Метод вымывания азота при множественном дыхании и структурные изменения бронхолегочной системы у взрослых больных муковисцидозом

Целью данной работы явилась оценка функциональных и структурных нарушений бронхолегочной системы, выявленных с помощью компьютерной томографии высокого разрешения (КТВР) у взрослых пациентов с муковисцидозом (МВ), и определение корреляции между ними.

Материалы и методы. В поперечное исследование были включены больные МВ (n = 54: 20 мужчин, 34 женщины; медиана возраста – 25 лет) и здоровые добровольцы (n = 32: 12 мужчин, 20 женщин; медиана возраста – 25 лет). Проводились комплексное исследование функции внешнего дыхания (ФВД) – спирометрия, бодиплетизмография и измерение диффузионной способности легких по монооксиду углерода (DLCO), вымывания азота при множественном дыхании (ВАМД) и КТВР. Одышка оценивалась по модифицированной шкале одышки (Modified Research Council – mMRC). Измерения ВАМД проводились с использованием модуля Easy-One Pro, MBW (NDD Medizintechnik AG, Швейцария). Анализ данных КТВР в соответствии с классификацией по шкале Bhalla выполнялся двумя независимыми опытными врачами-рентгенологами.

Результаты. Среднее значение (± SD) объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) составило 63 ± 26 %_долж., форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) – 86 ± 20 %_долж., соотношения ОФВ1 / ФЖЕЛ – 61 ± 15 %; остаточного объема легких (ООЛ) – 220 ± 71 %_долж., соотношения ООЛ / общая емкость легких (ОЕЛ) – 48 ± 13 %, внутригрудного объема газа – 150 ± 33 %_долж., DLCO – 80 ± 16 %_долж., индекса легочного клиренса (LCI) – 16,9 ± 5,0; отношения моментов (MR2) – 54,7 ± 34,1. У всех больных выявлены бронхоэктазы с преимущественным поражением > 9 сегментов и поражение бронхов от V генерации и дистальнее. Перибронхиальная инфильтрация и мукоидные пробки также диагностированы практически у всех пациентов (94 и 96 % соответственно), в то время как бронхогенные кисты или абсцессы, ателектазы / консолидация, буллы или эмфизема выявлялись достаточно редко (30, 35, 20 и 17 % случаев соответственно). Параметры ВАМД статистически значимо коррелировали как с параметрами ФВД, так и данными КТВР.

Заключение. У взрослых больных МВ присутствует значительная неравномерность легочной вентиляции, прогрессирующая по мере нарастания структурных повреждений бронхолегочной системы и ухудшения ФВД. При статистически значимом увеличении MR подчеркивается вовлечение в патологический процесс не только центральных, но и периферических дыхательных путей. Установлено, что у взрослых больных МВ существует сильная корреляционная связь между LCI и выраженностью структурных изменений, определяемых с помощью КТВР, сопоставимая по силе и значимости с ОФВ1. 

1. Красовский С.А., Черняк А.В., Амелина Е.Л. и др. Динамика выживаемости больных муковисцидозом в Москве и Московской области за периоды 1992–2001 и 2002– 2011 гг. Пульмонология. 2012; (3): 79–86. DOI: 10.18093/0869-0189-2012-0-3-79-86.

2. Каширская Н.Ю. Красовский С.А., Черняк А.В. и др. Динамика продолжительности жизни больных муковисцидозом, проживающих в Москве, и ее связь с получаемой терапией: ретроспективный анализ за 1993–2013 гг. Вопросы современной педиатрии. 2015; 14 (4): 503–508. DOI: 10.15690/vsp.v14.i4.1390.

3. Воронкова А.Ю., Амелина Е.Л., Каширская Н.Ю. и др. (ред.). Регистр больных муковисцидозом в Российской Федерации. 2017 год. М.: Медпрактика-М; 2019.

4. Tiddens H.A. Detecting early structural lung damage in cystic fibrosis. Pediatr. Pulmonol. 2002; 34 (3): 228–231. DOI: 10.1002/ppul.10134.

5. Brody A.S., Tiddens H.A., Castile R.G. et al. Computed tomography in the evaluation of cystic fibrosis lung disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 172 (10): 1246–1252. DOI: 10.1164/rccm.200503-401PP.

6. Hulzebos E.H., Bomhof-Roordink H., van de Weert-van Leeuwen P.B. et al. Prediction of mortality in adolescents with cystic fibrosis. Med. Sci. Sports Exerc. 2014; 46 (11): 2047– 2052. DOI: 10.1249/MSS.0000000000000344.

7. Черняк А.В., Красовский С.А., Горинова Ю.В. и др. Функция внешнего дыхания и ее связь с нутритивным и микробиологическим статусом у больных муковисцидозом. Практическая пульмонология. 2018; (1): 43–50.

8. Gustafsson P.M., Aurora P., Lindblad A. Evaluation of ventilation maldistribution as an early indicator of lung disease in children with cystic fibrosis. Eur. Respir. J. 2003; 22 (6): 972–979. DOI: 10.1183/09031936.03.00049502.

9. Becklake M.R. A new index of the intrapulmonary mixture of inspired air. Thorax. 1 952; 7: 111–116. DOI: 10.1136/thx.7.1.111.

10. Kraemer R., Blum A., Schibler A. et al. Ventilation inhomogeneities in relation to standard lung function in patients with cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 171 (4): 371–378. DOI: 10.1164/rccm.200407-948OC.

11. Davis S.D., Fordham L.A., Brody A.S. et al. Computed tomography reflects lower airway inflammation and tracks changes in early cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175 (9): 943–950. DOI: 10.1164/rccm.200603-343OC.

12. Ramsey K.A., Rosenow T., Turkovic L. et al. Lung clearance Index and structural lung disease on computed tomography in early cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2016; 193 (1): 60–67. DOI: 10.1164/rccm.201507-1409OC.

13. Sanders D.B., Li Z., Brody A.S. Chest computed tomography predicts the frequency of pulmonary exacerbations in children with cystic fibrosis. Ann. Am. Thorac. Soc. 2015; 12 (1): 64–69. DOI: 10.1513/AnnalsATS.201407-338OC.

14. Sanders D.B., Li Z., Parker-McGill K. et al. Quantitative chest computerized tomography and FEV1 equally identify pulmonary exacerbation risk in children with cystic fibrosis. Pediatr. Pulmonol. 2018; 53 (10): 1369–1377. DOI: 10.1002/ppul.24144.

15. Амелина Е.Л., Марченков Я.В., Черняк А.В., Красовский С.А. Количественная оценка результатов компьютерной томографии высокого разрешения органов грудной клетки у взрослых больных муковисцидозом. Пульмонология. 2009; (1): 59–66.

16. Smyth A.R., Bell S.C., Bojcin S. et al. European Cystic Fibrosis Society standards of care: Best practice guidelines. J. Cyst. Fibros. 2014; 13 (Suppl. 1): S23–42. DOI: 10.1016/j.jcf.2014.03.010.

17. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J. 2005; 26 (2): 319–337. DOI: 10.1183/09031936.05.00034805.

18. Wanger J., Clausen J.L., Coates A. et al. Standardisation of the measurement of lung volumes. Eur. Respir. J. 2005; 26 (3): 511–522. DOI: 10.1183/09031936.05.00035005.

19. Macintyre N., Crapo R.O., Viegi G. et al. Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur. Respir. J. 2005; 26 (4): 720–735. DOI: 10.1183/09031936.05.00034905.

20. Robinson P.D., Latzin Ph., Verbanck S. et al. Consensus statement for inert gas washout measurement using multiple- and single-breath tests. Eur. Respir. J. 2013; 41 (3): 507–522. DOI: 10.1183/09031936.00069712.

21. Quanjer P.H., Tammeling G.J., Cotes J.E. et al. [Lung volumes and forced ventilatory flows. Work Group on Standardization of Respiratory Function Tests. European Community for Coal and Steel. Official position of the European Respiratory Society]. Rev. Mal. Respir. 1994; 11 (Suppl. 3): 5–40 (in French).

22. Task Group on Surveillance for Respiratory Hazards in the Occupational Setting, Brooks S.M. (Chairman). Surveillance for respiratory hazards. ATS News. 1982; 8: 12–16.

23. Bhalla M., Turcios N., Aponte V. et al. Cystic fibrosis: scoring system with thin-section CT. Radiology. 1991; 179 (3): 783–788. DOI: 10.1148/radiology.179.3.2027992.

24. Robinson P.D., Goldman M.D., Gustafsson P.M. Inert gas washout: Theoretical background and clinical utility in respiratory disease. Respiration. 2009; 78 (3): 339–355. DOI: 10.1159/000225373.

25. Shaw M., Oppelaar M.C., Jensen R. et al. The utility of moment ratios and abbreviated endpoints of the multiple breath washout test in preschool children with cystic fibrosis. Pediatr. Pulmonol. 2020; 55 (3): 649–653. DOI: 10.1002/ppul.24618.

26. Wielpütz M.O., Weinheimer O., Eichinger M. et al. Pulmo - nary emphysema in cystic fibrosis detected by densitometry on chest multidetector computed tomography. PLoS One. 2013; 8 (8): e73142. DOI: 10.1371/journal.pone.0073142.

27. Gustafsson P.M., De Jong P.A., Tiddens H.A., Lindblad A. Multiple-breath inert gas washout and spirometry versus structural lung disease in cystic fibrosis. Thorax. 2008; 63 (2): 129–134. DOI: 10.1136/thx.2007.077784.

28. Ellemunter H., Fuchs S.I., Unsinn K.M. et al. Sensitivity of lung clearance index and chest computed tomography in early CF lung disease. Respir. Med. 2010; 104 (12): 1834–1842. DOI: 10.1016/j.rmed.2010.06.010.

29. Owens C.M., Aurora P., Stanojevic S. et al. Lung clearance index and HRCT are complementary markers of lung abnormalities in young children with CF. Thorax. 2011; 66 (6): 481–488. DOI: 10.1136/thx.2010.150375.