Рентгенови функционални тестове на белите дробове

Функционалната дихателна система се състои от много звена, сред които особено значение имат белодробното (външното) дишане и кръвоносната система. Усилията на дихателните мускули предизвикват промени в обема на гръдния кош и белите дробове, осигурявайки тяхната вентилация. Поради това вдишаният въздух се разпространява по бронхиалното дърво, достигайки до алвеолите. Естествено, нарушенията на бронхиалната проходимост водят до разстройство на механизма на външното дишане. В алвеолите се осъществява дифузия на газове през алвеоларно-капилярната мембрана. Процесът на дифузия се нарушава както при увреждане на алвеоларните стени, така и при нарушаване на капилярния кръвоток в белите дробове.

Конвенционалните рентгенографии, направени по време на фазите на вдишване и издишване, и флуороскопията могат да дадат груба представа за механиката на дихателния акт и белодробната вентилация. По време на вдишване предните краища и телата на ребрата се повдигат, междуребрените пространства се разширяват, а диафрагмата се спуска (особено поради мощния си заден наклон). Белодробните полета се увеличават по размер и тяхната прозрачност се увеличава. Ако е необходимо, всички тези параметри могат да бъдат измерени. По-точни данни могат да се получат с компютърна томография (КТ). Тя позволява да се определи размерът на гръдната кухина на всяко ниво, вентилационната функция на белите дробове като цяло и във всеки от техните участъци. С помощта на КТ може да се измери абсорбцията на рентгеново лъчение на всички нива (да се извърши денситометрия) и по този начин да се получи обобщена информация за вентилацията и кръвопълненето на белите дробове.

Запушването на бронхите поради промени в тонуса им, натрупване на храчки, подуване на лигавицата, органични стеснения са ясно отразени на рентгенографии и компютърна томография. Различават се три степени на бронхиална обструкция - частична, клапна, пълна и съответно три състояния на белия дроб - хиповентилация, обструктивен емфизем, ателектаза. Лекото персистиращо стесняване на бронха е съпроводено с намаляване на съдържанието на въздух в частта от белия дроб, вентилирана от този бронх - хиповентилация. На рентгенографии и томограми тази част от белия дроб е леко намалена, става по-малко прозрачна, рисунъкът в нея е засилен поради сближаването на съдовете и пълнотата. Медиастинумът при вдишване може леко да се измести към хиповентилация.

При обструктивен емфизем въздухът навлиза в алвеолите по време на вдишване, когато бронхът се разшири, но не може веднага да излезе от тях по време на издишване. Засегнатата част от белия дроб се увеличава по размер и става по-лека от околните части на белия дроб, особено по време на издишване. Накрая, когато луменът на бронха е напълно затворен, настъпва пълна безвъздушност - ателектаза. Въздухът вече не може да проникне в алвеолите. Останалият в тях въздух се резорбира и частично се замества от оточна течност. Безвъздушната зона намалява и причинява интензивна хомогенна сянка на рентгенографии и компютърна томография.

При запушване на главния бронх се получава ателектаза на целия бял дроб. Запушването на лобарен бронх води до ателектаза на лоба. Запушването на сегментен бронх води до ателектаза на сегмента. Субсегментните ателектази обикновено имат формата на тесни ивици в различни части на белодробните полета, а лобуларните ателектази имат формата на заоблени уплътнения с диаметър 1 - 1,5 см.

Основният лъчеизследователски метод за изучаване на физиологията и идентифициране на функционалната патология на белите дробове обаче се е превърнал в радионуклидния метод - сцинтиграфия. Той позволява да се оцени състоянието на вентилацията, перфузията и белодробния капилярен кръвоток, както и да се получат както качествени, така и количествени показатели, характеризиращи навлизането на газове в белите дробове и тяхното отстраняване, както и обмена на газове между алвеоларния въздух и кръвта в белодробните капиляри.

За изследване на белодробния кашлицарен кръвоток се извършват перфузионна сцинтиграфия, както и инхалационна сцинтиграфия за венозна и бронхиална проходимост. И двете изследвания дават радионуклидно изображение на белите дробове. За извършване на перфузионна сцинтиграфия, на пациента се инжектират интравенозно белязани с ^99mTc алуминиеви частици (микросфери или макроагрегати). Веднъж попаднали в кръвния поток, те се отнасят до дясното предсърдие, дясната камера и след това до белодробната артериална система. Размерът на частиците е 20-40 μm, което им пречи да преминат през капилярното легло. Почти 100% от микросферите се забиват в капилярите и излъчват гама-кванти, които се записват с помощта на гама-камера. Изследването не влияе върху благосъстоянието на пациента, тъй като само незначителна част от капилярите се изключват от кръвния поток. Човек има приблизително 280 милиарда капиляра в белите си дробове, докато за изследването се инжектират само от 100 000 до 500 000 частици. Няколко часа след инжектирането, протеиновите частици се разрушават от кръвни ензими и макрофаги.

За да се оценят перфузионните сцинтиграми, се извършва качествен и количествен анализ. При качествен анализ формата и размерът на белите дробове се определят в 4 проекции: предна и задна директна, дясна и лява странична. Разпределението на радиофармацевтика върху белодробните полета трябва да бъде равномерно. При количествен анализ и двете белодробни полета на екрана се разделят на три равни части: горна, средна и долна. Общото натрупване на радиофармацевтика в двата бели дроба се приема за 100%. Относителната радиоактивност се изчислява на компютър, т.е. натрупването на радиофармацевтика във всеки участък на белодробното поле, поотделно ляв и десен. Обикновено се регистрира по-високо натрупване за дясното белодробно поле - с 5-10%, като концентрацията на радиофармацевтика в полето се увеличава отгоре надолу. Нарушенията на капилярния кръвоток са съпроводени с промяна в горните съотношения в натрупването на радиофармацевтика в полетата и участъците на белите дробове.

Инхалационната сцинтиграфия се извършва с помощта на инертни газове - Xe или Kr. В затворената система на спирографа се въвежда въздушно-ксенонова смес. С помощта на мундщук и щипка за нос се създава затворена система спирограф - пациент. След постигане на динамично равновесие се записва сцинтиграфско изображение на белите дробове на гама-камера и след това се извършва неговата качествена и количествена обработка по същия начин като перфузията. Зоните на нарушена вентилация на белите дробове съответстват на места с намалено натрупване на радиофармацевтика. Това се наблюдава при обструктивни белодробни лезии: бронхит, бронхиална астма, локална пневмосклероза, бронхиален рак и др.

^{Аерозоли с 99mTc} се използват и за инхалационна сцинтиграфия. В този случай 1 ml от радиофармацевтика с активност 74-185 MBq се въвежда в небулизатора на инхалатора. Динамичното записване се извършва със скорост 1 кадър на 1 s в продължение на 15 min. Построява се крива активност-време. На първия етап от изследването се определя състоянието на бронхиалната проходимост и вентилация, като може да се установи нивото и степента на обструкция. На втория етап, когато радиофармацевтикът дифундира в кръвния поток през алвеоларно-капилярната мембрана, се оценява интензивността на капилярния кръвен поток и състоянието на мембраната. Измерването на регионалната белодробна перфузия и вентилация може да се извърши и чрез интравенозно приложение на радиоактивен ксенон, разтворен в изотоничен разтвор на натриев хлорид, последвано от записване на клирънса на ксенона от белите дробове на гама-камера.