Röntgenové funkčné testy pľúc

Funkčný dýchací systém pozostáva z mnohých článkov, medzi ktorými má mimoriadny význam pľúcne (vonkajšie) dýchanie a obehový systém. Úsilie dýchacích svalov spôsobuje zmeny objemu hrudníka a pľúc, čím zabezpečuje ich ventiláciu. V dôsledku toho sa vdychovaný vzduch šíri pozdĺž bronchiálneho stromu a dosahuje alveoly. Porušenie priechodnosti priedušiek prirodzene vedie k poruche mechanizmu vonkajšieho dýchania. V alveolách dochádza k difúzii plynov cez alveolárno-kapilárnu membránu. Proces difúzie je narušený tak pri poškodení alveolárnych stien, ako aj pri narušení kapilárneho prietoku krvi v pľúcach.

Konvenčné röntgenové snímky zhotovené počas nádychu a výdychu a fluoroskopia môžu poskytnúť hrubú predstavu o mechanike dýchacieho aktu a pľúcnej ventilácie. Počas nádychu sa predné konce a telá rebier zdvíhajú, medzirebrové priestory sa rozširujú a bránica klesá (najmä vďaka svojmu silnému zadnému sklonu). Pľúcne polia sa zväčšujú a ich priehľadnosť sa zvyšuje. V prípade potreby je možné všetky tieto parametre merať. Presnejšie údaje je možné získať pomocou CT. Umožňuje určiť veľkosť hrudnej dutiny na akejkoľvek úrovni, ventilačnú funkciu pľúc ako celku a v ktorejkoľvek ich časti. Pomocou CT skenov je možné merať absorpciu röntgenového žiarenia na všetkých úrovniach (vykonávať denzitometriu) a tým získať súhrnné informácie o ventilácii a prekrvení pľúc.

Obštrukcia priedušiek v dôsledku zmien ich tonusu, hromadenia spúta, opuchu sliznice, organických zúžení sa jasne odráža na röntgenových snímkach a CT vyšetreniach. Existujú tri stupne bronchiálnej obštrukcie - čiastočná, chlopňová, úplná a podľa toho tri stavy pľúc - hypoventilácia, obštrukčný emfyzém, atelektáza. Mierne pretrvávajúce zúženie priedušky je sprevádzané znížením obsahu vzduchu v časti pľúc ventilovanej touto prieduškou - hypoventilácia. Na röntgenových snímkach a tomogramoch je táto časť pľúc mierne redukovaná, stáva sa menej priehľadnou, vzor v nej je zvýraznený v dôsledku konvergencie ciev a plethory. Mediastinum sa pri vdýchnutí môže mierne posunúť smerom k hypoventilácii.

Pri obštrukčnom emfyzéme sa vzduch dostáva do alveol počas nádychu, keď sa prieduška roztiahne, ale nemôže ich okamžite opustiť počas výdychu. Postihnutá časť pľúc sa zväčšuje a stáva sa ľahšou ako okolité časti pľúc, najmä počas výdychu. Nakoniec, keď sa lúmen priedušky úplne uzavrie, dochádza k úplnej bezvzduchovej atmosfére - atelektáze. Vzduch už nemôže preniknúť do alveol. Vzduch, ktorý v nich zostáva, sa vstrebáva a čiastočne nahradí edematóznou tekutinou. Bezvzduchová oblasť sa zmenšuje a spôsobuje intenzívny homogénny tieň na röntgenových snímkach a CT vyšetreniach.

Keď je hlavný bronchus zablokovaný, dochádza k atelektáze celých pľúc. Zablokovanie lobárneho bronchu vedie k atelektáze laloku. Obštrukcia segmentálneho bronchu vedie k atelektáze segmentu. Subsegmentálne atelektázy majú zvyčajne tvar úzkych pruhov v rôznych častiach pľúcnych polí a lobulárne atelektázy majú tvar zaoblených útvarov s priemerom 1 - 1,5 cm.

Hlavnou radiačnou metódou na štúdium fyziológie a identifikáciu funkčnej patológie pľúc sa však stala rádionuklidová metóda - scintigrafia. Umožňuje posúdiť stav ventilácie, perfúzie a prietoku krvi pľúcnymi kapilárami a získať kvalitatívne aj kvantitatívne ukazovatele charakterizujúce vstup plynov do pľúc a ich odstraňovanie, ako aj výmenu plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou v pľúcnych kapilárach.

Na štúdium prietoku krvi v pľúcnych žilách sa vykonáva perfúzna scintigrafia, venózna a bronchiálna priechodnosť - inhalačná scintigrafia. Obe vyšetrenia poskytujú rádionuklidový obraz pľúc. Na vykonanie perfúznej scintigrafie sa pacientovi intravenózne injekčne podajú častice hlinitého značeného ^99mTc (mikroguľôčky alebo makroagregáty). Po vstupe do krvného obehu sú odnesené do pravej predsiene, pravej komory a potom do pľúcneho arteriálneho systému. Veľkosť častíc je 20 – 40 μm, čo im bráni v prechode kapilárnym riečiskom. Takmer 100 % mikroguľôčok sa zachytí v kapilárach a vyžaruje gama kvantá, ktoré sa zaznamenávajú pomocou gama kamery. Vyšetrenie neovplyvňuje pohodu pacienta, pretože z krvného obehu je vylúčená iba nevýznamná časť kapilár. Človek má v pľúcach približne 280 miliárd kapilár, zatiaľ čo na vyšetrenie sa injekčne podá iba 100 000 až 500 000 častíc. Niekoľko hodín po injekcii sú proteínové častice zničené krvnými enzýmami a makrofágmi.

Na vyhodnotenie perfúznych scintigramov sa vykonáva kvalitatívna a kvantitatívna analýza. Pri kvalitatívnej analýze sa určuje tvar a veľkosť pľúc v 4 projekciách: prednej a zadnej priamej, pravej a ľavej bočnej. Rozloženie rádiofarmaka v pľúcnych poliach by malo byť rovnomerné. Pri kvantitatívnej analýze sa obe pľúcne polia na obrazovke rozdelia na tri rovnaké časti: hornú, strednú a dolnú. Celková akumulácia rádiofarmaka v oboch pľúcach sa berie ako 100 %. Relatívna rádioaktivita sa vypočíta na počítači, t. j. akumulácia rádiofarmaka v každej sekcii pľúcneho poľa, samostatne vľavo a vpravo. Normálne sa vyššia akumulácia zaznamenáva pre pravé pľúcne pole - o 5 – 10 % a koncentrácia rádiofarmaka v poli sa zvyšuje zhora nadol. Poruchy kapilárneho prietoku krvi sú sprevádzané zmenou vyššie uvedených pomerov v akumulácii rádiofarmaka v poliach a sekciách pľúc.

Inhalačná scintigrafia sa vykonáva pomocou inertných plynov - Xe alebo Kr. Do uzavretého systému spirografu sa zavádza zmes vzduchu a xenónu. Pomocou náustku a nosovej svorky sa vytvorí uzavretý systém spirograf - pacient. Po dosiahnutí dynamickej rovnováhy sa na gama kamere zaznamená scintigrafický obraz pľúc a potom sa vykonáva jeho kvalitatívne a kvantitatívne spracovanie rovnakým spôsobom ako pri perfúzii. Oblasti so zhoršenou ventiláciou pľúc zodpovedajú miestam zníženej akumulácie rádiofarmaka. Toto sa pozoruje pri obštrukčných léziách pľúc: bronchitída, bronchiálna astma, lokálna pneumoskleróza, rakovina priedušiek atď.

^{Aerosóly s 99mTc} sa tiež používajú na inhalačnú scintigrafiu. V tomto prípade sa do nebulizátora inhalátora zavedie 1 ml rádiofarmaka s aktivitou 74 – 185 MBq. Dynamický záznam sa vykonáva rýchlosťou 1 snímok za 1 s počas 15 minút. Zostrojí sa krivka aktivity a času. V prvej fáze štúdie sa určí stav bronchiálnej priechodnosti a ventilácie a možno stanoviť úroveň a stupeň obštrukcie. V druhej fáze, keď rádiofarmakum difunduje do krvného obehu cez alveolárno-kapilárnu membránu, sa hodnotí intenzita kapilárneho prietoku krvi a stav membrány. Meranie regionálnej pľúcnej perfúzie a ventilácie sa môže vykonať aj intravenóznym podaním rádioaktívneho xenónu rozpusteného v izotonickom roztoku chloridu sodného, po ktorom nasleduje zaznamenanie klírensu xenónu z pľúc na gama kamere.