Teste funcționale pulmonare cu raze X

Sistemul respirator funcțional este alcătuit din numeroase verigi, printre care respirația pulmonară (externă) și sistemul circulator au o importanță deosebită. Eforturile mușchilor respiratori provoacă modificări ale volumului toracelui și plămânilor, asigurând ventilația acestora. Din această cauză, aerul inhalat se răspândește de-a lungul arborelui bronșic, ajungând în alveole. În mod natural, încălcările permeabilității bronșice duc la o tulburare a mecanismului respirației externe. În alveole, difuzia gazelor are loc prin membrana alveolo-capilară. Procesul de difuzie este perturbat atât atunci când pereții alveolari sunt deteriorați, cât și atunci când fluxul sanguin capilar din plămâni este perturbat.

Radiografiile convenționale efectuate în timpul fazelor de inhalare și expirare, precum și fluoroscopia pot oferi o idee generală despre mecanica actului respirator și a ventilației pulmonare. În timpul inhalării, capetele și corpurile anterioare ale coastelor se ridică, spațiile intercostale se lărgesc, iar diafragma coboară (în special datorită pantei sale posterioare puternice). Câmpurile pulmonare cresc în dimensiune, iar transparența lor crește. Dacă este necesar, toți acești parametri pot fi măsurați. Date mai precise pot fi obținute cu ajutorul tomografiei computerizate (CT). Aceasta permite determinarea dimensiunii cavității toracice la orice nivel, a funcției de ventilație a plămânilor în ansamblu și în oricare dintre secțiunile lor. Folosind tomografia computerizată, se poate măsura absorbția radiațiilor X la toate nivelurile (se poate efectua densitometrie) și astfel se pot obține informații sumare despre ventilația și umplerea cu sânge a plămânilor.

Obstrucția bronhiilor din cauza modificărilor tonusului acestora, acumulării de spută, umflarea membranei mucoase, constricțiilor organice sunt reflectate clar în radiografii și tomografii computerizate. Există trei grade de obstrucție bronșică - parțială, valvulară, completă și, în consecință, trei stări ale plămânului - hipoventilație, emfizem obstructiv, atelectazie. O ușoară îngustare persistentă a bronhiei este însoțită de o scădere a conținutului de aer în partea plămânului ventilată de această bronhie - hipoventilație. Pe radiografii și tomografii, această parte a plămânului este ușor redusă, devine mai puțin transparentă, modelul din ea este accentuat datorită convergenței vaselor și a pletorei. Mediastinul la inhalare se poate deplasa ușor spre hipoventilație.

În emfizemul obstructiv, aerul pătrunde în alveole în timpul inhalării, când bronhia se dilată, dar nu poate ieși imediat din ele în timpul expirării. Partea afectată a plămânului crește în dimensiune și devine mai ușoară decât părțile înconjurătoare ale plămânului, în special în timpul expirării. În cele din urmă, când lumenul bronhiei este complet închis, apare o lipsă completă de aer - atelectazia. Aerul nu mai poate pătrunde în alveole. Aerul rămas în ele este resorbit și parțial înlocuit de lichid edematos. Zona fără aer scade și provoacă o umbră omogenă intensă pe radiografii și tomografii computerizate.

Când bronhia principală este blocată, apare atelectazia întregului plămân. Blocarea unei bronhii lobare duce la atelectazia lobului. Obstrucția unei bronhii segmentare are ca rezultat atelectazia segmentului. Atelectazele subsegmentare au de obicei forma unor dungi înguste în diferite părți ale câmpurilor pulmonare, iar atelectazele lobulare au forma unor compactări rotunjite cu un diametru de 1 - 1,5 cm.

Cu toate acestea, principala metodă de radiații pentru studierea fiziologiei și identificarea patologiei funcționale a plămânilor a devenit metoda radionuclidă - scintigrafia. Aceasta permite evaluarea stării ventilației, perfuziei și fluxului sanguin capilar pulmonar și obținerea unor indicatori atât calitativi, cât și cantitativi care caracterizează intrarea gazelor în plămâni și eliminarea acestora, precum și schimbul de gaze dintre aerul alveolar și sânge în capilarele pulmonare.

Pentru a studia fluxul sanguin pulmonar, se efectuează scintigrafie de perfuzie, permeabilitate venoasă și bronșică - scintigrafie prin inhalare. Ambele studii produc o imagine radionuclidă a plămânilor. Pentru a efectua scintigrafia de perfuzie, pacientului i se injectează intravenos particule de aluminiu marcate cu ^99mTc (microsfere sau macroagregate). Odată ajunse în fluxul sanguin, acestea sunt transportate în atriul drept, ventriculul drept și apoi în sistemul arterial pulmonar. Dimensiunea particulelor este de 20-40 μm, ceea ce le împiedică să treacă prin patul capilar. Aproape 100% din microsfere se blochează în capilare și emit cuante gamma, care sunt înregistrate cu o cameră gamma. Studiul nu afectează bunăstarea pacientului, deoarece doar o parte nesemnificativă a capilarelor este exclusă din fluxul sanguin. O persoană are aproximativ 280 de miliarde de capilare în plămâni, în timp ce doar 100.000 până la 500.000 de particule sunt injectate pentru studiu. La câteva ore după injecție, particulele proteice sunt distruse de enzimele sanguine și macrofage.

Pentru a evalua scintigramele de perfuzie, se efectuează analize calitative și cantitative. În analiza calitativă, forma și dimensiunea plămânilor sunt determinate în 4 proiecții: anterioară și posterioară directă, laterală dreaptă și stângă. Distribuția radiofarmaceuticului pe câmpurile pulmonare trebuie să fie uniformă. În analiza cantitativă, ambele câmpuri pulmonare de pe ecran sunt împărțite în trei părți egale: superioară, mijlocie și inferioară. Acumularea totală a radiofarmaceuticului în ambii plămâni este considerată ca fiind 100%. Radioactivitatea relativă este calculată pe computer, adică acumularea radiofarmaceuticului în fiecare secțiune a câmpului pulmonar, separat stânga și dreapta. În mod normal, se înregistrează o acumulare mai mare pentru câmpul pulmonar drept - cu 5-10%, iar concentrația radiofarmaceuticului în câmp crește de sus în jos. Tulburările fluxului sanguin capilar sunt însoțite de o modificare a raporturilor de mai sus în acumularea radiofarmaceuticului în câmpurile și secțiunile plămânilor.

Scintigrafia prin inhalare se efectuează folosind gaze inerte - Xe sau Kr. Un amestec aer-xenon este introdus în sistemul închis al spirografului. Folosind un muștiuc și o clemă nazală, se creează un sistem închis spirograf - pacient. După atingerea echilibrului dinamic, se înregistrează o imagine scintigrafică a plămânilor pe o cameră gamma, iar apoi se efectuează procesarea calitativă și cantitativă a acesteia în același mod ca și perfuzia. Zonele de ventilație afectată a plămânilor corespund locurilor de acumulare redusă a radiofarmaceuticului. Acest lucru se observă în leziunile pulmonare obstructive: bronșită, astm bronșic, pneumoscleroză locală, cancer bronșic etc.

^{Aerosolii de 99m} Tc sunt utilizați și pentru scintigrafia prin inhalare. În acest caz, 1 ml de radiofarmaceutic cu o activitate de 74-185 MBq este introdus în nebulizatorul inhalatorului. Înregistrarea dinamică se efectuează cu o rată de 1 cadru pe 1 s timp de 15 minute. Se trasează o curbă activitate-timp. În prima etapă a studiului, se determină starea de permeabilitate bronșică și ventilație și se pot stabili nivelul și gradul de obstrucție. În a doua etapă, când radiofarmaceutic difuzează în fluxul sanguin prin membrana alveolo-capilară, se evaluează intensitatea fluxului sanguin capilar și starea membranei. Măsurarea perfuziei pulmonare regionale și a ventilației poate fi efectuată și prin administrarea intravenoasă de xenon radioactiv dizolvat într-o soluție izotonică de clorură de sodiu, urmată de înregistrarea clearance-ului xenonului din plămâni pe o cameră gamma.