреспонденции: Dr.Нушин Ахтер, стажер FCPS, отделение грудной медицины, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Рафик Шахид Роуд, Карачи, Пакистан. Электронная почта: [email protected]_ihson.rd

Поступила в редакцию 17 декабря 2017 г .; Пересмотрено 20 марта 2018 г .; Принято 21 марта 2018 г.

Авторские права: © Пакистанский журнал медицинских наук Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинала.

Реферат

Цель:

Определить частоту ошибочной диагностики туберкулеза при интерстициальной болезни легких.

Методы:

Это проспективное исследование с участием пациентов, зарегистрированных в клинике интерстициальных заболеваний легких, Медицинский центр последипломного образования Джинна, Карачи, в период с мая по июнь 2017 г. Диагноз туберкулеза подтверждался только при наличии каких-либо бактериологических доказательств туберкулеза в больнице. время постановки диагноза или улучшение симптомов после лечения у пациентов с диагнозом туберкулез на основании клинических данных.

Результаты:

В исследование были включены 73 пациента, из которых 53 (72,60%) женщины и 20 (27,39%) мужчины. Туберкулез был пролечен до обращения у 28 (38,35%) пациентов с интерстициальным заболеванием легких. За исключением двух пациентов с силикозом, у которых был положительный мазок туберкулеза, у остальных пациентов был ошибочно диагностирован туберкулез.

Заключение:

Интерстициальные заболевания легких — это заболевания, которые часто не распознаются и диагностируются неправильно.Чаще всего путают с туберкулезом. Врачам первичной медико-санитарной помощи следует предоставлять доскональные знания об интерстициальных заболеваниях легких, особенно в странах с высоким бременем туберкулеза, чтобы ограничить жестокое обращение с противотуберкулезными препаратами, когда они не нужны, и раннее направление в клинику интерстициальных заболеваний легких.

Ключевые слова: Противотуберкулезные агенты, микобактериальная инфекция, интерстициальные заболевания легких

ВВЕДЕНИЕ

Интерстициальные болезни легких (ILD) представляют собой гетерогенную группу заболеваний, поражающих паренхиму легких.1 У них разная этиология, признаки и симптомы, рентгенологические и гистологические особенности. В эту группу заболеваний включено около двухсот патологий, наиболее распространенным из которых является идиопатический фиброз легких (IPF) 2

В Пакистане мало данных о ILD3, где эти заболевания недооцениваются и остаются недостаточно диагностированными и заниженные данные по разным причинам. Вероятно, это связано с недостаточной осведомленностью врачей и высокой стоимостью диагностических методов. Динамическое взаимодействие между клиницистами, радиологами и патологами улучшает согласие между наблюдателями и диагностическую достоверность.4

Большинство фиброзных ILD имеют мрачный прогноз со средним сроком выживания для IPF от двух до трех лет с момента постановки диагноза.5-8 В большинстве случаев диагноз не является однозначным; Неудивительно, что> 50% этих пациентов изначально неправильно диагностированы с другими формами респираторного заболевания.9,10 Своевременная диагностика и раннее направление пациентов в центры со специальными знаниями могут привести к более оптимальному ведению болезни.

Mycobacterium tuberculosis (MTB) — относительно частая причина хронических инфекций легких во всем мире.11 В исследованиях, проведенных в 1970-90-х годах, в которых изучались пациенты с идиопатическим хроническим интерстициальным заболеванием легких, положительная частота посева на MTB составляла 5-6,2% .12,13 Эта частота была в 4-5 раз выше, чем у населения в целом в в той же стране в одно и то же время.

Туберкулез имитирует клинические и радиологические особенности многих МЗ, что приводит к диагностическим ошибкам и задержкам14. Из-за снижения осведомленности врачей первичного звена о МЗ; им часто ошибочно ставят диагноз ТБ.Имеется лишь несколько сообщений о случаях заболевания из африканских стран, где ИЛЗ, особенно ИЛЗ, изначально были неправильно диагностированы и лечились как туберкулез.15-18

Пакистан занимает 5-е место среди 22 стран с самым высоким бременем эпидемии туберкулеза.19 Общая численность населения в стране 193 миллиона человек, а заболеваемость туберкулезом составляет 268 на 100 000. Смертность от туберкулеза составляет 23 человека на 100 000 населения.20

Насколько нам известно, данных по этому вопросу нет.Таким образом, это исследование было проведено для изучения частоты интерстициальных заболеваний легких, которые были ошибочно диагностированы как туберкулез.

МЕТОДЫ

Это проспективное исследование, в которое вошли все последовательные пациенты, посещавшие клинику интерстициальной болезни легких в последипломном медицинском центре Джинны, Карачи, в течение мая – июня 2017 года. Клиника интерстициальной болезни легких — это специализированная клиника при отделении грудной медицины, Джинна. медицинский центр последипломного образования, который работает три дня в неделю, и клинику посещают около десяти пациентов в день.

Диагноз интерстициального заболевания легких был поставлен на основании подробного медицинского анамнеза, клинического обследования, результатов КТР грудной клетки, соответствующих интерстициальным заболеваниям легких, серологических тестов и реакции на иммуносупрессивное лечение. Пациентам, у которых была возможность других заболеваний, кроме ILD, проводилась бронхоскопия с лаважем ± биопсия.

Диагноз «ТБ» подтверждается только в том случае, если при постановке диагноза туберкулез имелся положительный результат мазка или какие-либо бактериологические доказательства.Для пациентов, которые лечились от туберкулеза с отрицательным мазком мокроты, диагноз туберкулеза был опровергнут, если история болезни и рентгенологические характеристики не соответствовали туберкулезу, и они не реагировали на противотуберкулезные препараты.

Статистический анализ

Статистический пакет для социальных наук (IBM SPSS, США), версия 23 использовался для статистического анализа. Частоты и проценты были рассчитаны для количественных переменных. Это исследование было одобрено этическим комитетом больницы.Письменное информированное согласие было получено от каждого пациента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В исследование были включены 73 пациента, из которых 53 (72,60%) женщины и 20 (27,39%) мужчины. Средний возраст исследуемой популяции составлял 48,92 года (диапазон: 17–80 лет). До обращения в клинику ИЛЗ лечились как туберкулез у 28 (38,35%) пациентов. Показана частота ошибочной диагностики туберкулеза при распространенных интерстициальных заболеваниях легких.

Таблица-I

Частота интерстициальных заболеваний легких, леченных как туберкулез, до обращения в клинику интерстициальной болезни.

Процент IP
ILD Количество случаев, поступивших в клинику ILD Случаи лечения туберкулеза до обращения в клинику ILD

Частота
21 65,62
NSIP 26 2 7,69
Саркоидоз 5 1 20 8

Гиперчувствительный пневмонит 7 1 14.28

Среди всех больных ИЛЗ только 2 пациента, у которых позже был диагностирован силикоз, в прошлом имели туберкулез с положительным мазком мокроты и лечились от него. Остальным из них изначально был поставлен ошибочный диагноз туберкулеза, и им было назначено противотуберкулезное лечение, но симптомы не улучшились.

ОБСУЖДЕНИЕ

Туберкулез часто рассматривается врачами первичной медико-санитарной помощи как причина симптомов у пациентов с интерстициальной болезнью легких.Как показано в настоящем исследовании, 38,35% пациентов с хроническим интерстициальным заболеванием легких в прошлом лечились как пациенты с туберкулезом с отрицательным мазком мокроты, хотя субъективно или объективно не наблюдалось улучшения симптомов пациента.

Только два пациента были правильно вылечены как больные туберкулезом, у обоих позже был диагностирован силикоз. У обоих пациентов результаты мазка мокроты были положительными на туберкулез. Широко известен повышенный риск туберкулеза у больных силикозом.Несколько исследователей сообщили об этом в своей работе по всему миру.21,22

Распространенность туберкулеза высока в IPF.23 Это связано с нарушением иммунитета, вызванным диффузными структурными изменениями, вызванными фиброзом. А также из-за использования кортикостероидов иммунная система ослабляется, что приводит к активации латентного туберкулеза. В нашем исследовании ни у одного из пациентов с ИЛФ не было никаких бактериологических или клинических доказательств наличия туберкулеза в прошлом. Их симптомы хронической одышки, сухого кашля и общего плохого состояния здоровья ошибочно приписывали туберкулезу.

Для ранней диагностики ВЗЛ требуется серьезное клиническое подозрение. Фактически, наиболее распространенные симптомы кашля и одышки, как правило, игнорируются и ошибочно считаются вызванными курением, старением или некоторыми инфекциями, чаще всего туберкулезом. Отчасти это связано с пониженной осведомленностью врачей первичного звена о различных интерстициальных заболеваниях легких и отсутствием в регионе ресурсов для проведения диагностических тестов, таких как компьютерная томография и биопсия легких. Это приводит к тому, что многие пациенты подвергаются ненужному лечению противотуберкулезными препаратами и их побочным эффектам, а также задерживает доступ к соответствующей помощи.

Отсрочка в диагностике таких фиброзных заболеваний, особенно IPF, с низкой средней выживаемостью имеет важное значение. Это приводит к более высокой смертности независимо от тяжести заболевания.24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интерстициальные заболевания легких — это расстройства, которые часто не распознаются и диагностируются неправильно. Чаще всего путают с туберкулезом. Врачам первичной медико-санитарной помощи следует предоставлять доскональные знания об интерстициальных заболеваниях легких, особенно в странах с высоким бременем туберкулеза, чтобы ограничить жестокое обращение с противотуберкулезными препаратами, когда они не нужны, и раннее направление в клинику интерстициальных заболеваний легких.

Вклад автора

НАР задумал, разработал и рецензировал рукопись.

NA занимался сбором данных, статистическим анализом и написанием рукописей.

Сноски

Грантовая поддержка и раскрытие финансовой информации Нет.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. Alhamad EH. Интерстициальные заболевания легких в Саудовской Аравии: одноцентровое исследование. Ann Thorac Med. 2013; 8: 33–37. DOI: 10.4103 / 1817-1737.105717. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 2.Демедтс М., Уэллс А.Ю., Анто Дж. М., Костабель Ю., Хаббард Р., Куллинан П. и др. Интерстициальные заболевания легких: эпидемиологический обзор. Eur Respir J. 2001; 18 (Дополнение 32): 2–16 сек. [PubMed] [Google Scholar] 3. Ансари М., Насим А., Ахмед Р., Мухаммад А. Профиль интерстициальных заболеваний легких в Пакистане, данные реестра пульмонологических клиник Карачи, 2008 — 11. Ежегодный конгресс Европейского респираторного общества, 2012 г. Номер аннотации: 4182 [Google Scholar] 4. Флаэрти KR, King TE, Raghu G, Lynch JP, Colby TV, Travis WD и др.Идиопатическая интерстициальная пневмония: каков эффект мультидисциплинарного подхода к диагностике? Am J Respir Crit Care Med. 2004. 170 (8): 904–910. DOI: 10.1164 / rccm.200402-147OC. [PubMed] [Google Scholar] 5. Bjoraker JA, Ryu JH, Edwin MK, Myers JL, Tazelaar HD, Schroeder DR, et al. Прогностическое значение гистопатологических подгрупп при идиопатическом фиброзе легких. Am J Respir Crit Care Med. 1998. 157: 199–203. DOI: 10.1164 / ajrccm.157.1.9704130. [PubMed] [Google Scholar] 6. Флаэрти К.Р., Тэйвс Г.Б., Трэвис В.Д., Колби ТВ, Казеруни Е.А., Гросс Б.Х. и др.Клиническое значение гистологической классификации идиопатической интерстициальной пневмонии. Eur Respir J. 2002; 19: 275–283. DOI: 10.1183 / 0

  • 36.02.00182002. [PubMed] [Google Scholar] 7. Nicholson AG, Colby TV, du Bois RM, Hansell DM, Wells AU. Прогностическое значение гистологической картины интерстициальной пневмонии у пациентов с клинической картиной криптогенного фиброзирующего альвеолита. Am J Respir Crit Care Med. 2000. 162: 2213–2217. [PubMed] [Google Scholar] 8. King TE, Jr, Schwarz MI, Brown K, Tooze JA, Colby TV, Waldron JA Jr и др.Идиопатический фиброз легких: взаимосвязь между гистопатологическими особенностями и смертностью. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 164: 1025–1032. DOI: 10.1164 / rccm.2109039. [PubMed] [Google Scholar] 9. Коллард Х. Р., Тино Дж., Нобл П. У., Шеве М. А., Майклс М., Карлсон Б. и др. Пациент переживает фиброз легких. Respir Med. 2007. 101: 1350–1354. DOI: 10.1016 / j.rmed.2006.10.002. [PubMed] [Google Scholar] 10. du Bois RM. Более ранний и более надежный диагноз идиопатического фиброза легких. Eur Respir Rev.2012; 21: 141–146. DOI: 10.1183 / 0

    80.00000812. [PubMed] [Google Scholar] 11. Spagnolo P, Tonelli R, Cocconcelli E, Stefani A, Richeldi L. Идиопатический фиброз легких: диагностические ошибки и терапевтические проблемы. MultidiscipRespir Med. 2012; 7: 42. DOI: 10.1186 / 2049-6958-7-42. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Кочи А. Глобальная ситуация с туберкулезом и новая стратегия контроля Всемирной организации здравоохранения, 1991 г. BullWorld Health Organ. 2001; 79: 71–75. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 13.Шахор Ю., Шиндлер Д., Сигал А., Либерман Д., Микульски Ю., Брудерман И. Повышенная заболеваемость туберкулезом легких при хронической интерстициальной болезни легких. Грудная клетка. 1989; 44: 1513. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Чанг MJ, Goo JM, Im JG. Туберкулез легких у больных идиопатическим фиброзом легких. Eur J Radiol. 2004. 52: 175–179. DOI: 10.1016 / j.ejrad.2003.11.017. [PubMed] [Google Scholar] 15. Иса, доктор медицины, Аббас А., Абба А.А., Умар М. Идиопатический фиброз легких, ошибочно диагностированный как туберкулез легких с отрицательным результатом по мокроте.AnnAfr Med. 2016; 15: 204–206. DOI: 10.4103 / 1596-3519.194282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 16. Anakwue RC, Chijioke CP, Iloanusi NI. Редкий случай туберкулеза, вторичного по отношению к идиопатическому фиброзу легких в Нигерии. BMJ Case Rep.2011; 2011: bcr0420114061. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 17. Онадеко Б.О., Софовара Е.О., Грилло И.А. Обследование нигерийцев с диффузным рентгенологическим затемнением легких. Trans R Soc Trop Med Hyg. 1979; 73: 432–437. [PubMed] [Google Scholar] 18. Anyabolu AE, Enemuo EH, Ele PU, Ugoeze FC, Ufoaro CU, Nwagbara CT и др.Идиопатический фиброз легких с осложнениями в Учебной больнице Университета Ннамди Азикиве, Нневи, Нигерия: отчет о клиническом случае. Afrimedic J. 2013; 4: 34–36. [Google Scholar] 19. Всемирная организация здоровья. Использование ВОЗ списков стран с высоким бременем туберкулеза в период после 2015 г. 2015: 1–19. [Google Scholar] 20. Всемирная организация здоровья. Профиль страны по туберкулезу Пакистан. 2016 [Google Scholar] 21. Cowie RL. Эпидемиология туберкулеза у золотодобытчиков с силикозом. Am J Respir Crit Care Med. 1994. 150 (5): 1460–1462.DOI: 10.1164 / ajrccm.150.5.7952577. [PubMed] [Google Scholar] 22. Снайдер DE. Связь между туберкулезом и силикозом. Am Rev Respir Dis. 1978. 118 (3): 455–460. [PubMed] [Google Scholar] 23. Park SW, Song JW, Shim TS, Park MS, Lee HL, Uh ST и др. Микобактериальные инфекции легких у пациентов с идиопатическим фиброзом легких. J Korean Med Sci. 2012; 27: 896–900. DOI: 10.3346 / jkms.2012.27.8.896. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 24. Lamas DJ, Kawut SM, Bagiella E, Philip N, Arcasoy SM, Lederer DJ.Отсроченный доступ и выживаемость при идиопатическом фиброзе легких: когортное исследование. Am J Respir Crit Care Med. 2011; 184: 842–847. DOI: 10.1164 / rccm.201104-0668OC. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    Расчет объемных долей воздуха по изображениям компьютерной томографии для диагностики хронической обструктивной болезни легких

    Abstract

    Количественная оценка с использованием биомаркеров изображений, рассчитанных из пороговых сегментированных областей с низким затуханием на изображениях компьютерной томографии (КТ) грудной клетки, для диагностики хронических обструктивных заболеваний легких (ХОБЛ) широко исследуется.Однако результаты сегментации зависят от применяемого порога и толщины среза КТ-изображений из-за эффекта частичного объема (PVE). В этом исследовании объемная доля воздуха (AV / TV) легких была рассчитана на основе изображений компьютерной томографии с использованием двухкомпонентной модели (TCM) для диагностики ХОБЛ. Гистограмма относительного объема воздуха (RAVH) была построена с использованием значений AV / TV для описания характеристик содержания воздуха в легких. В фантомных исследованиях TCM точно рассчитал общий объем полости и массу пены с погрешностью менее 8% и ± 4% соответственно.В исследованиях пациентов относительные объемы нормальных и поврежденных тканей легкого и соотношение поврежденного и нормального правого желудочка были определены и рассчитаны на основе RAVH в качестве биомаркеров изображения, которые правильно дифференцировали пациентов с ХОБЛ от контроля на изображениях толщиной 2,5 и 5 мм. с площадями под кривыми рабочих характеристик приемника> 0,94. AV / TV, рассчитанный с помощью TCM, может предотвратить влияние толщины среза, а биомаркеры изображения, рассчитанные на основе RAVH, надежны для диагностики ХОБЛ

    .

    Образец цитирования: Chuang C-C, Chou Y-H, Peng S-L, Tai J-E, Lee S-C, Tyan Y-S, et al.(2020) Расчет объемных долей воздуха по изображениям компьютерной томографии для диагностики хронической обструктивной болезни легких. PLoS ONE 15 (4):
    e0231730.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730

    Редактор: Александра Барак, Клиника инфекционных и тропических болезней, Клинический центр Сербии, СЕРБИЯ

    Поступила: 7 октября 2019 г .; Одобрена: 30 марта 2020 г .; Опубликовано: 16 апреля 2020 г.

    Авторские права: © 2020 Chuang et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Институциональный наблюдательный совет больницы медицинского университета Чунг-Шань, одобривший это исследование, ограничил публичный доступ к данным CT и PFT в любой форме, поскольку они содержат идентифицирующую информацию о пациенте.Чтобы запросить доступ к данным, используйте следующую контактную информацию: институциональный наблюдательный совет больницы медицинского университета Чун Шань. ([email protected]).

    Финансирование: YST финансировалась больницей Медицинского университета Чун Шань, Тайвань (http://www.csh.org.tw/index.html) в соответствии с Контрактом CSH-2019-C-012. CTS финансировалась Министерством науки и технологий Тайваня (https://www.most.gov.tw/en/) в соответствии с контрактом MOST 108-2314-B-040-005 -. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это тип прогрессирующего и обструктивного заболевания легких, включающий эмфизему и хронический бронхит. У пациентов с ХОБЛ структуры дыхательных путей реконструируются за счет серьезного разрушения или воспаления альвеол и мелких дыхательных путей, что приводит к снижению эластичности легких, гиперинфляции и захвату воздуха [1–3]. Следовательно, емкость легких резко снижается, и пациенты испытывают хронический кашель, одышку и плохой воздушный поток.ХОБЛ отличается высокой смертностью: в 2015 г. она была четвертой по значимости причиной смерти, и уровень ее смертности растет [4]. Поэтому точная и быстрая диагностика ХОБЛ имеет решающее значение в клинической медицине.

    Тест легочной функции (PFT), стандартная процедура, используемая для диагностики и оценки ХОБЛ, включает измерение объема форсированного выдоха за 1 с (FEV1) и отношения FEV1 к форсированной жизненной емкости легких (FVC; соотношение FEV1 / FVC) [ 5–7]. Текущее определение ХОБЛ в соответствии с Глобальной инициативой по хронической обструктивной болезни легких (GOLD) — это отношение FEV1 / FVC <0.7; кроме того, степень тяжести ХОБЛ оценивается с использованием значений FEV1 [7]. Однако измеренные результаты зависят от пациента и, как правило, необъективны, особенно у пожилых пациентов [8]. Для повышения качества оценки ХОБЛ в последние три десятилетия широко исследуются методы количественной оценки с использованием изображений компьютерной томографии (КТ) [9–21]. Эти методы в основном основаны на обнаружении аномального содержания воздуха в легких как участков с низким затуханием при бинарной сегментации в качестве биомаркеров изображения для диагностики и оценки ХОБЛ [14,16,19,20].Процент эмфиземы (ПЭ), определяемый как процент сегментированного объема от общего объема легких, рассчитывается с использованием порогового значения между –910 и –950 HU [10,11,13,15,17]. При параметрическом картировании ответа используются два порога -950 и -856 на КТ-изображениях при сканировании полного вдоха и нормального выдоха, соответственно, для расчета относительных объемов (RV) эмфиземы и функциональной болезни мелких дыхательных путей [18,21]. Однако КТ-изображения имеют ограниченное пространственное разрешение с размером вокселя (0,125–1,25 мм 3 ) примерно в 30–300 раз больше, чем средний размер альвеолы ​​(0.0042 мм 3 ) [12]. Число CT воздушного пространства, образованного несколькими поврежденными альвеолами, может варьироваться в зависимости от размера вокселя из-за эффекта частичного объема (PVE) [22]. Следовательно, пороговое значение, применяемое для сегментации, влияет на вычисленную RV и должно быть скорректировано в соответствии с параметрами изображения, в частности толщиной среза, для обеспечения сопоставимых результатов. Пороговые значения, применяемые в недавних исследованиях, были определены на основе макроскопических патологических признаков эмфиземы [9,10,23], количественных гистологических сравнений [24] или корреляции между сегментированными правыми желудочками и результатами PFT [13,17,19].Тем не менее связь между порогом и толщиной среза остается неясной; Доказано, что взаимосвязь между результатами сегментированного ПЖ и PFT является нелинейной [20]. Более того, двоичная сегментация с использованием порогового значения для разделения воздуха или тканей на КТ-изображениях может быть проблематичной. Воксели изображения в легких обычно покрывают смеси воздуха и тканей с разными пропорциями.

    Известно, что ХОБЛ поражает воздух, содержащийся в легких. В этом исследовании объемная доля воздуха (AV / TV) в легких была рассчитана на основе изображений КТ с использованием двухкомпонентной модели (TCM), а биомаркеры изображения, полученные из AV / TV, использовались в качестве новых биомаркеров изображения для диагностики ХОБЛ.Сравнивая с сегментацией объемного порога, TCM считает, что легочные ткани включают воздух и легочную паренхиму; CT-изображения могут быть преобразованы в AV / TV-карты на основе парциальных коэффициентов линейного ослабления воздуха в каждом вокселе изображения, что предотвращает влияние PVE. Гистограммы относительного объема воздуха (RAVH) и биомаркеры изображения были дополнительно рассчитаны на основе карт AV / TV для характеристики содержания воздуха в легких пациента. Точность бинарной сегментации и TCM при вычислении AV / TV по КТ-изображениям оценивалась и сравнивалась с использованием фантомных исследований.Эффективность PE и биомаркеров изображения из RAVH для диагностики ХОБЛ оценивалась в ходе исследования пациентов. Кроме того, было оценено влияние толщины среза при расчете диагноза AV / TV и ХОБЛ.

    Материалы и методы

    Расчет AV / TV из изображений CT с помощью TCM

    В этом исследовании TCM применялась для расчета AV / TV легких по изображениям компьютерной томографии. TCM может свести на нет эффект зависимости PVE и энергетического спектра между сканированиями, обеспечивая точный расчет объемов субкомпонентных материалов по КТ-изображениям, если ткань можно упростить, чтобы она состояла из двух субкомпонентных материалов.Концепция TCM описывается следующим образом [22]: TCM считает, что воксель изображения должен быть заполнен смесью M , которая состоит из двух субматериалов, a и b , с определенными объемными долями. Если числа CT субматериалов известны, объемная доля субматериала a в вокселе может быть рассчитана с использованием TCM следующим образом:
    (1)
    где HU a , HU b и HU M — номера CT для a , b и M , соответственно.Согласно элементному составу, описанному ранее [25,26], ткани, включенные в обычные КТ-изображения грудной клетки, такие как паренхима легких, мышцы, сердце, кровь и аорта, имеют схожую физическую плотность, электронную плотность и эффективные атомные номера с максимальным разница <2,5% по сравнению с паренхимой легкого (см. таблицу S1). Следовательно, эти ткани имеют одинаковый номер CT и могут быть представлены одним из них, а воксели изображения в легких можно рассматривать как включающие смесь воздуха и типичной ткани.Таким образом, AV / TV можно рассчитать по количеству КТ легких с помощью TCM следующим образом: (2) где HU T , HU A и HU L были числами CT репрезентативной ткани, воздуха и легкого, которые должны были быть оценены, соответственно. Число CT воздуха можно измерить по изображениям CT, применив область интереса (ROI) за пределами тела пациента. Поскольку прямое вычисление числа КТ репрезентативной ткани по КТ-изображениям затруднительно, мышцы и кровь использовались в качестве репрезентативных тканей, а пары субматериалов воздух-мышца и воздух-кровь использовались для преобразования КТ-изображений грудной клетки в AV / TV-карты.

    Фантомы, эквивалентные легким

    фантомов, эквивалентных легким, включая фантомы с полостью и пеной, были использованы для моделирования анатомических и патологических структур, появляющихся на КТ-изображениях грудной клетки пациентов с ХОБЛ. Для имитации воздушных полостей у пациентов с эмфиземой использовались пять полостей-фантомов, размер которых превышал размер вокселя. Фантомы полости были напечатаны с использованием 3D-принтера (Object 500 Connex 3, Stratasys, Eden Prairie, Миннесота) и полиуретана, отверждаемого ультрафиолетом, плотностью 1.169 г / см 3 . Каждый фантом полости состоял из куба полости и пары крышек. Размеры куба полости составляли 30 × 30 × 20 мм 3 , толщина стенки 5 мм. Колпачки плотно закрывали верх и низ куба, образуя замкнутое пространство. В пяти кубах полостей перегородки шириной 3, 2, 0,7, 0,7 и 1 мм с шагом (шириной полостей) 1,9, 2, 2,8, 3 и 4 мм разделяют замкнутые пространства на небольшие полости. Суммарный объем полости, равный общему объему воздуха в фантомах, составлял 4.4, 5,6, 6,04, 6,6 и 6,8 см 3 , с номерами малых полостей 4, 4, 8, 6 и 4 соответственно (см. S1 Рис.).

    Три фантома из пены кубической формы размером 5 × 5 × 5 см с 10, 20 и 60 порами на дюйм (PPI) были использованы для моделирования альвеол и небольших воздушных пространств, образованных поврежденными альвеолами, с размером, аналогичным или меньшим, чем у размер вокселя. Пены состояли из полиуретана (ПУ) с плотностью сырья 1,12 г / см3. Масса пен с 10, 20 и 60 PPI составляла 2.82, 3,02 и 2,67 г соответственно. Поры в пенах были распределены равномерно.

    Анализ и оценка данных фантомных исследований и исследований пациентов

    Фантомы с полостью и пеной использовались для проверки точности TCM при расчете AV / TV по изображениям CT. КТ-изображения фантомов были получены с использованием многодетекторного КТ-сканера (Optima CT660, GE Healthcare, Milwaukee, WI) с обычным протоколом напряжения трубки 120 кВп в спиральном режиме. Ток в трубке регулировали с использованием метода автоматического контроля экспозиции.Во время мультидетекторной компьютерной томографии фантомы фиксировались на твердой воде. Размер вокселя восстановленного изображения составил 0,47 × 0,47 × 0,05 мм 3 . Влияние пары субматериалов и толщины среза на расчет AV / TV с использованием TCM и эффективность AV / TV в диагностике ХОБЛ оценивали с использованием изображений компьютерной томографии пациентов. Результаты CT и PFT как в контрольной группе, так и у пациентов с ХОБЛ были получены и оценены ретроспективно. Это ретроспективное исследование было проведено в больнице Медицинского университета Чун Шань с разрешения Институционального наблюдательного совета больницы Медицинского университета Чун Шань (IRB No.CS2-19091), который одобрил это исследование, отказался от необходимости получать информированное согласие. Интервал между компьютерной томографией и PFT поддерживался на уровне <1 месяца, чтобы емкость легких пациентов существенно не изменилась. КТ-изображения грудной клетки всех участников были получены через систему архивирования изображений и связи; эти изображения были получены во время полного вдоха с использованием того же сканера, который использовался в исследованиях фантомов, с обычным протоколом напряжения трубки 120 кВп в спиральном режиме.Изображения с толщиной среза 2,5 и 5 мм были отдельно реконструированы с использованием основного фильтра по умолчанию. На рис. 1 показаны блок-схемы, которые суммируют процедуры оценки фантома и исследования пациента, использованные в исследовании. Подробные процедуры описаны в следующих разделах.

    Оценка точности TCM при расчете AV / TV по КТ изображениям

    При исследовании фантома полости общий объем полости был рассчитан с использованием бинарной сегментации и TCM с парой субматериалов воздух – полиуретан.Двоичная сегментация была выполнена с использованием вручную скорректированного порогового значения -850 и численно оптимального значения, полученного с использованием метода Оцу [22,27]. Общие объемы полости рассчитывались путем умножения количества сегментированных вокселей на размер вокселей. Оптимальные пороговые значения для каждого фантома полости определялись отдельно. Для TCM числа CT пары субматериалов воздух-полиуретан были измерены на основе фантомных изображений CT с использованием ROI. Объемы фантомных изображений CT были преобразованы в AV / TV с использованием уравнения (2) с измеренными числами CT субматериалов, а общие объемы полости были рассчитаны путем умножения суммы значений AV / TV на размер вокселя.Рассчитанные общие объемы полости сравнивались с истинными объемами.

    Оценка влияния толщины среза КТ-изображений на расчет AV / TV и RAVH

    Влияние толщины среза на расчеты AV / TV с использованием TCM также оценивалось в исследовании пенного фантома. Однако истинный объем воздуха в пеноматериалах не может быть непосредственно получен в качестве эталона. Кроме того, опорная плита из твердой воды может повлиять на показатель СТ нижней части пенопласта из-за ПВЭ.Тем не менее, эти пены состояли только из полиуретана и воздуха, в соответствии с ТКМ. После того, как был получен общий объем ПУ, можно было рассчитать общий объем воздуха в пене. Кроме того, были известны масса пен и физическая плотность ПУ. Поэтому исследование фантома пены было выполнено путем оценки масс ПУ в единственном коронковом срезе пены. КТ-изображения пены были реконструированы с использованием метода мультипланарной реконструкции с толщиной срезов 0,47, 0,94, 1.88, 2,82 и 4,7 мм. Истинную массу ПУ на слой пены рассчитывали как дробную массу, умножая взвешенную общую массу пены на отношение толщины среза к ширине пены (5 см). Срезы, восстановленные из средней области пен, использовали для расчета массы ПУ на срез. Для бинарной сегментации к КТ-изображениям применялись фиксированный порог -950 и оптимальный порог из метода Оцу, а масса PU на срез была рассчитана путем умножения количества сегментированных вокселей на известный размер вокселя и физическую плотность ПУ.Оптимальные пороговые значения по методу Оцу для каждой пены и толщины среза были определены отдельно. Для TCM количество CT субматериалов воздуха и PU было измерено на основе изображений CT исходного материала PU с использованием ROI. КТ-изображения пен были преобразованы в карты объемной доли ПУ с использованием уравнения (2) с измеренными КТ-числами субматериалов. Затем рассчитывали массу PU на срез путем умножения суммы карты объемной доли PU на известный размер вокселя и физическую плотность PU.Массу PU на срез, рассчитанную с использованием бинарной сегментации и TCM, сравнивали с рассчитанной фракционной массой.

    Кроме того, влияние размеров вокселей изображения и анатомической структуры на расчет RAVH также оценивалось с использованием фантомов из пенопласта. RAVH с центроидами бинов от 1,25% до 98,75% AV / TV и размером шага 2,5% AV / TV были рассчитаны на основе изображений корональной зоны толщиной 0,47, 0,94, 1,88, 2,82 и 4,7 мм. пены с PPI 10, 20 и 60. RV 98.75% корзины AV / TV (RV 98,75% ) были получены из RAVH и сравнивались.

    Преобразование изображений КТ в карты AV / TV и расчет RAVHs

    Объемы КТ-изображений грудной клетки участников были преобразованы в AV / TV с помощью TCM с парами субматериалов воздух-мышцы и воздух-кровь. Процедуры обработки КТ-изображений пациентов показаны на рис. 2 и ниже. Для каждого пациента числа КТ мышц, крови и воздуха были вручную измерены по их КТ-изображениям с использованием круговых областей интереса, определенных в однородных областях радиологом с 10-летним клиническим опытом.ROI для мышц и крови были специально определены вокруг или между ребрами, а также в аорте или желудочке, соответственно [25]. Измеренные числа CT мышц и крови сравнивали с использованием тестов для парных образцов . После преобразования маски легких были сгенерированы из AV / TV с использованием порога 1% AV / TV для сегментации областей легких. Кроме того, для удаления трахеи и связанных бронхов применялся процесс роста области с семенами 100% AV / TV, определенными в трахее, и критерием остановки роста 95% AV / TV.Чтобы параметризовать характеристики содержания воздуха в легких, средние значения AV / TV и RAVH с центроидами бина от 1,25% до 98,75% AV / TV и размером шага 2,5% AV / TV были рассчитаны из AV / TV.

    Рис. 2. Порядок обработки КТ-изображений пациента.

    КТ изображения были преобразованы в карты AV / TV с использованием TCM с измеренными числами CT мышц и воздуха. Фон, тело, трахеи и бронхи были сегментированы и удалены с карты на основе значения AV / TV. Гистограммы относительного объема воздуха рассчитывались по объемам AV / TV.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g002

    Оценка эффективности AV / TV карт и RAVH при диагностике ХОБЛ

    Среднее значение AV / TV было рассчитано с использованием TCM с различными парами субматериалов, которые сравнивались с использованием графика Бланда – Альтмана с 95% доверительными интервалами. Среднее значение AV / TV, а также RV конкретных AV / TV бункеров, полученных из RAVH, использовались в качестве биомаркеров изображения, чтобы отличить пациентов с ХОБЛ от участников контрольной группы.Для сравнения, визуальные биомаркеры PE были рассчитаны путем применения пороговых значений -910 (PE -910 ) и -950 (PE -950 ) на изображениях КТ после удаления трахеи и соединенных бронхов с использованием масок легких. Сравнение биомаркеров изображения в контрольной группе и группе ХОБЛ проводилось с использованием теста независимой выборки t . Для оценки диагностических характеристик биомаркеров изображения были определены кривые рабочих характеристик приемника (ROC) и площадь под кривыми ROC (AUC) [28], а также рассчитаны чувствительность и специфичность.Чем ближе площадь под кривой RUC к 1, тем лучше диагностические характеристики применяемых биомаркеров изображения. Все статистические анализы были выполнены с помощью MedCalc (версия 15.8; MedCalc Software, Остенде, Бельгия) со статистической значимостью, определенной при значении P <0,05.

    Результаты

    Рис. 3 (A) иллюстрирует КТ-изображения фантомов полости. Перегородки и стенки полости были напечатаны с использованием одних и тех же материалов, чтобы обеспечить одинаковый номер CT. Перегородки толщиной более 2 мм (первый и второй ряды) имели номера КТ, аналогичные таковым для стены, и их можно было четко выделить на фоне воздуха.Однако для перегородок тоньше 2 мм (с третьего по пятый ряды) значения CT были ниже, чем у стенки, и они были размыты из-за PVE. Рис. 3 (B) и 3 (C) иллюстрируют результаты бинарной сегментации из рис. 3 (A). Бинарная сегментация с использованием пороговых значений –850 позволяет отделить большинство полостей от изображений КТ; однако части полостей шириной более 2 мм исчезли (рис. 3 (B), третий ряд). Напротив, объемы полостей, сегментированные с использованием пороговых значений, полученных из метода Оцу, были относительно больше, чем сегментированные с использованием порогового значения -850.Тем не менее, полости и перегородки меньше 1 мм не могли быть разделены и сегментированы. Оптимальные пороговые значения, полученные с помощью метода Оцу для пяти фантомов полости (рис. 3 (C)) сверху вниз, составляли -386,5, -412,5, -310, -370,6 и -447,6. Для ТСМ номера КТ ПУ и воздуха были 113,4 и -999,5 соответственно. Карты AV / TV, рассчитанные с использованием TCM из рис. 3 (A), сохранили все перегородки и полости, как показано на рис. 3 (D). На рис. 3 (E) показаны процентные ошибки между расчетными полными объемами полости и истинными объемами в зависимости от истинных объемов.Бинарная сегментация с использованием пороговых значений –850 занижает общий объем полости более чем на 35% во всех фантомах полости. Метод Оцу точно рассчитал общие объемы полостей 4,4, 5,6 и 6,8 см 3 с ошибками <12%, но завысил объемы 6,04 и 6,6 см 3 более чем на 20% из-за неразрывных перегородок и полостей, меньших 1 мм. В отличие от бинарной сегментации, TCM точно рассчитал общие объемы полости для всех фантомов полости с ошибками <8%, что указывает на то, что TCM не зависит от размера структуры.

    Рис. 3.

    (а) КТ-изображения фантомов полости. (b) и (c) представляют результаты бинарной сегментации из (a) с использованием порога -850 и пороговых значений из метода Оцу. (d) AV / TV карты, рассчитанные из (a) с использованием TCM с парой субматериалов воздух-полиуретан. (e) Процент ошибок между сегментированным и рассчитанным TCM общим объемом полости и истинным объемом как функцией истинного объема.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g003

    На рис. 4 (A) показаны КТ-изображения пен с толщиной срезов 0.47, 0,94, 1,88, 2,82 и 4,7 мм. Средние значения и стандартные отклонения чисел CT пен были измерены с использованием круговых областей интереса и отмечены на изображениях. Средние значения CT пен с разными PPI и толщиной срезов были одинаковыми. Однако видимость пористых структур была уменьшена, и стандартные отклонения чисел CT пен уменьшались по мере увеличения PPI или толщины срезов, отражая размытие пен как однородных объектов из-за PVE. При бинарной сегментации объем сегментированных структур PU увеличивался по мере увеличения PPI или толщины среза.В пеноматериалах с PPI 20 и 60 небольшое количество пор или их отсутствие было разделено бинарной сегментацией (см. S2 рис.). На рис. 4 (B) показаны карты объемной доли полиуретана, рассчитанные по рис. 4 (A) с использованием TCM. Объемные доли ПУ менялись в зависимости от ИПП и составляли <5% для всех пен. Сегментированные карты структуры PU и карты объемной доли PU использовались для расчета массы PU на срез. По сравнению с взвешенными результатами, массы ПУ на срез, рассчитанные с использованием бинарной сегментации, были завышены более чем на 1000% для всех пен и всех толщин срезов.На рис. 5 (A) показаны процентные ошибки между взвешенными и рассчитанными TCM массами PU на срез фантомов пены в зависимости от толщины среза. В отличие от бинарной сегментации, TCM не зависел от толщины среза и размера пор. Ошибки в процентах рассчитанных TCM масс ПУ на срез были менее ± 4% для всех пен и всех толщин срезов. На рис. 5 (B) показаны значения RV 98,75% , полученные из RAVH пен с PPI 10, 20 и 60 в зависимости от толщины среза.Изменение RV 98,75% с изменением толщины среза зависело от PPI ​​пены. RV 98,75% пен с 10 и 20 PPI увеличивалось с толщиной среза. Однако значения RV 98,75% пены с PPI 60 насыщены на 100% по всей толщине срезов. RAVH, рассчитанный по КТ-изображениям, зависел от размера визуализирующей структуры по отношению к размеру вокселя.

    Рис. 4.

    (a) КТ-изображения пен с толщиной срезов 0.47, 0,94, 1,88, 2,82 и 4,7 мм с указанными средними номерами CT пен. (б) Карты объемной доли ПУ, рассчитанные из (а) с использованием TCM с парой субматериалов воздух-ПУ. Белый кружок на (а) указывает расположение области интереса для вычисления средних чисел CT.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g004

    Рис. 5.

    (a) Процент ошибок между взвешенными и рассчитанными TCM массами PU на срез фантомов пены в зависимости от среза толщина.(b) RV 98,75% значений, полученных из RAVH пен с PPI 10, 20 и 60 в зависимости от толщины среза.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g005

    В таблице 1 показаны демографические данные и легочная функция участников. В контрольную группу вошли 37 участников, у которых было подтверждено отсутствие ХОБЛ на основании истории болезни, медицинских изображений и PFT. КТ и PFT участников контрольной группы проводились для регулярного обследования здоровья.Первоначально были включены данные о 75 участниках, у которых было подтверждено наличие ХОБЛ на основе PFT с критериями GOLD и медицинской визуализации. Пять пациентов были исключены из-за использования контрастного вещества и наличия интенсивных артефактов изображения. Наконец, группа ХОБЛ включала 70 участников.

    Средние числа КТ мышц, крови и воздуха, измеренные для 107 пациентов, составили соответственно 50,7 ± 10,0, 46,2 ± 17,0 и -999,3 ± 6,3 на изображениях толщиной 2,5 мм и составили 52,0 ± 9,7, 50,3 ± 11.9 и -996,8 ± 3,1 на изображениях толщиной 5 мм. Значительные различия были обнаружены между средними числами КТ мышц и крови на изображениях толщиной 2,5 и 5 мм ( P <0,05). Напротив, средние значения КТ воздуха на изображениях толщиной 2,5 и 5 мм существенно не различались ( P = 0,43). Средние значения КТ субматериалов применялись для расчета AV / TV с использованием TCM с парами субматериалов воздух – мышца и воздух – кровь. Хотя средние значения КТ субматериалов значительно различались, графики Бланда-Альтмана показывают, что средние значения AV / TV легких, рассчитанные для 71 пациента с использованием пары воздух-кровь, были сопоставимы со значениями, рассчитанными с использованием пары воздух-мышцы с средняя разница AV / TV менее ± 1% в 2.Изображения толщиной 5 и 5 мм (см. S3 Рис.). Основываясь на результатах, AV / TV, рассчитанные с использованием пары воздух-мышца, были исследованы в последующих исследованиях.

    Рис. 6 (B) и 6 (C) показывают результаты бинарной сегментации и рассчитанные TCM карты AV / TV из изображений КТ контрольного участника и пациента с ХОБЛ (рис. 6 (A)), соответственно. При бинарной сегментации области с низким затуханием, сегментированные из изображений пациента с ХОБЛ, были больше, чем области, сегментированные из изображений контрольного участника по обоим пороговым значениям.Сегментированные области с низким затуханием увеличивались по мере увеличения применяемого порога. На картах AV / TV среднее значение AV / TV для контрольного участника и пациента с ХОБЛ составило 84,7% и 84,5% соответственно. Можно заметить, что верхняя доля левого легкого пациента с ХОБЛ представлена ​​как область с низким затуханием при бинарной сегментации и как область с относительно высоким содержанием воздуха на карте AV / TV.

    Рис. 6.

    (a) КТ-изображения грудной клетки контрольного участника (вверху) и пациента с (внизу).(б) Результаты бинарной сегментации (а) с использованием пороговых значений 910 и 950. (в) AV / TV-карты, рассчитанные (а) с использованием TCM с парой субматериалов воздух-мышцы.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g006

    На рис. 7 показаны RAVH участников контрольной группы и пациентов с ХОБЛ, рассчитанные по КТ-изображениям толщиной 2,5 и 5 мм с адресным средним групповым значением. РАВХ. В контрольной группе RAVH представлены в виде нормального распределения с пиком, расположенным около 88.75% корзины AV / TV для обоих слоев. По сравнению с изображениями толщиной 2,5 мм, среднее значение RAVH для изображений толщиной 5 мм представляло более низкое значение RV 98,75% , показывая монотонные числа CT по PVE. RV для бункера AV / TV 88,75% (RV 88,75% ) среднего RAVH для изображений толщиной 2,5 и 5 мм составляли 14,85% и 15,98%, соответственно. Напротив, RAVH группы ХОБЛ представил два пика: один около 88,75% корзины AV / TV, а другой — 98,75% корзины AV / TV. По сравнению с контрольной группой, RV 88.75% был на 4,3% меньше, а RV 98,75% был на 15,8% выше в среднем RAVH в группе ХОБЛ. Когда толщина среза увеличилась до 5 мм, пик RV 98,75% в группе ХОБЛ снизился. По сравнению с контрольной группой, RV 88,75% снизился на 4,1%, а RV 98,75% увеличился на 11,3% в среднем RAVH в группе ХОБЛ. Согласно вышеупомянутым результатам, индексы были рассчитаны на основе RAVH в качестве биомаркеров изображения для дифференциации ХОБЛ от контрольной группы, включая общее количество RV, равное 81.От 25% до 91,25% ячеек AV / TV, представляющих ПЖ нормального легкого (RV NL ), RV 98,75% , представляющих ПЖ поврежденного легкого (RV DL ), и RV DL / Отношение RV NL (R DL / NL ), представляющее отношение объема поврежденного легкого к нормальному.

    Рис. 7.

    (а) и (б) RAVH контрольной группы и группы ХОБЛ, рассчитанные по КТ-изображениям толщиной 2,5 мм, соответственно. (c) и (d) RAVH контрольной группы и группы ХОБЛ, рассчитанные по КТ-изображениям толщиной 5 мм, соответственно.Показаны средние по группе RAVH (красные жирные линии).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.g007

    При сравнении биомаркеров изображений между группами были обнаружены значительные различия между всеми биомаркерами изображений в контрольной группе и группе ХОБЛ в обеих толщинах срезов ( P <0,001) (см. S4 рис.). Однако различия между средними значениями AV / TV в контрольной группе и группе ХОБЛ были <5% по толщине обоих срезов. Когда толщина среза увеличилась с 2.От 5 мм до 5 мм, PE -910 , PE -950 , RV DL и R DL / NL уменьшились, RV NL увеличились для обеих групп, а различия между группами уменьшились. . Эти изменения были результатом уменьшения количества вокселей, при этом числа КТ аналогичны числу КТ воздуха.

    На рис. 8 показаны ROC исследуемых биомаркеров изображений из изображений толщиной 2,5 и 5 мм. AUC, чувствительность и специфичность приведены в таблице 2. В таблице 2.Изображения толщиной 5 мм, PE -950 , RV NL , RV DL и R DL / NL точно классифицировали контрольную группу и группу ХОБЛ с AUC более 0,93 и чувствительностью и специфичностью> 88 %. Среднее значение AV / TV и PE -910 продемонстрировало умеренную эффективность в дифференциации ХОБЛ от контрольной группы с AUC 0,83 (чувствительность 74,3%; специфичность 86,5%) и 0,91 (чувствительность 75,7%; специфичность 88,9%). ), соответственно. По мере увеличения толщины среза до 5 мм AUC, чувствительность и специфичность всех биомаркеров изображения снижались.AUC среднего AV / TV, PE -910 и PE -950 снизились до 0,81 (чувствительность 67,1%; специфичность 86,5%), 0,85 (чувствительность 67,1%; специфичность 89,2%) и 0,88 (чувствительность 72,9%; специфичность 89,2%) соответственно. Напротив, биомаркеры изображений из RAVH поддерживали точную классификацию. AUC для RV NL , RV DL и R DL / NL на изображениях толщиной 5 мм составляли 0,95 (чувствительность 90,0%; специфичность 91,9%), 0,96 (чувствительность 87.1%; специфичность 94,6%) и 0,97 (чувствительность 87,1%; специфичность 97,3%) соответственно.

    Рис. 8. Кривые ROC показывают дифференциацию между контрольной группой и группами ХОБЛ с использованием биомаркеров изображения среднего AV / TV, PE -910 , PE -950 , RV NL , RV DL и R DL / NL по КТ-изображениям толщиной 2,5 мм (а) и 5 ​​мм (б).

    Области под кривыми, чувствительность и специфичность биомаркеров изображения приведены в таблице 2.

    https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0231730.g008

    Обсуждение

    Здесь оценивалась полезность TCM при вычислении AV / TV по КТ-изображениям и применение AV / TV в диагностике ХОБЛ. TCM по своей сути может аннулировать PVE в результате недостаточного пространственного разрешения клинических изображений CT, тем самым обеспечивая точный AV / TV. Более того, RAVH, рассчитанный на основе AV / TV, может описывать характеристики содержания воздуха в легких, что полезно для диагностики ХОБЛ. Радиологи могут обнаруживать области с повышенным содержанием воздуха по картам AV / TV и диагностировать ХОБЛ с помощью RAVH.

    Количественный анализ КТ-изображений для диагностики и оценки ХОБЛ основан на размере области с низким затуханием, вычисленной с использованием предварительно определенного порогового значения. Однако значения и вариации чисел CT ткани, представленные на изображениях CT, зависят от размера ткани относительно размера вокселя из-за поведения усреднения PVE. Следовательно, одна и та же ткань может иметь разные числа CT при разных размерах вокселей. Пороговые значения следует оптимизировать для конкретной толщины среза изображения, чтобы стандартизировать результаты количественной оценки.Однако взаимосвязь между оптимальными пороговыми значениями и толщиной среза остается неясной и трудной для определения. Более того, размер пикселя может влиять на оптимальные пороговые значения. Как было отмечено в фантомных исследованиях, объемы полостей и массы пены могут быть переоценены с помощью бинарной сегментации, если разрешение КТ-изображений недостаточно для получения четкого изображения воздушных полостей и мелких пор. Напротив, TCM с парами субматериалов, идентичными фантомам, был нечувствителен к толщине среза и мог точно рассчитать объемы полостей и массу пены по изображениям CT, даже с 10-кратным уменьшением толщины среза.Однако исследование фантома пенопласта показало, что на численное распределение чисел CT пенопластов влияет размер пор относительно вокселя. RV 98,75% из RAVH пен варьировалось в зависимости от толщины среза, когда структуры пор могут быть захвачены с помощью КТ-изображений. В противном случае пены на КТ-изображениях представлялись как однородные объекты, а значение RV 98,75% пен оставалось постоянным при разной толщине среза.

    Мышцы и кровь использовались в качестве репрезентативных тканей, и их числа CT были использованы для расчета AV / TV.Влияние числа CT репрезентативной ткани при расчете AV / TV было незначительным. В основном это было вызвано тем, что количество легких по КТ обычно ниже -800 и близко к воздуху (-1000). КТ-число воздуха, которое можно измерить непосредственно по КТ-изображениям, тем самым существенно повлияло на расчет AV / TV. Кроме того, напряжение трубки влияет на измеренный линейный коэффициент затухания тканей, который отражается в рассчитанном впоследствии числе CT. В TCM параметр визуализации напряжения трубки учитывался в измеренных числах CT субматериалов.Следовательно, AV / TV, рассчитанный с использованием TCM, по сути предотвращает влияние напряжения на лампе. Однако на число CT, измеренное с использованием ROI в аорте или желудочке, может влиять контрастное вещество, что может еще больше смещать расчет AV / TV с парой воздух – кровь. Таким образом, пара воздух-мышца была предпочтительнее для расчета AV / TV с использованием TCM.

    Хотя обе группы имели схожие средние значения AV / TV, RAVH для обеих толщин срезов представляли значительные различия между группами, особенно в 81.25% –98,75% AV / TV корзины. По сравнению с RAVH контрольной группы, RV в ячейках AV / TV 81,25% –91,25% сместился к RV в ячейке AV / TV 98,75% RAVH в группе ХОБЛ, что указывает на увеличение содержания воздуха в легких. с образованием небольших воздушных пространств из нескольких поврежденных альвеол. RV DL также четко выявлял воздушную ловушку у пациентов с ХОБЛ. Однако разница между средними значениями AV / TV в контрольной группе и группе ХОБЛ в среднем составляла <5%, что указывает на сходные средние значения КТ легких в контрольной группе и группе ХОБЛ.Это происходит главным образом из-за компенсации между RV в ячейках AV / TV 81,25% –91,25% и ячейках AV / TV 98,75%. Как и в исследовании пенного фантома, на RAVH и биомаркеры изображения влияла толщина среза. На изображениях толщиной 2,5 мм смещение правого желудочка привело к тому, что RAVH в группе ХОБЛ отличались от RAVH, напоминающих нормальное распределение, в контрольной группе. Когда толщина среза увеличилась до 5 мм, пространственный охват воксела увеличился, что привело к включению области захвата воздуха, коллапсу альвеол и окружающих тканей в один воксель и усредненному числу CT из-за PVE; кроме того, RV DL в RAVH группы ХОБЛ снизился.Следовательно, число CT областей с низким затуханием увеличилось из-за усреднения с окружающими тканями. RV NL увеличивалось, а PE -910 , PE -950 , RV DL и R DL / NL уменьшалось по мере увеличения толщины среза. Более того, различия между биомаркерами изображения в контрольной группе и группе ХОБЛ уменьшались по мере увеличения толщины среза из-за усредненного поведения ПВЭ. Тем не менее, биомаркеры изображения из RAVH оставались различными в контрольной группе и группе ХОБЛ.Все биомаркеры изображения, кроме среднего AV / TV и PE -910 , продемонстрировали высокую дифференцируемость между контрольной группой и группами ХОБЛ. Однако AUC уменьшались по мере увеличения толщины среза из-за уменьшения разницы между биомаркерами изображения в контрольной группе и группе ХОБЛ. Примечательно, что PE -950 продемонстрировал лучшую диагностическую эффективность с более высокими значениями AUC, чувствительностью и специфичностью, чем PE -910 , при обеих толщинах срезов. Однако для расчета ПЭ с использованием изображений толщиной 5 мм рекомендуется пороговое значение выше –950 [15].Это несоответствие может быть связано с тем, что предыдущие исследования были сосредоточены на количественной оценке, а не на диагностике [9,10,13,14,19,23]. Для получения сопоставимых полиэтиленов из срезов разной толщины необходимы дальнейшие исследования для определения оптимальных пороговых значений. По сравнению с PE, для расчета AV / TV по изображениям CT требовались только средние значения CT субматериалов, которые нечувствительны к толщине среза и могут быть измерены напрямую. Кроме того, диагностическая эффективность биомаркеров изображения из RAVH была выше, чем у PE, с AUC больше 0.94 по толщине обоих срезов. Для лучшей диагностики ХОБЛ следует использовать КТ-изображения толщиной менее 5 мм.

    TCM не имеет требований к аппаратному обеспечению или параметрам изображения для расчета AV / TV по изображениям CT. Однако артефакты изображения могут повлиять на измеренные числа CT тканей легкого и смещать впоследствии вычисленные AV / TV. Перед расчетом AV / TV следует применять эффективные методы уменьшения артефактов изображения. Кроме того, статистические или итерационные методы, обычно используемые при реконструкции КТ-изображений с малой дозой для снижения шума, могут уменьшить колебания чисел КТ и привести к высококонцентрированному RAVH из монотонных значений AV / TV.Способность биомаркеров изображения от таких RAVH с пониженным уровнем шума характеризовать содержание воздуха в легких может снизиться. Биомаркеры изображения на КТ-изображениях с использованием методов шумоподавления и без них следует сравнивать отдельно. Аналогично PFT, RAVH может характеризовать содержание воздуха в легких пациента. Биомаркеры изображения RV NL , RV DL и R DL / NL могут помочь понять RV нормальных и поврежденных легких. Кроме того, объемная доля легких может быть одновременно получена из расчета TCM.Как и в нескольких недавних исследованиях, предлагаются новые методы количественной оценки или биомаркеры изображений для оценки легочной функции [29], классификации фенотипа заболевания [30] и оценки динамической вентиляции [31] по КТ-изображениям. В будущих исследованиях RAVH будет применяться для оценки степени тяжести ХОБЛ, оценки функциональных заболеваний мелких дыхательных путей и оценки динамической вентиляции. Кроме того, объемные доли легких будут использоваться для оценки легочного фиброза при интерстициальной пневмонии.

    Заключение

    В этом исследовании TCM использовался для преобразования изображений компьютерной томографии грудной клетки в AV / TV карты, а биомаркеры изображений, рассчитанные на основе AV / TV карт, использовались для диагностики ХОБЛ.На TCM не влияет PVE, что обеспечивает точность вычислений AV / TV на основе изображений CT с различными размерами вокселей. Кроме того, для преобразования TCM требуется только репрезентативный номер CT паренхимы легких. Для диагностики ХОБЛ визуальные биомаркеры RAVH, RV NL , RV DL и R DL / NL , рассчитанные по картам AV / TV, демонстрируют высокую эффективность в дифференциации пациентов с ХОБЛ от контрольных участников, даже на 5 КТ-изображения толщиной -мм. В заключение, RAVH, RV NL , RV DL и R DL / NL , рассчитанные на основе КТ-изображений грудной клетки с использованием TCM, являются надежными биомаркерами изображений для характеристики содержания воздуха в легких и диагностики ХОБЛ.

    Вспомогательная информация

    S3 Рис.

    Графики Бланда – Альтмана разницы между средними значениями AV / TV, рассчитанными из (а) изображений толщиной 2,5 и (б) 5 мм с использованием TCM с воздухом – мышцами и воздухом Пары субматериалов крови. Показаны средняя разница (сплошная линия) и 95% пределы согласия (пунктирная линия, ± 1,96 σ ).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231730.s003

    (TIF)

    Ссылки

    1. 1.Джеффри П.К. Ремоделирование при астме и хронической обструктивной болезни легких. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 164 (10): S28 – S38.
    2. 2.
      Марин Дж. М., Карризо С. Дж., Гасконец М., Санчес А., Гальего Б., Челли БР. Объем вдоха, динамическая гиперинфляция, одышка и физическая нагрузка во время теста с 6-минутной ходьбой при хронической обструктивной болезни легких. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 163 (6): 1395–1399. pmid: 11371407
    3. 3.
      Хогг Дж. К., Чу Ф., Утокапарх С. и др.Природа обструкции мелких дыхательных путей при хронической обструктивной болезни легких. N Engl J Med. 2004; 350 (26): 2645–2653. pmid: 15215480
    4. 4.
      ВОЗ, 10 основных причин смерти (Всемирная организация здравоохранения, Женева, 2017).
    5. 5.
      Нателл Л., Нателл М., Малмберг П., Ларссон К. Диагностика ХОБЛ, связанная с различными рекомендациями и методами спирометрии. Respir Res. 2007; 8: 89. pmid: 18053200
    6. 6.
      Казим А., Уилт Т.Дж., Вайнбергер С.Е. и др. Диагностика и лечение стабильной хронической обструктивной болезни легких: обновленное руководство по клинической практике Американского колледжа врачей, Американского колледжа грудных врачей, Американского торакального общества и Европейского респираторного общества.Ann Intern Med. 2011; 155 (3): 179–191. pmid: 21810710
    7. 7.
      Vogelmeier CF, Criner GJ, Martinez FJ и др. Отчет о Глобальной стратегии диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких за 2017 год. Респирология. 2017; 22 (3): 575–601. pmid: 28150362
    8. 8.
      Торрес М., Моайеди С. Оценка пожилого пациента с острой одышкой. Clin Geriatr Med. 2007; 23 (2): 307–325. pmid: 17462519
    9. 9.
      Gevenois PA, de Maertelaer V, De Vuyst P, Zanen J, Yernault JC.Сравнение расчетной плотности и макроскопической морфометрии при эмфиземе легких. Am J Respir Crit Care Med. 1995; 152 (2): 653–657. pmid: 7633722
    10. 10.
      Gevenois PA, De Vuyst P, de Maertelaer V, et al. Сравнение компьютерной плотности и микроскопической морфометрии при эмфиземе легких. Am J Respir Crit Care Med. 1996; 154 (1): 187–192. pmid: 8680679
    11. 11.
      Hoffman EA1, Reinhardt JM, Sonka M и др. Характеристика интерстициальных заболеваний легких с помощью анализа на основе плотности и текстуры компьютерных томографических изображений структуры и функции легких.Acad Radiol. 2003; 10 (10): 1104–1118. pmid: 14587629
    12. 12.
      Ochs M, Nyengaard JR, Jung A, et al. Количество альвеол в легком человека. Am J Respir Crit Care Med. 2004; 169 (1): 120–124. pmid: 14512270
    13. 13.
      Camiciottoli G, Bartolucci M, Maluccio NM, et al. Результаты КТ высокого разрешения с контролем спирометрии при ХОБЛ: ослабление легких в сравнении с функцией легких и тяжесть одышки. Грудь. 2006; 129 (3): 558–564. pmid: 16537852
    14. 14.
      Sluimer I, Schilham A, Prokop M, van Ginneken B.Компьютерный анализ компьютерной томографии легкого: опрос. IEEE Trans Med Imaging. 2006; 25 (4): 385–405. pmid: 16608056
    15. 15.
      Барр Р.Г., Блюмке Д.А., Ахмед Ф.С. и др. Процент эмфиземы, обструкции воздушного потока и нарушения наполнения левого желудочка. N Engl J Med. 2010; 362 (3): 217–227. pmid: 20089972
    16. 16.
      Мацуока С., Ямаширо Т., Вашко Г.Р., Курихара Ю., Накадзима Ю., Хатабу Х. Количественная КТ-оценка хронической обструктивной болезни легких. Рентгенография.2010; 30 (1): 55–66. pmid: 20083585
    17. 17.
      Мадани А., Ван Муйлем А., Гевенуа, Пенсильвания. Эмфизема легких: влияние объема легких на объективную количественную оценку при КТ тонких срезов. Радиология. 2010; 257 (1): 260–268. pmid: 20663967
    18. 18.
      Гальбан С.Дж., Хан М.К., Боес Дж.Л. и др. Биомаркер на основе компьютерной томографии обеспечивает уникальную сигнатуру для диагностики фенотипов ХОБЛ и прогрессирования заболевания. Nat Med. 2012; 18 (11): 1711–1715. pmid: 23042237
    19. 19.
      Ван З., Гу С., Лидер Дж. К. и др.Оптимальный порог КТ для количественной оценки эмфиземы. Eur Radiol. 2013; 23 (4): 975–984. pmid: 23111815
    20. 20.
      Паолетти М., Честелли Л., Бигацци Ф., Камичиоттоли Г., Пистолези М. Хроническая обструктивная болезнь легких: функция легких и ослабление КТ легких не показывают линейной корреляции. Радиология. 2015; 276 (2): 571–578. pmid: 25848902
    21. 21.
      Capaldi DP, Zha N, Guo F, et al. Биомаркеры захвата газов и эмфиземы легких при ХОБЛ при визуализации легких: МРТ 3He и параметрические карты реакции КТ.Радиология. 2016; 279 (2): 597–608. pmid: 26744928
    22. 22.
      Линь Х.Х., Пэн С.Л., Ву Дж., Ши Т.Ю., Чуанг К.С., Ши Т.Т. Новая двухкомпонентная модель для расчета объемной доли кости и минеральной плотности кости по изображениям компьютерной томографии. IEEE Trans Med Imaging. 2017; 36 (5): 1094–1105. pmid: 28055861
    23. 23.
      Gevenois PA, De Vuyst P, Sy M, et al. Эмфизема легких: количественная КТ на выдохе. Радиология. 1996; 199 (3): 825–829. pmid: 8638012
    24. 24.Coxson HO, Mayo JR, Behzad H, et al. Измерение расширения легких с помощью компьютерной томографии и сравнение с количественной гистологией. J Appl Physiol. 1995; 79: (5) 1525–1530. pmid: 8594009
    25. 25.
      Уайт Д.Р., Уиддоусон Е.М., штаб-квартира Вударда, Дикерсон Дж. У. Состав тканей тела. Br J Radiol. 1991; 64 (758): 149–159. pmid: 2004206
    26. 26.
      ICRU. Данные о взаимодействии фотонов, электронов, протонов и нейтронов в тканях тела, отчет ICRU 46. 1992.
    27. 27.Оцу Н. Метод выбора порога по гистограммам уровней серого. Automatica. 1975; 11 (285–296): 23–27.
    28. 28.
      Хэнли Дж. А., Макнил Б. Дж. Значение и использование площади под кривой рабочей характеристики приемника (ROC). Радиология. 1982; 143 (1): 29–36. pmid: 7063747
    29. 29.
      Ку ХДЖ, Ли С.М., Со Джи Би, Ким Н., О Си, Ли Дж. С. и др. Прогнозирование функции легких у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких: корреляция с количественными параметрами компьютерной томографии.Корейский радиологический журнал. 2019; 20 (4): 683–692. pmid: 30887750
    30. 30.
      Караяма М., Инуи Н., Ясуи Х., Коно М., Ходзуми Х., Судзуки Ю. и др. Клинические особенности рентгенологических фенотипов хронической обструктивной болезни легких на основе трехмерной компьютерной томографии. Международный журнал хронической обструктивной болезни легких. 2019; 14: 1333. pmid: 31296985
    31. 31.
      Sharifi H, Brown S, McDonald GC, Chetty IJ, Zhong H. 4-мерные изображения вентиляции и комплаентности на основе компьютерной томографии для количественной оценки радиационно-индуцированных изменений легочной функции.Журнал медицинской визуализации и радиационной онкологии. 2019; 63 (3): 370–377. pmid: 30932346

    Вентиляция с низким дыхательным объемом в операционной — где мы сейчас?

    Искусственная вентиляция легких с высоким дыхательным объемом (TV) (10-15 мл / кг) исторически поощрялась для анестезированных пациентов в операционных, особенно при абдоминальных и торакальных процедурах. Эта практика была основана на исследовании, опубликованном в журнале New England Journal of Medicine в 1963 году.Он следил за серией из 18 пациентов, перенесших лапаротомию, и показал, что более высокий TV привел к меньшему ателектазу, меньшему ацидозу и улучшению оксигенации по сравнению с более низким TV. 1 Однако за последние два десятилетия лабораторные и клинические исследования связали более высокое TV, особенно с более высоким давлением накачивания, с большей степенью повреждения легких. Действительно, концепция защитной вентиляции легких была популяризирована в эпохальном сетевом исследовании острого респираторного дистресс-синдрома (ARDS), опубликованном в 2000 году, которое показало, что более низкий TV (6-8 мл / кг) улучшает выживаемость у находящихся на ИВЛ пациентов с ОРДС в критическом состоянии. 2 Это открытие повлекло за собой категорическое изменение дыхательной практики у тяжелобольных пациентов с повреждением легких и подняло вопросы о пользе низкой ТВ-вентиляции для пациентов с неповрежденными легкими.

    За последние несколько лет все больше исследований связывают улучшение послеоперационных исходов с интраоперационной низкой ТВ-вентиляцией. 3 Несмотря на растущее количество доказательств, медленное внедрение защиты легких в операционных происходит. Поскольку выбор более низкого ТВ прост в реализации и не требует дополнительных затрат, не следует ли рассматривать использование низких телевизоров в качестве метода вентиляции легких пациентов во время операции? В этой статье представлен краткий обзор физиологического обоснования и клинических данных в поддержку низкой ТВ-вентиляции в операционной с целью информирования и предоставления практических рекомендаций для врачей.

    Защитная вентиляция легких — физиологическое обоснование

    Механическая вентиляция легких может вызвать повреждение легких (известное как повреждение легких, вызванное вентилятором (VILI)) с помощью ряда различных механизмов, включая повторяющееся чрезмерное растяжение аэрированного легкого (волютравма), циклическое вовлечение и сокращение количества единиц легкого (ателектравма) , и применение высоких давлений плато (баротравма). 4 Вредные эффекты механической вентиляции, по-видимому, опосредованы локализованным воспалением и системным высвобождением воспалительных цитокинов (биотравма).Биотравма не только способствует повреждению легких, но также может способствовать системному повреждению из-за распространения этих медиаторов воспаления в системный кровоток, вызывая дисфункцию удаленных органов. 5

    Общая анестезия влияет на функцию легких в первую очередь за счет потери мышечного тонуса, что способствует развитию ателектаза легких. Развитие ателектаза очень распространено и встречается более чем у 90% субъектов, подвергающихся общей анестезии, особенно когда оно сопровождается нервно-мышечной блокадой. 6 Ателектаз легкого может также способствовать развитию ВИЛИ за счет чрезмерного растяжения не спавшихся единиц легкого и циклического открытия и закрытия соседних складывающихся единиц легкого.

    В исследованиях VILI на животных часто использовался подход с множественными ударами, при котором повреждение легких сначала было вызвано предшествующим инсультом (например, системным воспалением или сепсисом), а затем усиливалось вредным воздействием большого ТВ. 7,8 Тем не менее, исследования также показали, что вентиляция только с высоким ТВ — без предшествующего инсульта — также может вызвать ВИЛИ. 9 Особо следует отметить, что большинство животных моделей VILI использовали относительно короткие периоды вентиляции, напоминающие клинические условия операционной.

    Эти данные свидетельствуют о том, что стратегии вентиляции с использованием высоких дыхательных объемов во время операции могут быть вредными. Кроме того, можно предположить, что потенциальные вредные эффекты механической вентиляции можно свести к минимуму за счет использования более низких телевизоров, вызывающих меньшее растяжение легких, в сочетании с положительным давлением в конце выдоха (PEEP) или маневров набора для поддержания объема легких.

    Клинические данные по защитной вентиляции легких

    Ряд небольших клинических исследований интраоперационной вентиляции показал, что вентиляция с низким ТВ может улучшить легочную механику и оксигенацию, 10,11 уменьшить местную продукцию медиаторов воспаления, 12 и сократить продолжительность послеоперационной вентиляции. 13 Объединенный метаанализ 8 из этих исследований также показал, что стратегии интраоперационной вентиляции с низким TV были связаны со снижением частоты послеоперационных легочных осложнений. 14 Три недавних рандомизированных контролируемых исследования (РКИ) с участием пациентов, перенесших различные операции, предоставили дополнительные доказательства преимуществ (включая улучшение послеоперационной легочной функции и снижение легочных осложнений) интраоперационной вентиляции с низким TV (прогнозируемый 6-7 мл / кг). масса тела (PBW)). 15,16,17 Важно подчеркнуть, что во всех трех испытаниях защитная вентиляция легких состояла из комплекса мер: с различиями в размере телевизоров, уровнях PEEP и использовании маневров набора; поэтому невозможно установить, какая защитная мера принесла наибольшую пользу.Однако недавний метаанализ данных отдельных пациентов, который включал данные этих трех испытаний, показал, что польза от защиты легких лучше всего объясняется снижением TV, а не более высокими уровнями PEEP. 3

    Хотя важно признать, что использование низкого TV без PEEP способствует формированию ателектаза, оптимальное значение PEEP для интраоперационной защиты легких остается неясным. В одном недавно опубликованном многоцентровом РКИ с низким TV (8 мл / кг) у пациентов без ожирения, перенесших абдоминальную операцию, сравнивалась интраоперационная вентиляция с низким уровнем PEEP (0–2 см H 2 O) и высоким уровнем PEEP (12 см H 2 О). 18 Не было различий в частоте послеоперационных легочных осложнений между группами. 18 Однако использование более высоких уровней PEEP было связано с интраоперационной гипотензией и большей потребностью в вазоактивных препаратах. Несмотря на эти результаты, другие группы пациентов могут получить пользу от более высоких уровней ПДКВ, например, страдающим ожирением или перенесшим лапароскопическую абдоминальную операцию с инсуффляцией газа, которая может усилить ателектаз. Тем не менее, оптимальная комбинация PEEP и TV, а также дополнительные преимущества маневров вербовки неизвестны.

    Текущая практика и движение вперед

    Низкая ТВ-вентиляция все чаще используется в операционных, как было показано в недавнем отчете о практике интраоперационной вентиляции в 5 крупных университетских больницах США. 19 В этом исследовании почти 60% случаев использовали средний дыхательный объем <8 мл на кг PBW в 2013 году по сравнению с менее чем 25% случаев в 2005 году. Телевизионная вентиляция может принести клиническую пользу некоторым пациентам, важно учитывать, есть ли какой-либо потенциальный вред, связанный с широким распространением этой практики.Утверждалось, что для некоторых пациентов вентиляция с низким дыхательным объемом может способствовать ателектазу, усиливать дисинхронизацию пациента и аппарата ИВЛ и увеличивать усилия пациента во время спонтанной вентиляции, что может вызвать усталость и повреждение легких. 20 Таким образом, каждый из этих пагубных эффектов может компенсировать потенциальные положительные эффекты низкого ТВ. Поскольку уменьшение нагрузки на легкие во время механической вентиляции является механистическим объяснением положительного воздействия более низких телевизоров, выбор защитной вентиляции легких, вероятно, должен быть индивидуальным.При использовании вентиляции с низким ТВ, клиницисты должны учитывать тип и продолжительность процедуры, существовавшую ранее податливость легких и наличие легочного заболевания, а также последствия для легочного стресса, если пациенту разрешено дышать спонтанно или ему будет назначена контролируемая вентиляция.

    В дальнейшем ряд вопросов, касающихся специфики интраоперационной защитной вентиляции легких, остается без ответа, включая оптимальные уровни давления при вождении, преимущества легких

    маневров набора и выбора оптимального уровня PEEP.К счастью, в настоящее время проводится ряд рандомизированных контрольных испытаний, чтобы лучше охарактеризовать методы защиты легких в специализированных группах населения. 21-23 Результаты этих испытаний могут еще больше повысить безопасность интраоперационной вентиляции. Пока эта информация не будет доступна, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что контролируемая вентиляция с использованием низких дыхательных объемов вместе с использованием низких и средних уровней ПДКВ является безопасной практикой и, вероятно, полезна для большинства пациентов во время операции.


    Список литературы

    1. Bendixen HH, Хедли-Уайт Дж., Лейвер МБ. Нарушение оксигенации у хирургических больных во время общей анестезии с контролируемой вентиляцией. Понятие об ателектазе. N Engl J Med 1963; 269: 991–6.
    2. Клиническая сеть по поводу острого респираторного дистресс-синдрома. Вентиляция с меньшими дыхательными объемами по сравнению с традиционными дыхательными объемами при остром повреждении легких и остром респираторном дистресс-синдроме. N Engl J Med 2000; 342: 1301–8.
    3. Серпа Нето А, Хеммес СНТ, Барбас CSV и др. Защитная вентиляция в сравнении с традиционной вентиляцией в хирургии: систематический обзор и метаанализ индивидуальных данных пациента. Анестезиология 2015; 123: 66–78.
    4. Слуцкий А.С., Раньери ВМ. Повреждение легких, вызванное искусственной вентиляцией легких. N Engl J Med 2013, 369: 2126–2136.
    5. Hegeman MA, Henmus MP, Heijnen CJ, et al. Активизация эндотелия, вызванная вентилятором, и воспаление в легких и дистальных органах. Crit Care 2009; 13: R182.
    6. Дугган М., Кавана Б.П. Легочный ателектаз: патогенное периоперационное заболевание. Анестезиология 2005; 102: 838–854.
    7. Слуцкий А.С., Тремблай Л.Н. Множественная системная органная недостаточность. Способствует ли механическая вентиляция? Am J Respir Crit Care Med 1998; 157: 1721–5.
    8. Tremblay L, Valenza F, Ribeiro SP, Li J, Slutsky AS. Повреждающие дыхательные стратегии увеличивают экспрессию цитокинов и м-РНК c-fos в изолированной модели легкого крысы. J Clin Invest 1997; 99: 944–52.
    9. Silva PL, Negrini D, Rocco PR. Механизмы вентиляции легких в здоровых легких. Best Practices Clin Anaesthesiol 2015; 29: 301–13.
    10. Чейни М.А., Николов М.П., ​​Блейкман Б.П., Бахос М. Защитная вентиляция ослабляет послеоперационную легочную дисфункцию у пациентов, перенесших сердечно-легочное шунтирование. J Cardiothorac Vasc Anesth 2000; 14: 514–8.
    11. Michelet P, D’Journo XB, Roch A, et al. Защитная вентиляция влияет на системное воспаление после эзофагэктомии: рандомизированное контролируемое исследование. Анестезиология 2006; 105: 911–9.
    12. Zupancich E, Paparella D, Turani F и др. Механическая вентиляция влияет на медиаторы воспаления у пациентов, перенесших искусственное кровообращение при кардиохирургических вмешательствах: рандомизированное клиническое исследование. J Thorac Cardiovasc Surg 2005; 130: 378–83.
    13. Сундар С., Новак В., Джервис К. и др. Влияние вентиляции с низким дыхательным объемом на время экстубации у кардиохирургических пациентов. Анестезиология 2011; 114: 1102–1110.
    14. Hemmes SN, Serpa Neto A, Schultz MJ. Интраоперационные вентиляционные стратегии для предотвращения послеоперационных легочных осложнений: метаанализ. Curr Opin Anaesthesiol 2013; 26: 126–33.
    15. Severgnini P, Selmo G, Lanza C и др. Защитная механическая вентиляция легких во время общей анестезии при открытых операциях на брюшной полости улучшает послеоперационную функцию легких. Анестезиология 2013; 118: 1307–21.
    16. Futier E, Constantin JM, Paugam-Burtz C, et al.Испытание интраоперационной вентиляции с низким дыхательным объемом в абдоминальной хирургии. N Engl J Med 2013; 369: 428–37.
    17. Ge Y, Yuan L, Jiang X, Wang X, Xu R, Ma W. Влияние механической вентиляции легких с защитой легких на респираторную функцию у пожилых людей, перенесших артродез. Чжун Нан Да Сюэ Сюэ Бао И Сюэ Бань 2013; 38: 81–5.
    18. PROVE Сетевые исследователи для сети клинических испытаний Европейского общества анестезиологов, Hemmes SN, Gama de Abreu M, Pelosi P, Schultz MJ.Сравнение высокого и низкого положительного давления в конце выдоха во время общей анестезии при открытой абдоминальной хирургии (исследование PROVHILO): многоцентровое рандомизированное контролируемое исследование. Ланцет 2014; 384: 495–503.
    19. Wanderer JP, Ehrenfeld JM, Epstein RH, et al. Временные тенденции и текущие модели практики интраоперационной вентиляции в академических медицинских центрах США: ретроспективное исследование. BMC Anesthesio l 2015; 15:40.
    20. Gattinoni L. Контрпункт: Является ли механическая вентиляция легких с низким дыхательным объемом предпочтительной для всех пациентов на ИВЛ? Нет. Сундук 2011; 140: 11–3.
    21. Технический университет Дрездена. Защитная вентиляция с более высоким ПДКВ по сравнению с более низким во время общей анестезии при хирургических вмешательствах у пациентов с ожирением (PROBESE). Доступно по адресу: http://clinicaltrials.gov/show/NCT02148692 Последнее обращение 01.04.2016.
    22. Assistance Publique — Hôpitaux de Paris. Легочная хирургия и защитная механическая вентиляция (VPP). Доступно по адресу: http://clinicaltrials.gov/show/NCT00805077 Последнее обращение 01.04.2016.
    23. Fundación para la Investigación del Hospital Clínico de Valencia.Индивидуальная периоперационная стратегия открытой вентиляции легких (iPROVE). Доступно по адресу http://clinicaltrials.gov/show/NCT02158923 Последнее обращение 01.04.2016.

    Тао Шен, бакалавр медицины и медицины, клинический научный сотрудник по анестезии Гарвардской медицинской школы.

    Эдвард А. Биттнер — программный директор Отделения интенсивной терапии и анестезиологии и заместитель директора отделения интенсивной хирургии в больнице общего профиля Массачусетса. Он является доцентом кафедры анестезии Гарвардской медицинской школы, Массачусетской больницы общего профиля.

    Ни один из авторов не разглашает информацию о статье.

    .

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *