а) Острая легочная эмболия. Наиболее важным показанием к сцинтиграфии легких является диагностика легочной эмболии. Основным методом диагностики острой ЛЭ сегодня является КТ, однако сцинтиграфия остается методом выбора у пациентов, которым КТ-ангиография противопоказана. Обычно это пациенты с нарушением функции почек и аллергией на йодсодержащие контрастные препараты.
б) Сравнение диагностических возможностей сцинтиграфии легких и КТ-ангиографии. В соответствии с данными Проспективного исследования диагностики легочной эмболии (PIOPED I), высоковероятностная интерпретация результатов вентиляционно-перфузионного сканирования характеризовалась 41% чувствительностью и 97% специфичностью по сравнению в ангиопульмонографией в качестве стандарта для диагностики ЛЭ.
Если результаты сканирования интерпретировались как высокая или промежуточная вероятность, чувствительность увеличивалась до 82%, а специфичность снижалась до 52%. Если результаты сканирования относились к любой категории кроме нормы (в т.ч. к низкой вероятности), чувствительность составляла 98%.
В исследовании PIOPED II, сравнивающем КТ-ангиографию с композитным стандартом, чувствительность первой в отношении диагностики ЛЭ составила 83%, а специфичность — 95%. Включение в исследование КТ-венографии нижних конечностей увеличивало чувствительность до 90%.
На практике же диагностические возможности любого метода диагностики постоянно совершенствуются. Также диагностические возможности во многом зависят от практического опыта специалиста, проводящего исследование. КТ-ангиография продолжает замещать собой сцинтиграфию как метод диагностики ЛЭ.
Число вентиляционно-перфузионных исследований, выполняемых по этим показаниям, неуклонно снижается, а вместе с этим теряется и опыт специалистов, способных проводить такие исследования. Здесь следует, однако, заметить, что ключевым преимуществом сцинтиграфии перед КТ-ангиографией является то, что она позволяет выявить сопутствующие или альтернативные причины клинической картины.
В качестве скрининговых инструментов и КТ-ангиография, не выявляющая патологических изменений легочных артерий, и нормальная или практически нормальная вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия обладают сравнимой диагностической точностью и имеют высокую отрицательную прогностическую ценность, превышающую для исключения ЛЭ 95%.
в) Хроническая легочная эмболия. Хроническая ЛЭ представляет собой отдельную нозологическую форму, отличную от острой ЛЭ, и сцинтиграфия легких является диагностическим методом выбора в отношении диагностики хронической тромбоэмболической болезни.
Прямые сравнительные исследования мультидетекторной КТ и сцинтиграфии легких показали более высокую чувствительность последней (96-97% против 51%). Диагностические критерии хронической ЛЭ идентичны таковым для острой ЛЭ.
г) Вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия:
1. Количественное вентиляционно-перфузионное сканирование. Количественная оценка вентиляционного или перфузионного сканирования проводится путем обозначения зон интереса в области верхней, средней и нижней долей каждого легкого и вычисления с использованием средних геометрических величин вклада каждой из выделенных областей в общую активность легких.
Обычно этот метод применяется для оценки функции легких у пациентов, перенесших резекцию легкого по поводу рака.
Послеоперационный ОФВ1 (объем форсированного выдоха за одну секунду) оценивается умножением предоперационного ОФВ1 на фракционную перфузию нерезецированных участков легкого. Важность этих данных состоит в том, что многие пациенты с раком легкого страдают в т.ч. и от хронической болезни легких. При обследовании пациентов с трансплантированными легкими измененный характер перфузии или появление вентиляционно-перфузионных дефектов может свидетельствовать о дисфункции или отторжении трансплантата.
2. Нормальные данные вентиляционно-перфузионной сцинтиграфии. В норме вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия дает равномерное или схожее распределение радиофармпрепаратов при вентиляционном и перфузионном сканировании, соответствующее рентгенологической форме легких (рис. 1). В области сердца, а иногда в области ворот и аорты контуры легких имеют соответствующие вдавления.
Рисунок 1. (А) Нормальные вентиляционные сцинтиграммы легких с 133Хе. Активность в области правого верхнего квадранта брюшной полости связана с накоплением 133Хе в инфильтрированной жиром печени. (B) Нормальные перфузионные сцинтиграммы легких с 99mТс-микроагрегатом альбумина
Поскольку объем паренхимы легких в базальных отделах существенно больше по сравнению с верхушками, на изображениях может быть виден легкий базально-апикальный градиент распределения активности изотопа.
Вентиляционная сцинтиграфия легких с 133Хе включает три фазы исследования: начальная или фаза вдоха, равновесная фаза и фаза выдоха. Изображения, полученные в начальную фазу, нередко отличаются высоким уровнем шумов, поскольку активность изотопа в легких еще относительно невелика. Плохо вентилируемые участки легких будут выглядеть как зоны низкой активности, которые могут заполняться позднее в равновесную фазу.
Распределение активности 133Хе в равновесную фазу представляет собой вентилируемый объем легких. Радиоактивный газ в норме выводится из легких в течение трех минут. Поскольку основания легких вентилируется лучше верхушек, газ в норме покидает основания быстрее. Очаговая или диффузная задержка ксенона в легких свидетельствует о наличии у пациента обструктивной болезни легких.
При сцинтиграфии легких с аэрозолем 99mТс-ДТПА у пациентов с обструктивной болезнью легких нередко выявляется активность изотопа в трахее и главных бронхах. При проглатывании аэрозоля его активность будет регистрироваться в пищеводе и желудке.
3. Интерпретация результатов вентиляционно-перфузионного сканирования при патологии. Основой сцинтиграфии легких или вентиляционно-перфузионного сканирования при диагностике ЛЭ является несоответствие между вентиляцией, которая остается относительно сохранной, и артериальной перфузией, которая нарушается вследствие обструкции кровотока эмболом в легочной артерии. Таким образом, выявление перфузионного дефекта указывает на необходимость поиска соответствующего ему вентиляционного дефекта на вентиляционном изображении или рентгенограмме.
Такой вентиляционный дефект позволяет заподозрить другие причины перфузионного дефекта, отличные от ЛЭ. Если же вентиляционный дефект отсутствует, появляются основания подозревать ЛЭ.
При сравнении изменений, обнаруживаемых при сцинтиграфии, с изменениями на стандартных рентгенограммах необходимо помнить о том, что сцинтиграфия выполняется при спокойном дыхании, тогда как рентгенография — на высоте вдоха. Как результат, легкие на сцинтиграммах выглядят меньше, чем на рентгенограммах. Читатель должен учитывать эту разницу при интерпретации изменений как «соответствующих» по форме и размерам изменениям на рентгенограммах.
4. Общепринятые критерии интерпретации вентиляционно-перфузионных изображений. Первой структурированной схемой, призванной стандартизировать интерпретацию результатов вентиляционно-перфузионного сканирования, подразделяя их на категории низкой, промежуточной и высокой вероятности, стала схема, опубликованная Biello et al. в 1979 году. Эта схема затем была обновлена на основании результатов многоцентрового исследования PIOPED, задачей которого было выделение доказательных категорий риска ЛЭ.
Критерии, установленные в исследовании, стратифицировали риск ЛЭ на основании числа, размеров, формы и распределения перфузионных дефектов и соответствующих им вентиляционных и рентгенологических изменений. Основываясь на этих критериях, у 13% субъектов исследования результаты вентиляционно-перфузионного сканирования отнесены к категории высоковероятностных, у 39% — к промежуточной вероятности, у 34% — к низкой вероятности и 14% — к нормальным или практически нормальным. Для результатов низкой вероятности риск ЛЭ определен как не превышающий 20%, для промежуточной — 20-80%, для высокой — более 80%.
Система критериев PIOPED оказалась слишком неудобной для клинического использования, поскольку риск до 20% для сканирования низкой вероятности — это неоправданно высокий риск, а разброс между 20 и 80% для промежуточной категории слишком широк, чтобы на его основании делать какие-либо выводы. Оригинальные критерии PIOPED неоднократно пересматривались, в т.ч. были предложены модифицированные критерии PIOPED II, представляющие собой упрощенную классификацию созданную на основе результатов более нового исследования PIOPED II.
Задачей этого исследования стало обновление категорий интерпретации с выделением среди них только высокои низковероятностных результатов и добавлением еще одной, недиагностической, категории. Обновленные категории риска включают следующие:
1. Норма—отсутствие перфузионных дефектов (основной критерий исключения ЛЭ независимо от наличия/отсутствия изменений при вентиляционном сканировании)
2. Высокая вероятность ЛЭ (положительная прогностическая ценность [ППЦ] 87%) или
3. Очень низкая вероятность (ППЦ 6%)
В таблице 1 перечислены изменения, которые позволяют отнести наблюдаемую картину к той или иной категории.
д) Причины и значение диффузно-неоднородного характера легочной перфузии. Диффузно-неоднородная легочная перфузия при перфузионной сцинтиграфии с 99mТс-МАА может быть следствием как технических, так и клинических факторов. Наиболее важным техническим фактором является недостаточное число меченых радиоизотопом частиц, что обычно связано с частичной экстравазацией введенной дозы препарата. Низкая активность изотопа над легочными полями и высокая активность в месте введения подтверждает факт того, что часть препарата введена вне сосуда.
Клиническими состояниями, которые могут приводить к неоднородному распределению радиофармпрепарата, являются лимфангитический канцероматоз и первичная легочная гипертензия. Первичную легочную гипертензию необходимо отличать от вторичной, вызванной хронической тромбоэмболической болезнью, поскольку в последнем случае будет эффективна антикоагулянтная терапия и/или хирургическая эндартертромбэктомия.
е) Обратное несоответствие. Под обратными вентиляционно-перфузионными несоответствиями понимаются вентиляционные дефекты без соответствующих им перфузионных изменений. Такие несоответствия возникают вследствие нарушения вазоконстрикции, обычно индуцированного гипоксией в невентилируемой части легкого. Это ведет к функциональному шунтированию крови справа налево, поскольку неоксигенированная кровь никогда не реоксигенируется перед возвращением в системный кровоток. Наиболее частой причиной обратного несоответствия являются слизистые пробки.
Рассмотрим несколько примеров. Обычно легочные эмболы приводят к появлению множественные сегментарных или клиновидных перфузионных дефектов, при этом на вентиляционных изображениях или рентгенограммах эти участки выглядят нормально или практически нормально (рис. 2). Следует подчеркнуть, что сцинтиграфия легких не позволяет точно установить давность эмболии и поэтому не может использоваться для дифференциальной диагностики острой и хронической ЛЭ.
Рисунок 2. Исследование с высокой вероятностью легочной эмболии. (А) Вентиляционное сканирование с 133Хе: картина нормальной вентиляции легких. (B) Перфузионное сканирование с 99mТс-МАА выявило множественные сегментарные дефекты перфузии обоих легких
При соответствующей клинической картине острая ЛЭ является самой частой причиной появления сегментарных дефектов несоответствия, однако она все же не единственная причина появления таких дефектов. Наиболее частым альтернативным диагнозом является рак легкого. Сосуды легкого гораздо раньше сдавливаются растущей опухолью средостения или лимфоузлами по сравнению с более ригидными бронхами (рис. 3). Старые эмболы являются еще одним альтернативным диагнозом (при отсутствии более ранних исследований для сравнения).
Рисунок 3. Недиагностические исследования и исследования промежуточной вероятности легочной эмболии. (А) При вентиляционном сканировании с 133Хе выявлен крупный дефект в нижней части левого легкого. (B) При перфузионном сканировании 99mс-МАА виден соответствующий дефект перфузии в той же части левого легкого. (C) На рентгенограмме отмечается затемнение в левой нижней доле, соответствующее выявленным вентиляционному и перфузионному дефектам
В блоке 1 представлены эти и другие альтернативные диагнозы, большинство из которых встречаются исключительно редко.
Несегментарные дефекты — это дефекты, не соответствующие сегментарной анатомии легких. Вероятность ЛЭ при обнаружении таких дефектов низкая. Частые причины таких изменений — это плевральный выпот, лимфаденопатия ворот легкого, объемные образования паренхимы легкого, буллезная болезнь легких и ателектаз.
На результат интерпретации вентиляционно-перфузионного исследования часто оказывают влияние сопутствующие заболевания легких. В плохо вентилируемых участках легкого, например, при обструктивной болезни легких или пневмонии, происходит рефлекторная вазоконстрикция, которая может сделать исследование, назначаемое для исключения ЛЭ, неинформативным.
Согласно модифицированным критериям PIOPED II, изолированные дефекты с тройным соответствием (перфузионный дефект и соответствующие ему вентиляционный дефект и признаки патологических изменений на рентгенограмме) в средней и нижней части легких считаются в отношении ЛЭ недиагностическими (рис. 4). Изолированный дефект с тройным соответствием в верхней части легкого характеризуется низкой вероятностью ЛЭ. Причина этих различий кроется в эпидемиологии, поскольку эмболия базальных отделов легкого встречается намного чаще изолированной эмболии средних и верхних отделов легкого.
Рисунок 4. Саркоидоз. (А) При вентиляционном сканировании с 133Хе признаков патологических изменений не выявлено. (B) Перфузионное сканирование с 99m-МАА: выявлены множественные дефекты несоответствия в обоих легких. (C) КТ: определяются признаки двусторонней лимфаденопатии ворот легких. При патогистологическом исследовании был выявлен саркоидоз
Дефект тройного соответствия необходимо отличать от дефектов соответствия (измененная перфузия, которой соответствует нарушение вентиляции, но на рентгенограмме легочное поле в этой зоне выглядит нормальным или практически нормальным), характеризующиеся низкой или очень низкой вероятностью ЛЭ.
Важно отметить, что под терминами тройное соответствие и дефект соответствия понимаются изменения, схожие как по размерам, так и по локализации. Перфузионный дефект, явно превышающий по размерам соответствующие ему вентиляционные и рентгенологические изменения, характеризуется высокой вероятностью ЛЭ, поскольку такая картина свидетельствует о наличии эмбола, дистальнее которого кровоток отсутствует и развивается инфаркт соответствующей части легкого.
ж) Симптом полосы. Под симптомом полосы понимается сохранение перфузии вдоль плевральной поверхности по крайней мере в одной из проекций. Наличие такого симптома позволяет подозревать другие, отличные от эмболии, причины изменений, поскольку эмболия вызывает обструкцию кровотока с развитием изменений, распространяющихся до субплевральной поверхности. Этот симптом встречается нечасто (<5% исследований), однако он с высокой долей вероятности позволяет исключить ЛЭ.
Симптом может рассматриваться только вкупе со смежными перфузионными изменениями и не исключает эмболию как возможную причину изменений в других участках легких. Симптом полосы не является специфичным для каких-либо неэмболических причин и может появляться, например, при восстановлении кровотока после реканализации эмбола.
з) Клиническая интерпретация вентиляционно-перфузионных изображений. При дополнительных клинических данных в пользу ЛЭ прогностическая ценность сцинтиграфии легких возрастает. Исследование PIOPED показало, что сопоставление лучевых находок с уровнем клинической настороженности значительно повышает прогностическую ценность вентиляционно-перфузионного сканирования.
Из пациентов, у которых сканирование показало высоковероятностные результаты и у которых имелись значительные клинические основания подозревать ЛЭ, ангиопульмонография подтвердила ее в 96% случаев. И наоборот, среди пациентов с низковероятностными результатами и без значительных клинических оснований у 96% ангиопульмонография не выявила признаков ЛЭ. Нормальная картина вентиляционно-перфузионного сканирования исключает диагноз легочной эмболии даже при наличии соответствующих клинических факторов риска.
