Rentgenové funkční testy plic

Funkční dýchací systém se skládá z mnoha článků, mezi nimiž má zvláštní význam plicní (vnější) dýchání a oběhový systém. Úsilí dýchacích svalů způsobuje změny objemu hrudníku a plic, čímž zajišťuje jejich ventilaci. Díky tomu se vdechovaný vzduch šíří podél bronchiálního stromu a dosahuje alveol. Porušení bronchiální průchodnosti přirozeně vede k poruše mechanismu vnějšího dýchání. V alveolách dochází k difuzi plynů přes alveolárně-kapilární membránu. Proces difuze je narušen jak při poškození alveolárních stěn, tak při narušení kapilárního průtoku krve v plicích.

Konvenční rentgenové snímky pořízené během nádechové a výdechové fáze a fluoroskopie mohou poskytnout hrubou představu o mechanice dýchacího aktu a plicní ventilaci. Během nádechu se zvedají přední konce a těla žeber, rozšiřují se mezižeberní prostory a bránice klesá (zejména díky svému mohutnému zadnímu sklonu). Plicní pole se zvětšují a zvyšuje se jejich průhlednost. V případě potřeby lze všechny tyto parametry měřit. Přesnější data lze získat pomocí CT. Umožňuje určit velikost hrudní dutiny na jakékoli úrovni, ventilační funkci plic jako celku a v jakékoli jejich části. Pomocí CT vyšetření lze měřit absorpci rentgenového záření na všech úrovních (provádět denzitometrii) a tím získat souhrnné informace o ventilaci a krevní náplni plic.

Obstrukce průdušek v důsledku změn jejich tónu, hromadění sputa, otok sliznice, organické zúžení se jasně odráží na rentgenových snímcích a CT vyšetřeních. Existují tři stupně bronchiální obstrukce - částečná, chlopňová, úplná a podle toho tři stavy plic - hypoventilace, obstrukční emfyzém, atelektáza. Mírné přetrvávající zúžení průdušek je doprovázeno snížením obsahu vzduchu v části plic ventilované touto průduškou - hypoventilací. Na rentgenových snímcích a tomogramech je tato část plic mírně zmenšena, stává se méně průhlednou, vzor v ní je zesílen v důsledku konvergence cév a plethory. Mediastinum se při nádechu může mírně posunout směrem k hypoventilaci.

Při obstrukčním emfyzému se vzduch dostává do alveol během nádechu, kdy se průduška roztahuje, ale nemůže je bezprostředně opustit během výdechu. Postižená část plic se zvětšuje a stává se lehčí než okolní části plic, zejména během výdechu. Nakonec, když je lumen průdušky zcela uzavřen, dochází k úplnému uzavření průdušky - atelektáze. Vzduch již nemůže proniknout do alveol. Vzduch, který v nich zůstane, se vstřebává a částečně nahrazuje edematózní tekutinou. Oblast bez vzduchu se zmenšuje a způsobuje intenzivní homogenní stín na rentgenových snímcích a CT vyšetřeních.

Při ucpání hlavního bronchu dochází k atelektáze celé plíce. Ucpání lobárního bronchu vede k atelektáze laloku. Ucpání segmentálního bronchu vede k atelektáze segmentu. Subsegmentální atelektázy mají obvykle podobu úzkých pruhů v různých částech plicních polí a lobulární atelektázy mají podobu zaoblených útvarů o průměru 1 - 1,5 cm.

Hlavní radiační metodou pro studium fyziologie a identifikaci funkční patologie plic se však stala radionuklidová metoda - scintigrafie. Umožňuje posoudit stav ventilace, perfuze a plicního kapilárního průtoku krve a získat kvalitativní i kvantitativní ukazatele charakterizující vstup plynů do plic a jejich odstraňování, jakož i výměnu plynů mezi alveolárním vzduchem a krví v plicních kapilárách.

Pro studium průtoku krve v plicní tkáni se provádí perfuzní scintigrafie, žilní a bronchiální průchodnost - inhalační scintigrafie. Obě vyšetření produkují radionuklidový obraz plic. Pro provedení perfuzní scintigrafie se pacientovi intravenózně aplikují hliníkové částice (mikrokuličky nebo makroagregáty) značené radiací ^99mTc. Jakmile se dostanou do krevního řečiště, jsou transportovány do pravé síně, pravé komory a poté do plicního arteriálního systému. Velikost částic je 20-40 μm, což jim brání v průchodu kapilárním řečištěm. Téměř 100 % mikrokuliček se zachytí v kapilárách a emitují gama kvanta, která jsou zaznamenána pomocí gama kamery. Studie neovlivňuje pohodu pacienta, protože z krevního řečiště je vyloučena pouze nevýznamná část kapilár. Člověk má v plicích přibližně 280 miliard kapilár, zatímco pro studii se aplikuje pouze 100 000 až 500 000 částic. Několik hodin po injekci jsou proteinové částice zničeny krevními enzymy a makrofágy.

Pro vyhodnocení perfuzních scintigramů se provádí kvalitativní a kvantitativní analýza. Při kvalitativní analýze se určuje tvar a velikost plic ve 4 projekcích: přední a zadní přímé, pravé a levé boční. Distribuce radiofarmaka v plicních polích by měla být rovnoměrná. Při kvantitativní analýze se obě plicní pole na obrazovce rozdělí na tři stejné části: horní, střední a dolní. Celková akumulace radiofarmaka v obou plicích se bere jako 100 %. Na počítači se vypočítá relativní radioaktivita, tj. akumulace radiofarmaka v každé sekci plicního pole, zvlášť vlevo a vpravo. Normálně se zaznamenává vyšší akumulace pro pravé plicní pole - o 5-10 % a koncentrace radiofarmaka v poli se zvyšuje odshora dolů. Poruchy kapilárního průtoku krve jsou doprovázeny změnou výše uvedených poměrů v akumulaci radiofarmaka v polích a řezech plic.

Inhalační scintigrafie se provádí za použití inertních plynů - Xe nebo Kr. Do uzavřeného systému spirografu se zavádí směs vzduchu a xenonu. Pomocí náustku a nosní svorky se vytvoří uzavřený systém spirograf - pacient. Po dosažení dynamické rovnováhy se na gama kameře zaznamená scintigrafický obraz plic a poté se provede jeho kvalitativní a kvantitativní zpracování stejným způsobem jako perfuze. Oblasti zhoršené ventilace plic odpovídají místům snížené akumulace radiofarmaka. To se pozoruje u obstrukčních plicních lézí: bronchitidy, bronchiálního astmatu, lokální pneumosklerózy, rakoviny průdušek atd.

^{Aerosoly s 99mTc} se také používají pro inhalační scintigrafii. V tomto případě se do nebulizátoru inhalátoru zavede 1 ml radiofarmaka s aktivitou 74-185 MBq. Dynamický záznam se provádí rychlostí 1 snímek za 1 s po dobu 15 minut. Vykreslí se křivka aktivity a času. V první fázi studie se stanoví stav bronchiální průchodnosti a ventilace a lze stanovit úroveň a stupeň obstrukce. Ve druhé fázi, kdy radiofarmakum difunduje do krevního oběhu přes alveolárně-kapilární membránu, se hodnotí intenzita kapilárního průtoku krve a stav membrány. Měření regionální plicní perfuze a ventilace lze provést také intravenózním podáním radioaktivního xenonu rozpuštěného v izotonickém roztoku chloridu sodného s následným záznamem clearance xenonu z plic na gama kameře.