Патофизиология и основные КТ-признаки
При бронхиальной астме регионарные различия в закрытии просвета мелких дыхательных путей приводят к формированию специфической рентгенологической картины. На компьютерных томограммах это проявляется в виде мозаичной перфузии (mosaic perfusion) и воздушных ловушек (gas trapping).
Долгое время считалось, что задержка воздуха обусловлена исключительно спазмом гладкой мускулатуры. Однако исследования показали, что у пациентов с персистирующей астмой средней степени тяжести мозаичная перфузия и воздушные ловушки могут сохраняться без существенных изменений даже после полноценной ингаляции бронходилататора. Этот факт доказывает ведущую роль структурного ремоделирования дыхательных путей (airway remodelling).
При легкой персистирующей форме заболевания золотым стандартом визуализации является аксиальная КТ, выполненная на задержке дыхания строго в конце выдоха. На таких снимках четко визуализируются неравномерные (очаговые) участки воздушных ловушек. Как правило, патологический процесс вовлекает отдельные легочные дольки и сегменты, при этом изменения локализуются преимущественно в нижних долях обоих легких, а также в средней доле правого легкого.
Количественная компьютерная томография (QCT)
Внедрение мультиспиральной КТ (multidetector row CT) сделало возможной точную оценку степени обструкции. Метод легочной денситометрии позволяет количественно проанализировать экспираторные снимки путем вычисления процента пикселей, рентгеновская плотность которых падает ниже заданного порога — так называемых зон пониженной плотности (low attenuation areas).
Для стандартизованной оценки воздушных ловушек в клинической практике применяют следующие индексы:
- Пороговое значение -850 HU при сканировании на уровне функциональной остаточной емкости (FRC).
- Пороговое значение -900 HU при сканировании на полном выдохе.
- Отношение средней плотности паренхимы легких на выдохе к аналогичному показателю на вдохе.
- Абсолютная разница между плотностью легочной ткани на вдохе и на выдохе.
- Самый низкий 10-й перцентиль частотного распределения плотности легких на выдохе.
Количественная оценка имеет огромное клиническое значение. Выраженность ловушек достоверно ассоциирована с гиперреактивностью дыхательных путей, длительностью течения болезни и ограничением воздушного потока (airflow limitation). Пациенты с яркой КТ-картиной имеют значительно более высокий риск госпитализаций, перевода в отделение реанимации (ОРИТ) и потребности в ИВЛ. Кроме того, денситометрия успешно применяется для мониторинга ответа на терапию ингаляционными кортикостероидами.
Визуализация тяжелой астмы и 3D-моделирование
По данным количественной КТ, морфология проксимальных дыхательных путей при тяжелой астме характеризуется двумя фундаментальными признаками: утолщением стенки (airway wall thickening) и сужением просвета (airway lumen narrowing).
Утолщение стенки коррелирует с уровнем контроля астмы и выраженностью воздушных ловушек. При тяжелом течении стенки бронхов значительно толще, чем у здоровых лиц. КТ-индексы, такие как процент толщины стенки (%WT) и процент площади стенки (%WA), достоверно совпадают с результатами патоморфологических исследований биоптатов.
Площадь просвета бронха у таких пациентов существенно сужена. Для детализации морфологического ремоделирования применяется 2D и 3D анализ объема стенки, сужения просвета и бронхиальных стенозов. Оценка динамических изменений (дельты просвета) проводится путем сравнения сканов на полном вдохе (full inspiration) и полном выдохе (full expiration).
Современное программное обеспечение позволяет автоматически сегментировать внутренний и наружный контуры трахеи и бронхов с построением их 3D-моделей. Примером служит сагиттальная 3D-репрезентация правого бронхиального дерева. С помощью цветового кодирования толщины стенки (по шкале от < 0.01 мм до > 1.5 мм) можно наглядно увидеть колоссальную разницу между здоровым человеком и пациентом с тяжелой астмой, у которого выявляется выраженное утолщение стенок и сужение просвета. Использование подобных КТ-индексов в комбинации с оценкой ловушек позволяет идентифицировать фенотипы астмы с различными клиническими характеристиками.
Для расшифровки КТ при тяжелой астме помните «Триаду ремоделирования»: толстая стенка, узкий просвет, воздушная ловушка на выдохе.
Вопросы с занятий и экзамена
На какой фазе дыхания нужно делать КТ для выявления воздушных ловушек?
Сканирование необходимо проводить на задержке дыхания в конце выдоха (экспираторная КТ). Именно в эту фазу неравномерно закрытые мелкие бронхи формируют видимые участки задержки воздуха (воздушные ловушки).
Почему при астме воздушные ловушки не всегда исчезают после применения бронхолитиков?
Сохранение мозаичной перфузии и воздушных ловушек после ингаляции бронходилататора указывает на то, что в их основе лежит не только обратимый мышечный спазм, но и структурное ремоделирование дыхательных путей.
Как КТ-картина влияет на прогноз заболевания?
Наличие выраженных воздушных ловушек ассоциировано с более тяжелым течением астмы. У таких пациентов значительно возрастает риск госпитализаций, попадания в реанимацию (ОРИТ) и необходимости в ИВЛ.
Что ещё разобрать по теме
- Расчет индексов %WT (процент толщины стенки) и %WA (процент площади стенки)
- Алгоритмы 2D и 3D анализа бронхиальных стенозов и объема стенки
- Выделение фенотипов (кластеров) тяжелой астмы на основе КТ-картины
- Методика оценки дельты просвета бронхов на полном вдохе и выдохе
Разберите тему целиком в курсе «Лучевая диагностика»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Лучевая диагностика бронхиальной астмы» и ещё 2 199 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 10 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Лучевая диагностика органов грудной клетки»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.