Лучевая диагностика нарушений легочного кровообращения

algipИ.Е. Тюрин

Патология малого круга кровообращения отличается большим разнообразием. Различные формы легочной гипертензии, легочные эмболии и отеки легких нередко осложняют течение заболеваний органов дыхания и сердечнососудистой системы или являются их неотъемлемой составной частью. Правильная оценка состояния малого круга кровообращения (МКК), своевременное выявление гемодинамических нарушений в легких – важное условие эффективного лечения. В клинической практике такая оценка осуществляется на основании большого числа функциональных, лабораторных и инструментальных исследований, среди которых большое значение имеют лучевые методы диагностики.

Лучевая и, в частности, рентгенологическая картина патологии малого круга кровообращения обладает рядом важных анатомических и функциональных особенностей. Легкие являются единственным органом, в котором внутриорганные сосуды могут быть выявлены при нативном (бесконтрастном) рентгеновском исследовании. Воздух, в норме заполняющий альвеолы, служит естественным контрастом, на фоне которого можно определить калибр и пространственное расположение сосудов, их принадлежность к артериальной или венозной части сосудистого русла. Эта разветвленная сеть легочных сосудов, диаметр которых постепенно уменьшается от корня легкого к листкам висцеральной плевры, обозначается в рентгенологии как легочный рисунок (ЛР).

В норме воздухосодержащая легочная ткань не только окружает внутрилегочные сосуды, но и прилежит к крупным сосудам большого круга кровообращения (БКК), расположенным в средостении, в частности к аорте и левой подключичной артерии – слева, правой брахиоцефальной и верхней полой венам – справа, а также к перикарду практически на всем его протяжении. Это позволяет косвенно судить о состоянии системного кровотока и особенностях внутрисердечной гемодинамики при изучении диаметра сосудов средостения и размеров камер сердца. Поэтому даже обзорная рентгенограмма органов грудной полости содержит значительный объем информации об анатомии и функциональном состоянии как малого, так и большого круга кровообращения.

Малый круг кровообращения как система низкого давления

Малый круг кровообращения представляет собой систему низкого давления. Если систолическое давление в левом желудочке и аорте достигает в норме 120 мм рт. ст., то в правом желудочке и легочной артерии (ЛА) оно в пять раз меньше – 20-25 мм рт. ст. Среднее давление в легочной артерии составляет 12-16 мм рт. ст. – более чем в 6 раз меньше, чем в аорте.

Такая гемодинамика возможна при условии низкого сопротивления и большой растяжимости сосудов малого круга кровообращения. Общее сопротивление сосудов малого круга кровообращения не превышает 200 дин с/см2, что почти в 7 раз меньше, чем в большом круге кровообращения. Низкое давление в легочных сосудах обеспечивает весьма экономичные условия для работы правого желудочка. При этом в большом круге кровообращения основное сопротивление току крови оказывают артериолы, в то время как в малом круге кровообращения на них приходится лишь 50% сопротивления, а 30% падает на легочные вены. Растяжимость (прирост диаметра при повышении давления) легочных артерий значительно превышает этот показатель для артерий большого круга кровообращения и сопоставима с растяжимостью вен большого круга кровообращения.

Эти закономерности делают понятным рентгенологическое отображение многих физиологических явлений. Изменения легочного рисунка и конфигурации тени средостения зависят от объема поступающей в малый круг кровообращения крови, а также от величины давления в прекапиллярной и посткапиллярной части сосудистого русла. Так, при врожденных пороках сердца со сбросом крови из левых камер в правые минутный объем правого желудочка может увеличиваться в 2-3 раза, но давление в легочной артерии долгое время остается нормальным, повышаясь лишь при развитии вторичных изменений сосудистой стенки. Рентгенологическое отображение гиперволемии (перегрузки объемом) в малом круге кровообращения заключается в усилении или обогащении сосудистого ЛР за счет увеличения калибра внутрилегочных сосудов и их количества в единице объема. Аналогичные изменения наблюдаются при острой ятрогенной гипергидратации – в результате быстрого внутрисосудистого введения избыточного количества жидкости, несовместимого с функциональным состоянием левого желудочка.

С другой стороны, при длительном и стойком повышении давления в артериальной части малого круга кровообращения у больных с прекапиллярной легочной гипертензией наблюдается закономерный спазм мышечных артерий, что рентгенологически проявляется обеднением легочного рисунка за счет уменьшения калибра и количества видимых сосудов. Увеличение периферического сосудистого сопротивления ведет к постепенному увеличению диаметра крупных легочных артерий и правых камер сердца. Рентгенологическая картина этого варианта гипертензии характерна: митральная конфигурация сердца, обусловленная расширением правого желудочка и общего ствола легочной артерии и сглаживанием “талии” сердца; расширение корней легких за счет крупных легочных артерий; обеднение сосудистого легочного рисунка.

Действие гравитации

Важным следствием того, что малый круг кровообращения функционирует в условиях низкого давления и повышенной растяжимости сосудов, становится регионарная неравномерность легочного кровотока в зависимости от действия гравитации. В норме при вертикальном положении тела человека калибр легочных сосудов увеличивается от верхушек легких по направлению к диафрагме. Объем крови, протекающей через наддиафрагмальные отделы легких, значительно больше, чем в области верхушек, что определяется термином “градиент”. Это позволило горизонтально разделить легкое на три функциональные зоны: верхнюю – от верхушек до корней легких; среднюю – на уровне корней легких, нижнюю – от корней легких до диафрагмы. Соотношение кровотока в этих зонах составляет в среднем 1 : 2 : 3 при вертикальном положении тела. В положении лежа на спине этот градиент уменьшается, хотя и не исчезает полностью.

Описанная закономерность находит свое отображение при рентгенологическом исследовании. На рентгенограммах, выполненных в вертикальном положении пациента, в верхних отделах легких калибр и количество сосудов в единице объема значительно меньше, чем в наддиафрагмальных отделах, – именно такая картина воспринимается специалистами как норма. При исследовании в горизонтальном положении кровоток в верхних и нижних зонах выравнивается, и на рентгенограммах сосудистый рисунок становится более равномерным по направлению от верхушек к диафрагме за счет небольшого расширения верхнедолевых сосудов. Этот физиологический феномен при исследовании пациентов в положении лежа нередко ошибочно интерпретируется как усиление легочного рисунка или даже “венозный застой”.

Типичное распределение элементов легочного рисунка в легких существенно меняется при повышении давления в венозной части малого круга кровообращения у больных с посткапиллярной легочной гипертензией. В норме давление в левом предсердии составляет 5-7 мм рт. ст. Поскольку малый круг кровообращения представляет собой систему низкого давления, аналогичное давление регистрируется в легочных венах и капиллярах. Повышение посткапиллярного давления возникает в результате функциональной слабости левого желудочка (ишемическая болезнь сердца, миокардит и др.) или механической преграды для оттока крови из малого круга кровообращения в большой (митральный стеноз, миксома левого предсердия и др.). Венозная гипертензия, при которой давление в венозной части малого круга кровообращения выше 15 мм рт. ст., приводит к рефлекторному сокращению сосудов нижних долей легких и перераспределению кровотока в сосуды верхних долей.

При рентгенологическом исследовании сосуды верхних долей легких оказываются шире и видны лучше, чем нижних. Этот феномен, отчетливо видимый на рентгенограммах в прямой проекции и компьютерных томограммах (КТ), определяется как перераспределение или краниализация легочного рисунка и является основным рентгенологическим признаком венозной легочной гипертензии. Внедрение компьютерной томографии легких позволило расширить представления о регионарной неравномерности легочного кровотока. При компьютерной томографии возможна не только визуальная оценка калибра легочных сосудов, их расположения и количества, но и денситометрическая оценка собственно легочной ткани. Единицы Хаунсфилда (Haunsfield units, HU) отражают коэффициенты ослабления рентгеновского излучения в изучаемой области.

Компьютерная томография выполняется при горизонтальном положении пациента, обычно лежа на спине, и представляют серию срезов изучаемой области в аксиальной плоскости. Это позволяет детально изучить плотность легочной ткани не только в продольном направлении (от верхушек к диафрагме), но и в переднезаднем – от передней грудной стенки к задним отрезкам ребер. Плотность легочной ткани в этом положении повышается от верхушек к диафрагме и от передних отделов легких к задним.

Градиент плотности в переднезаднем направлении может составлять 20-80 HU при средней плотности легочной ткани от 700 до 900 HU. Градиент плотности сохраняется в разных положениях тела пациента и существенно меняется в разные фазы дыхания. При переводе пациента в положение на живот градиент сохраняет свое направление (сверху вниз). На выдохе величина градиента значительно уменьшается. При увеличении объема крови в малом круге кровообращения происходит повышение плотности легочной ткани, и наоборот, ограничение кровотока реализуется в понижении денситометрических показателей.

Крайним выражением этой закономерности становится симптом “мозаичной перфузии”, при котором в легочной ткани чередуются участки повышенной и пониженной плотности, причем сосуды в них соответственно расширены и сужены. Такая картина наблюдается, в частности, при тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА), когда в части вторичных легочных долек эмболия приводит к снижению перфузии, сужению сосудов и понижению плотности легочной ткани. В соседних участках с сохраненной перфузией кровоток компенсаторно усиливается, сосуды расширяются, а плотность легочной ткани повышается.

Вентиляционно-перфузионные соотношения

Важной причиной регионарной неравномерности кровотока является тесная взаимосвязь легочного кровообращения и вентиляции. Для полного насыщения крови кислородом необходимо, чтобы кровоток во всех участках легких соответствовал их вентиляции. В целом альвеолярная вентиляция у здорового человека составляет
4- 5 л/мин, а количество протекающей через легочные капилляры крови - 5- 6 л/мин. Таким образом, среднее отношение величины вентиляции к величине кровотока (вентиляционно-перфузионное отношение – ВПО) в физиологических условиях составляет 0,7-1,0. Если вентиляционно-перфузионное отношение равно 0,9 ± 0,1, то парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе и оттекающей от легких артериальной крови устанавливается на оптимальном уровне – 100 и 40 мм рт. ст. соответственно.

Вентиляционно-перфузионное отношение имеет существенные регионарные различия. Среднее давление в легочной артерии на уровне сердца составляет 12-16 мм рт. ст. В артериях верхних отделов легких оно снижено на величину гидростатического давления столба крови, равного расстоянию по вертикали между этими отделами и уровнем сердца. Поэтому в верхушках легких давление крови приближается к нулю. В легочных капиллярах давление крови становится ниже атмосферного и альвеолярного, особенно в фазе диастолы. В результате значительная часть капилляров спадается, и кровоток по ним прекращается. В отделах легких, расположенных ниже уровня сердца, происходят противоположные изменения: внутрисосудистое давление повышено, просвет сосудов расширен, кровоток увеличен.

Вентиляционно-перфузионное отношение меняется вдоль вертикальной оси грудной полости. В верхних зонах вентиляция значительно преобладает над кровотоком – эти участки легких находятся в состоянии гипервентиляции. При рентгенологическом исследовании воздушность легочной ткани (прозрачность легочных полей) здесь повышена, а калибр сосудов уменьшен. В нижней зоне кровоток превышает вентиляцию, вследствие чего развивается функциональная гиповентиляция. На рентгенограммах калибр легочных сосудов в этих участках значительно больше, чем в верхней зоне, а прозрачность легочных полей ниже.

Описанные выше закономерности позволяют понять причины возникновения типичных рентгенологических изменений при различных формах нарушения легочного кровообращения. Однако их правильная интерпретация возможна с учетом не только рентгенофизиологических, но и рентгеноанатомических особенностей изображения малого круга кровообращения.

Перевод | transfer
Метки
Bactec АБП Абсцесс Аллергия Альвеолиты Анализы БЦЖ Беременность Биопсия Бронхи Бронхит Бронхоаденит Бронхоблокация Бронхоскопия Бронхоэктазы Брюшина ВИЧ Вакцинация Витамины Гастрит Гепатит Гипертония Глаза Глотка Гортань Дезинфекция Дети Диабет Диспансер Диссеминированный Желудок Закон Зубы Иммунитет Инфильтративный КУМ Кавернозный Казеозная пневмония Кисты Кишечник Классификация Кожа Коллапсотерапия Кости Кровь Курение ЛФК Лаборатория Лазер Лимфогрануломатоз Лимфоузлы МБТ МЛУ МСЭ Менингит Микобактериоз Микоз Микроскопия Миндалины Мокрота Мониторинг Моча Мочеполовой Наркомания Нервы и психика Обследование Озонирование Опухоль Очаг Очаговый ПТК ПЦР Паротит Патогенетические Первичный Перикардит Печень Питание Пищевод Плазмаферез Плеврит Пневмокониозы Пневмония Побочные Поджелудочная Пожилые Позвоночник Посев Почки Профилактика Пьянство Рак Режимы лечения Рентген Рот Санаторий Санбюллетень Саркоидоз Сердце Симптомы Стационар Суставы Трахея Туб. интоксикация Туберкулома Устойчивость ФВД Фиброзно-кавернозный ХНЗЛ Химиотерапия Хирургия ЦНС Цирротический Шок ЭКГ Эмпиема Эндоскопия Язва