СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ

СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ


RU (11) 2065288 (13) C1

(51) 6 A61B8/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.07.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1996.08.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 4735254/14 
(22) Дата подачи заявки: 1989.05.17 
(45) Опубликовано: 1996.08.20 
(56) Аналоги изобретения: Мухарлямова Н.М. Клиническая ультразвуковая диагностика. - М.: Медицина, 1987, с. 3 и далее. 
(71) Имя заявителя: Институт клинической и экспериментальной медицины 
(72) Имя изобретателя: Мороз Б.А. 
(73) Имя патентообладателя: Институт общей патологии и экологии человека 

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ 

Изобретение относится к медицине и касается широкого применения при диагностике патологических изменений респираторной системы. Особенно эффективно предлагаемый способ может применяться для выявления незначительных отеков легочной ткани. Цель изобретения - повышение точности исследования их изображений. Сущность изобретения заключается в том, что проводят 2-этапное сканирование легких линейным датчиком от верхних отделов к нижним, от паравертебральных линий к аксиоллярным, от аксиоллярных к парастернальным, соблюдают угол 90o между касательной проведенной к поверхности стробируемого участка легкого и вектором направления ультразвукового сигнала. При втором этапе сканирования, датчик располагают так, чтобы между верхним краем, примыкающей к датчику поверхностью ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол 45o, после чего проводят сканирующее движение при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под 45o по отношению к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра и норму оценивают в пределах от 4,5 до 6,5 см по проникающей способности ультразвуковых сигналов и величине интенсивности изображений. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области медицины и касается диагностики патологических изменений респираторной системы. Изобретение предназначено для использования, главным образом, в пульмонологии, физиологии и спортивной медицине.

Ведущим методом исследования легких остается рентгенологический, тем более, что с появлением компьютерной томографии возможности его еще более возросли. Но помимо своих преимуществ он имеет и целый ряд недостатков: облучение пациента, зависимость исследований от наличия рентгеновской пленки и реактивов, ограничения в количестве исследований, громоздкость и высокое энергопотребление оборудования и т.д. Кроме того, при проведении рентгенологического исследования не всегда можно получить информацию об интерстициальных, гиповентилляционных или о каких-либо других особенностях нормальной и измененной легочной ткани (например, состояние ткани до и после физической нагрузки). Такую возможность дает предлагаемый способ. Помимо рентгенологического существуют еще функциональные методы исследования легких, такие как: спирография, пневмотахометрия, фонопульмонография, а также инструментальный метод: фибробронхоскопия. Но перечисленные методы не позволяют произвести визуальный контроль тончайших морфофункциональных изменений легочной ткани.

Цель настоящего изобретения является повышение точности исследования.

Указанная цель достигается тем, что с помощью ультразвукового сканирующего устройства, работающего в В-режиме реального масштаба времени и имеющего секторные или линейные датчики с частотной характеристикой в пределах от 2,8 до 5,0 МН, производится строибрование ткани легких через межреберные промежутки грудной клетки. При этом ультразвуковой сигнал проходит через: кожный покров, тончайший слой подкожножировой клетчатки, межреберные мышцы, ребра, пириетальный листок плевры, плевральную полость, висцеральный листок плевры и лишь после этого достигает ткани легких. На экране дисплея отчетливо видно, что основным препятствием на пути прохождения ультразвукового сигнала являются ребра, на поверхности которых происходит полное отражение ультразвука, что в свою очередь приводит к образованию за ними гомогенного эхонегативного пространства, свойства и форма которого будут зависеть от прошедшего через межреберные промежутки ультразвукового сигнала и коэффициента затухания ультразвука в легочной ткани, обусловленного состоянием ткани в момент исследования. На основании многочисленных исследований (свыше 800 наблюдений) было установлено, что проникающая способность ультразвука в неизменной легочной ткани находится в пределах от 4,5 до 6,5 см, что легко измеряется на экране прибора посредством электронного калипера. Кроме того, с целью идентификации получаемых изображений возникла необходимость учета их интенсивности. Поэтому было проведено условное деление интенсивности на низкую, среднюю и высокую.

Сканирование легких по вышеуказанной методике производится в два этапа следующим образом.

1 этап.

Пациента укладывают на живот. Исследование начинают со спины с области, проецирующейся на верхушку левого легкого. Для этого датчик (преимущественно используется линейное сканирование) располагают параллельно позвоночнику, в надлопаточной области, на расстоянии 1,5-2,0 см от него (по паравертебральной линии). Далее: производится сканирующее движение всей плоскостью датчика в направлении от паравертебральной линии к аксиллярной, после чего проводятся такие же параллельные сканирующие движения, но с постепенным перемещением датчика в направлении базальных отделов легкого. Производя сканирование таким образом, необходимо соблюдать следующее условие: угол между касательной проведенной к поверхности стробируемого участка легкого и вектором направления ультразвукового сигнала должен быть равен 90o. Только при таком угле можно получить на дисплее прибора истинную величину, характеризующую проникающую способность ультразвука вглубь легочной ткани. Аналогичным образом производится сканирование правого легкого. Потом пациента просят лечь на спину и продолжают осмотр, только в этом случае датчик перемещается в направлении от аксиллярной линии к парастернальной.

2 этап.

Второй этап заключается в осмотре легочной ткани через межреберные промежутки. Датчик располагают так, чтобы между верхним краем, примыкающей к датчику поверхностью ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол равный 45o, после чего проводится сканирующее движение при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под углом 45o по отношению к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра. При таком сканировании удается осмотреть даже ту часть легочной ткани, которая располагается непосредственно под ребром. Сканирование второго этапа проводится также по основной схеме: от верхних отделов легких к нижним, от паравертебральных линий к аксиллярным, от аксиллярных к парастернальным. Благодаря использованию такого двухэтапного сканирования, удается произвести визуализацию ткани в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет более детально оценивать параметры и характер обнаруживаемых изменений, полнее представлять пространственные особенности исследуемого объекта.

При массовом осмотре пациентов с самой различной патологией легких удалось установить многие закономерности и особенности распространения ультразвуковых волн в их ткани. Например, при эмфиземе, когда ткань легких содержит большое количество соединительнотканных элементов, снижающих ее эластичность, проникающая способность ультразвука падает и находится в пределах всего лишь 3,5-4,3 см. При пневмониях, наоборот, она резко возрастает (глубина сканирования достигает 15-16 см), становится высокой интенсивность. Связано это прежде всего с тем, что в зоне инфильтрации, вследствие воспалительных изменений за счет повышенного притока жидкости (крови, лимфы), создается область гиповентилируемой, повышенной плотности вовлеченной в процесс ткани, коэффициент затухания которой будет, в силу названных изменений, значительно ниже, чем у окружающей непораженной нормально вентилируемой ткани.

При интерстициальном отеке легких проникающая способность ультразвуковых волн вглубь ткани, при среднем значении интенсивности, составляет порядка 10-13 см. По мере развития отека легких, перехода его в альвеолярную форму, начинает нарастать интенсивность и проникающая способность ультразвука.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Больная К. в течение многих лет наблюдалась у ревматолога по поводу ревматизма, протекающего с частыми ревматическими атаками, в результате чего у нее сформировался комбинированный метрально-аотальный порок с преобладанием стеноза метрального клапана. В связи с резким ухудшением состояния на фоне нарастания явлений сердечной недостаточности больная поступила в блок интенсивной терапии клиники ИКЭМ СО АМН СССР. При поступлении обращают на себя внимание: акроцианоз, выраженная одышка (до 25 дыхательных движений в 1 мин), отеки на нижних конечностях, общая слабость.

Пациентке проведено ультразвуковое сканирование легких по вышеуказанной методике, в результате которого в легких, с обеих сторон, обнаружена равномерно повышенная во всех токах проникающая способность ультразвука, дающая изображение средней интенсивности при глубине сканирования 12-13 см. Кроме того, слева на глубине 4,0 см в зоне заднего сегмента, при проведении сканирования со спины, в пределах четко контролируемого участка размерами 4,2 см х 2,0 см отмечалась еще большая проницаемость легочной ткани, характеризующаяся высокой интенсивностью полученного на дисплее изображения. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что у больной определяются признаки генерализованного интерстициального отека легких, на фоне которого визуализируется фокус застойной пневмонии с локализацией в заднем сегменте левого легкого.

В блоке интенсивной терапии больной было начато проведение активной дегидратационной и антибактериальной терапии. Через 6 дней после проведенного адекватного комплексного курса лечения состояние ее значительно улучшилось: уменьшилась одышка, уменьшились отеки на ногах, нормализовался сон.

Было проведено повторное сканирование легких, при котором отмечались признаки положительной динамики: снижение проникающей способности ультразвука по всем полям легких (до 9,5-10 см) снижение интенсивности. В этом участке, где определялась пневмония уровень проницаемости ткани для ультразвука оставался несколько выше, чем в окружающей ткани (11 см), но значительно ниже в сравнении с исходным (в момент пневмонии). Все эти перечисленные изменения указывали на начало восстановительных процессов в легочной ткани.

Таким образом, удалось своевременно установить патологические изменения со стороны легких при помощи эхолокации и начать динамическое наблюдение за состоянием пораженной ткани.

Пример 2.

Пациент Н. обратился к врачу с жалобами на повышение температуры тела до 39o C, озноб, одышку, боли сзади в нижней части грудной клетки слева, возникающие при одышке. Со слов больного, в течение недели этому состоянию предшествовал кашель и подъемы температуры тела до 37o 37,4o C в вечернее время.

После проведенного в клинике ИКЭМ СО АМН СССР рентгенологического исследования легких у пациента была диагностирована левосторонняя нижнедолевая крупозная пневмония, в связи с чем он был госпитализирован в БИТ клиники. Через три дня, когда после проведения массивной антибактериальной, десенсибилизирующей и детоксикационной терапии состояние больного стабилизировалось, было выполнено ультразвуковое сканирование легких в результате которого в базальном заднем сегменте левого легкого был обнаружен обширный участок ткани (10,2 см х 8,0 см) с высоким уровнем проникающей способности ультразвука в нем и высокой интенсивностью получаемого изображения. Так диагноз пневмонии получил и эхоскопическое подтверждение. Пациент был принят на динамическое наблюдение с целью эхоскопического контроля за состоянием ткани, на котором он находился до полного восстановления вентиляции в зоне поражения.

К сказанному следует добавить, что если бы ультразвуковое сканирование легких у данного пациента было бы произведено на стадии продромальных симптомов, то можно было бы своевременно диагностировать доклиническую стадию развития пневмонии еще на уровне начальных инфильтрационных изменений, а это в свою очередь позволило бы начать проведение адекватной терапии амбулаторно или в стационаре и избежать развития тяжелого, угрожающего жизни, состояния больного. Кроме того, это исключило бы проведение всего того объемного и дорогостоящего комплекса исследований и лечения, который он получил находясь в тяжелом состоянии в блоке интенсивной терапии клиники.

Пример 3.

Пациент К. 65, находился на обследовании и лечении в пульмонологическом отделении клиники ИКЭМ СО АМН СССР по поводу хронического вялотекущего обструктивного бронхита. Основные жалобы пациент предъявлял на кашель, умеренную одышку после небольшой бытовой физической нагрузки и покалывающую боль в правой половине грудной клетки, появляющуюся при глубоком вдохе. Неоднократные рентгенологические исследования легких, проведенные в стационаре, указывали на наличие у данного больного обычных, характерных для хронического бронхита, изменений.

В плановом порядке пациент был направлен на ультразвуковое исследование органов брюшной полости, где помимо общепринятого осмотра было решено произвести осмотр легких. В результате такого осмотра в нижней части правого легкого (на расстоянии 10 см к верху от его нижнего края) субплеврально определялось жидкостное округлое образование с размерами 2,5 см х 2,5 см, имеющего четкие границы.

Этот конкретный пример показывает насколько важно наряду с традиционным эхоскопическим осмотром проводить параллельный осмотр легких, так как и здесь довольно часто при отсутствии клинической симптоматики возможны случайные находки, не регистрируемые порой рентгенологическими методами исследования.

Исследование метода экспресс оценки состояния легочной ткани на основе применения ультразвукового сканирования в реальном масштабе времени дает возможность проведения многократных исследований легких у больных, с целью осуществления динамического визуального контроля за состоянием пораженной ткани, что в отличие от рентгенологической динамики безвредно для наблюдаемого пациента, в достаточной степени информативно для исследователя и экономически дешевле. Время необходимое для проведения одного исследования, с применением предлагаемого способа, составляет всего лишь 10-15 минут.

Наши исследования показывают, что использование метода просто необходимо при всех случаях рентгенологически установленных или только подозреваемых пневмоний (также это касается и плевритов), так как помимо инфильтративных изменений в зоне пневмонии можно определять тонкостенные полости, участки распада ткани или какие-либо плотные четко контурируемые образования, которые не всегда регистрируются рентгенологически. Установлено также, что в вопросах диагностики пневмоний, отека легких, экссудативных плевритов, ателектазов и кист предлагаемый метод может заменить собой рентгенологический в 80-85% всех случаев, но такая необходимость замены оправдана лишь при использовании метода в полевых или экстремальных условиях. В целом же, совмещение рентгенологического и ультразвукового методов явится принципиально новым подходом к исследованию легких, способного в значительной мере поднять качество диагностики их патологических изменений.

Если говорить о социальных и экономических сторонах пользы от внедрения метода, то особенно эффективно он может применяться при массовых эпидемиях гриппа, с целью регистрации ранних осложнений на легкие; при стихийных бедствиях (районах пострадавших от землетрясения), когда особенно остро стоит вопрос быстрой информативной диагностики среди большой массы пострадавших. Все это указывает на огромное значение использования предлагаемого метода и на необходимость его скорейшего внедрения в медицинскую практику. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ оценки состояния легочной ткани путем ультразвукового сканирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования, проводят двухэтапное сканирование ткани легких через межреберные промежутки грудной клетки линейным датчиком с частотной характеристикой от 2,8 до 5,0 МГц, сканируют от верхних отделов легких к нижним, от паравертебральных линий к аксиллярным, от аксиллярных к парастернальным, угол между касательной, проведенной к поверхности стробируемого участка легкого, и вектором направления ультразвукового сигнала равен 90°, на втором этапе сканирования датчик располагают так, чтобы между верхним краем примыкающей к датчику поверхности ребра и вектором направления ультразвукового сигнала образовался угол 45°, после чего проводят сканирующее движение, при котором рабочая поверхность датчика совершает круговой поворот относительно его продольной оси и занимает положение, находясь под углом 45° к нижнему краю поверхности вышерасполагающегося ребра, и норму оценивают в пределах от 4,5 до 6,5 см по проникающей способности ультразвуковых сигналов и величине интенсивности изображений.