Rentgenowskie testy czynnościowe płuc

Układ oddechowy czynnościowy składa się z wielu ogniw, wśród których szczególne znaczenie mają układy oddechowy płucny (zewnętrzny) i krwionośny. Wysiłki mięśni oddechowych powodują zmiany objętości klatki piersiowej i płuc, zapewniając ich wentylację. Dzięki temu wdychane powietrze rozprzestrzenia się wzdłuż drzewa oskrzelowego, docierając do pęcherzyków płucnych. Naturalnie, zaburzenia drożności oskrzeli prowadzą do zaburzenia mechanizmu oddychania zewnętrznego. W pęcherzykach płucnych następuje dyfuzja gazów przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową. Proces dyfuzji zostaje zakłócony zarówno w przypadku uszkodzenia ścian pęcherzyków płucnych, jak i zaburzenia przepływu krwi włośniczkowej w płucach.

Konwencjonalne zdjęcia rentgenowskie wykonane podczas fazy wdechu i wydechu oraz prześwietlenie mogą dać ogólne pojęcie o mechanice aktu oddechowego i wentylacji płuc. Podczas wdechu przednie końce i trzony żeber unoszą się, przestrzenie międzyżebrowe się poszerzają, a przepona opada (szczególnie ze względu na jej silne tylne nachylenie). Pola płucne zwiększają się, a ich przezroczystość wzrasta. W razie potrzeby można zmierzyć wszystkie te parametry. Dokładniejsze dane można uzyskać za pomocą tomografii komputerowej. Pozwala ona określić wielkość klatki piersiowej na dowolnym poziomie, funkcję wentylacyjną płuc jako całości i w dowolnym z ich przekrojów. Za pomocą tomografii komputerowej można zmierzyć absorpcję promieniowania rentgenowskiego na wszystkich poziomach (wykonać densytometrię) i w ten sposób uzyskać podsumowujące informacje na temat wentylacji i wypełnienia krwią płuc.

Niedrożność oskrzeli spowodowana zmianami ich napięcia, gromadzeniem się plwociny, obrzękiem błony śluzowej, zwężeniami organicznymi są wyraźnie widoczne na zdjęciach rentgenowskich i tomografiach komputerowych. Istnieją trzy stopnie niedrożności oskrzeli - częściowa, zastawkowa, całkowita i odpowiednio trzy stany płuc - hipowentylacja, rozedma obturacyjna, niedodma. Nieznacznemu uporczywemu zwężeniu oskrzeli towarzyszy spadek zawartości powietrza w części płuc wentylowanej przez to oskrzele - hipowentylacja. Na zdjęciach rentgenowskich i tomogramach ta część płuca jest nieznacznie zmniejszona, staje się mniej przejrzysta, wzór w niej jest wzmocniony z powodu zbieżności naczyń i nadmiaru. Śródpiersie przy wdechu może nieznacznie przesunąć się w kierunku hipowentylacji.

W rozedmie obturacyjnej powietrze dostaje się do pęcherzyków płucnych podczas wdechu, gdy oskrzela rozszerzają się, ale nie może natychmiast z nich wyjść podczas wydechu. Dotknięta część płuca zwiększa swój rozmiar i staje się lżejsza od otaczających ją części płuc, szczególnie podczas wydechu. W końcu, gdy światło oskrzela jest całkowicie zamknięte, następuje całkowita bezpowietrzność - atelektaza. Powietrze nie może już przenikać do pęcherzyków płucnych. Pozostała w nich ilość powietrza jest wchłaniana i częściowo zastępowana obrzękowym płynem. Obszar bezpowietrzny zmniejsza się i powoduje intensywny jednorodny cień na zdjęciach rentgenowskich i tomografiach komputerowych.

Gdy główne oskrzele jest zablokowane, dochodzi do atelektazy całego płuca. Zablokowanie oskrzela płatowego prowadzi do atelektazy płata. Niedrożność oskrzela segmentowego prowadzi do atelektazy segmentu. Atelektazy subsegmentalne mają zazwyczaj postać wąskich pasów w różnych częściach pól płucnych, a atelektazy zrazikowe mają postać zaokrąglonych zagęszczeń o średnicy 1 - 1,5 cm.

Jednak główną metodą radiacyjną do badania fizjologii i identyfikacji patologii czynnościowej płuc stała się metoda radionuklidowa - scyntygrafia. Pozwala ona ocenić stan wentylacji, perfuzji i przepływu krwi przez naczynia włosowate płuc, a także uzyskać wskaźniki jakościowe i ilościowe charakteryzujące wnikanie gazów do płuc i ich wydalanie, a także wymianę gazów między powietrzem pęcherzykowym a krwią w naczyniach włosowatych płuc.

W celu zbadania przepływu krwi przez płuca wykonuje się scyntygrafię perfuzyjną, drożności żylnej i oskrzelowej - scyntygrafię wziewną. Oba badania dają obraz radionuklidowy płuc. Aby wykonać scyntygrafię perfuzyjną, pacjentowi wstrzykuje się dożylnie cząstki glinu znakowane ^99m Tc (mikrosfery lub makroagregaty). Po przedostaniu się do krwiobiegu są one odprowadzane do prawego przedsionka, prawej komory, a następnie do układu tętnic płucnych. Wielkość cząstek wynosi 20-40 μm, co uniemożliwia im przejście przez łożysko naczyń włosowatych. Prawie 100% mikrosfer utyka w naczyniach włosowatych i emituje kwanty gamma, które są rejestrowane za pomocą kamery gamma. Badanie nie wpływa na samopoczucie pacjenta, ponieważ tylko nieznaczna część naczyń włosowatych jest wyłączona z krwiobiegu. Człowiek ma około 280 miliardów naczyń włosowatych w płucach, podczas gdy w celu przeprowadzenia badania wstrzykuje się tylko 100 000 do 500 000 cząsteczek. Kilka godzin po wstrzyknięciu cząsteczki białka są niszczone przez enzymy krwi i makrofagi.

W celu oceny scyntygramów perfuzyjnych przeprowadza się analizę jakościową i ilościową. W analizie jakościowej kształt i wielkość płuc określa się w 4 projekcjach: przedniej i tylnej bezpośredniej, prawej i lewej bocznej. Rozkład radiofarmaceutyku w polach płucnych powinien być równomierny. W analizie ilościowej oba pola płucne na ekranie wyświetlacza są podzielone na trzy równe części: górną, środkową i dolną. Całkowitą akumulację radiofarmaceutyku w obu płucach przyjmuje się jako 100%. Na komputerze oblicza się względną radioaktywność, tj. akumulację radiofarmaceutyku w każdej sekcji pola płucnego, oddzielnie lewej i prawej. Zwykle wyższą akumulację odnotowuje się dla prawego pola płucnego - o 5-10%, a stężenie radiofarmaceutyku w polu wzrasta od góry do dołu. Zaburzenia przepływu krwi włośniczkowej towarzyszą zmianie powyższych stosunków w akumulacji radiofarmaceutyku w polach i sekcjach płuc.

Scyntygrafię wziewną wykonuje się przy użyciu gazów obojętnych - Xe lub Kr. Do zamkniętego układu spirografu wprowadza się mieszaninę powietrza i ksenonu. Za pomocą ustnika i klipsa na nos tworzy się zamknięty układ spirograf - pacjent. Po osiągnięciu równowagi dynamicznej rejestruje się obraz scyntygraficzny płuc na kamerze gamma, a następnie przeprowadza się jego jakościową i ilościową obróbkę w taki sam sposób jak perfuzję. Obszary upośledzonej wentylacji płuc odpowiadają miejscom zmniejszonego gromadzenia się radiofarmaceutyku. Obserwuje się to w obturacyjnych zmianach płuc: zapaleniu oskrzeli, astmie oskrzelowej, miejscowej pneumosklerozy, raku oskrzeli itp.

^{Aerozole 99m} Tc są również stosowane do scyntygrafii inhalacyjnej. W tym przypadku 1 ml radiofarmaceutyku o aktywności 74-185 MBq wprowadza się do nebulizatora inhalatora. Dynamiczny zapis wykonuje się z szybkością 1 klatki na 1 s przez 15 min. Wykreśla się krzywą aktywności w czasie. W pierwszym etapie badania określa się stan drożności i wentylacji oskrzeli, a także można ustalić poziom i stopień niedrożności. W drugim etapie, gdy radiofarmaceutyk dyfunduje do krwiobiegu przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową, ocenia się intensywność przepływu krwi przez naczynia włosowate i stan błony. Pomiar regionalnej perfuzji płucnej i wentylacji można również wykonać poprzez dożylne podanie radioaktywnego ksenonu rozpuszczonego w izotonicznym roztworze chlorku sodu, a następnie rejestrację klirensu ksenonu z płuc na kamerze gamma.