При существенном прогрессе в хирургии трахеи, достигнутом за последние десятилетия, проблема диагностики рубцового стеноза трахеи (РСТ) остается актуальной. Несмотря на постепенное внедрение профилактических мер, направленных на предупреждение повреждения трахеи при искусственной вентиляции легких (ИВЛ), это осложнение встречается довольно часто. Повреждение трахеи остается основной этиологической причиной ее рубцового сужения. Частота возникновения РСТ при ИВЛ широко варьирует - от 0,3 до 25% [3, 6]. Зачастую пациенты с РСТ - это тяжелобольные, требующие максимально быстрой, тщательной и всеобъемлющей оценки изменений стенки трахеи. В настоящее время актуальность усовершенствования диагностики РСТ возросла в связи с пониманием значения такого фактора, как трахеомаляция (ТМ), которая всегда присутствует в рубцово-измененной стенке трахеи в той или иной степени выраженности.

Современная стратегия диагностики РСТ направлена на решение двух задач - получение информации о рубцовой трансформации трахеальной стенки (ее локализации, степени и протяженности) и изменении ее функционального статуса, а также выявление возможных общих сопутствующих заболеваний. Максимально информативная и точная диагностика как рубцовых изменений, так и ТМ является важным прогностическим фактором в лечении подобных пациентов, позволяющим улучшить их качество жизни, снизить риск осложнений, возможность рецидива заболевания, а также уменьшить срок реабилитации.

Эндоскопический метод диагностики позволяет определить факт наличия стеноза трахеи, его локализацию, протяженность, степень, а также определить стадию зрелости рубцовой ткани. Только при визуальном эндоскопическом контроле можно выявить гиперемию слизистой оболочки, высокую контактную кровоточивость рубцовой поверхности, обнаружить мелкие грануляции и эрозии. По показаниям эндоскопия может быть трансформирована в лечебную процедуру, направленную на расширение и поддержание просвета дыхательного пути различными способами. При трахеоскопии, однако, можно визуализировать лишь внешние проявления стеноза трахеи со стороны слизистой оболочки, в то время как глубокие патологические процессы в стенке трахеи остаются недоступными для изучения с помощью этой методики, среди них наиболее серьезное значение имеет Т.М. Актуальность последней до недавнего времени незаслуженно приуменьшалась и ей не уделялось должного внимания как на этапе диагностики, так и во время операции.

Широкое внедрение в клиническую практику компьютерной и магнитно-резонансной томографии позволило существенно улучшить диагностику всех компонентов стенотических заболеваний трахеи. Появляются новые точки приложения этих способов визуализации, однако требуются объективные исследования для определения места каждого метода в диагностическом алгоритме лечения пациентов этой группы. Первые результаты исследования позволяют говорить о ценности этого метода в оценке патологических изменений интрамурального компонента трахеальной стенки.

Клинические проявления РСТ могут маскироваться под другими респираторными заболеваниями, сопровождающимися обструкцией трахеобронхиального дерева, такими как обострение бронхиальной астмы, хроническая обструктивная болезнь легких, эмфизема легких и т. д. [3, 8]. Определенную роль в диагностике развивающегося стеноза трахеи играют методы функционального исследования - спирография и пневмотахография, которые легко осуществимы и позволяют следить в динамике за проходимостью дыхательного пути [5], однако их следует рассматривать только как вспомогательные.

В исследование вошли 45 пациентов, которые были обследованы и оперированы по поводу РСТ с августа 2013 г. по март 2015 г. в клинике торакальной хирургии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Основной этиологической причиной стеноза трахеи было ятрогенное повреждение ее стенки при проведении дыхательной реанимации с помощью ИВЛ через интубационную или трахеостомическую трубку. Возраст пациентов варьировал от 18 лет до 71 года и в среднем он составил 34±6 лет. Ведущими симптомами при РСТ были нарушение дыхания, кашель и одышка, усиливающиеся при физической нагрузке (см. таблицу). При исследовании функции внешнего дыхания (ФВД) у всех больных выявили рестриктивные нарушения. В зависимости от выраженности РСТ снижался показатель жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и ухудшалась проходимость дыхательных путей. Данные ФВД в оценке РСТ малоинформативны и позволяют регистрировать лишь наличие нарушения проходимости дыхательных путей [5], поэтому метод может быть использован только как дополнительный и только для оценки показателей ЖЕЛ. При сравнении показателей функционального исследования у пациентов с ТМ и без нее статистически значимых различий в полученных данных не выявили.

С целью визуализации патологического процесса в стенке трахеи осуществляли трахеоскопию в двух вариантах - фибротрахеобронхоскопию (рис. 1) и ригидную трахеоскопию. По показаниям эндоскопическое исследование трансформировали в лечебную процедуру, при этом отдавали предпочтение ригидной трахеоскопии, так как она более безопасна, особенно при декомпенсации дыхания.

Лучевые методы диагностики включали рентгенографию органов грудной клетки, мультиспиральную компьютерную томографию - МСКТ, магнитно-резонансную томографию - МРТ (с введением или без введения контрастного вещества) в виде как стандартных методик, так и динамических (функциональных) исследований. Постпроцессинговая обработка данных МСКТ заключалась в построении 3D-реконструкций трахеобронхиального дерева, виртуальной бронхоскопии, мультипланарных реконструкциях изображений максимальной и минимальной интенсивности. С помощью комплексного обследования пациентов удалось получить и вполне достаточную для хирурга информацию не только о наличии РСТ, но и о сопровождающей его Т.М. Чаще всего РСТ локализовался в шейном (72% пациентов) и верхнегрудном (18%) отделах трахеи. Гораздо реже он располагался в нижнегрудном (8%) и надбифуркационном (2%) отделах трахеи. Наибольшее количество пациентов было со стенозом II-III степени. Локализованная форма стеноза выявлялась чаще (68%), чем распространенная (32%).

Динамическую МСКТ (дМСКТ) проводили на аппарате Toshiba Aquilion 320 со следующими техническими параметрами: напряжение 100 кВ, сила тока 300 мА, поле исследования D-Fol 200, время динамического сканирования 4-7 с.

Динамическую МРТ (дМРТ) выполняли на томографах фирмы SIEMENS с напряженностью магнитного поля 3 и 1,5 Тл. Сканирование производили в аксиальной проекции с использованием модифицированных коротких быстрых последовательностей Т2-ВИ Trufi (либо HASTE), с толщиной среза 2  мм, количество срезов 5, период повторения TR 3,55 мс (91 мс), время инверсии TI 1,54 мс (1400 мс), поле исследования FOV 250 мм. Срезы получали отдельно для каждой фазы форсированного дыхания на трех уровнях: уровень рубцового стеноза трахеи, выше и ниже суженного участка трахеи на расстоянии, равном размеру тела позвонка.

Анализ данных, полученных в ходе дМСКТ и дМРТ, позволил оценить степень спадения стенок трахеи с использованием значений, выраженных в процентах по отношению к нормальному диаметру трахеи, а также определить ее форму в пораженном сегменте при форсированном выдохе. Спадение просвета трахеи более чем на 50% расценивали как значимое нарушение каркасной функции [1, 7, 10]. В зависимости от формы трахеи во время выдоха диагностировали Т.М. При этом следует отличать ее от экспираторного стеноза, генез которого принципиально иной. При Т.М. происходит уменьшение просвета трахеи за счет потери каркасности ее хрящевой части. При экспираторном стенозе уменьшение просвета трахеи обусловлено пролабированием мембранозной стенки. В зависимости от вариантов изменения просвета трахеи за счет хрящевой ее стенки выделили различные варианты ТМ: саблевидную форму, форму полумесяца и комбинированную форму. В зависимости от процентного показателя спадения стенок трахеи ТМ подразделяли по степени тяжести на легкую, умеренную и тяжелую [6, 7].

Все 45 больных были оперированы. Циркулярную резекцию с восстановлением целостности дыхательного пути с помощью наложения анастомоза произвели 38 пациентам, в 7 наблюдениях выбор сделали в пользу этапно-реконструктивных операций (трахеопластика с формированием просвета трахеи). При этом объем хирургического вмешательства у 7 больных с распространенной ТМ на фоне РСТ был кардинально изменен после проведения комплексного обследования. Главным образом это заключалось в отказе от резекции трахеи в пользу этапного лечения либо расширения хирургического доступа для возможности выполнения протяженной резекции.

В основе патогенеза РСТ лежит гнойно-некротическое воспаление трахеальной стенки с дальнейшим замещением ее структур на грубую рубцовую ткань, суживающую просвет дыхательного пути. Входными воротами является участок повреждения трахеи при трахеостомии и воздействии трахеостомической или интубационной трубкой при проведении ИВЛ. Гнойно-некротическому расплавлению подвергаются все структуры трахеи, включая хрящевые полукольца. Последние в норме обеспечивают каркасную функцию трахеи, препятствуют спадению ее стенок при дыхательных движениях. Патологическое размягчение трахеальной трубки расценивают как процесс Т.М. Часто Т.М. ошибочно принимают за экспираторный стеноз трахеи, когда возникает патологическая подвижность лишь одной (мембранозной) стенки трахеи. При этом вследствие ряда причин мембранозная часть теряет свой тонус и при дыхании начинает смещаться в просвет дыхательного пути, вплоть до полного его перекрытия в тяжелых случаях. С накоплением опыта хирургии РСТ становится понятным выявление ТМ, недоучет которого может привести к тяжелым осложнениям в послеоперационном периоде или рецидиву заболевания даже спустя значительный период. В связи с этим возрастает роль комплексной диагностики РСТ, направленной на выявление в том числе и Т.М. Ранее последнему патологическому компоненту не уделяли должного внимания.

Фибробронхоскопия с расположением дистального конца аппарата в голосовых складках не позволяет создать физиологическое давление воздуха при дыхании и кашле, что нарушает движение трахеальных стенок, как это происходит при смыкании голосовых складок. Наличие трахеостомы также не позволяет четко визуализировать участок ТМ.

На начальном этапе развития трахеальной хирургии главными методами лучевой диагностики были суперэкспонированные снимки и линейная томография трахеи в прямой и боковой проекциях (рис. 2) [4]. Их задача заключалась в выявлении стенотического участка, а также определении его локализации по отношению к основным ориентирам (перстневидный хрящ, трахеостомическое отверстие, если оно есть, и киль бифуркации трахеи). При интерпретации этих изображений были возможны некорректные заключения и даже получение ложной информации вследствие неправильного расчета среза томограммы, а значит, уровня патологического процесса в трахеобронхиальном дереве относительно расстояния от кожных покровов. При подозрении на наличие у пациента ТМ дополнительно проводили функциональное рентгенотелевизионное исследование, при котором визуализировали чрезмерную патологическую подвижность стенки трахеи в ее просвет на выдохе либо при кашле, однако при этом способе диагностики визуализация процесса была крайне затруднительной, а оценка результатов - абсолютно субъективной, можно было говорить лишь о подозрении на ТМ.

Эта функциональная методика всегда успешно использовалась и продолжает применяться до настоящего времени для диагностики экспираторного стеноза трахеи, когда имеется патологическое смещение задней мембранозной стенки в просвет дыхательного пути, порой приводящее к полному перекрытию последнего вследствие смыкания с хрящевой частью трахеи, что объективно фиксируется на экране монитора. Это принципиально другой патологический процесс в отличие от ТМ, что, к сожалению, не всегда правильно понимают специалисты лучевой диагностики и хирурги. Для диагностики ТМ, когда уменьшение просвета дыхательного пути происходит из-за патологической подвижности переднебоковых стенок, размягченные хрящевые полукольца которых не могут обеспечить каркасную функцию, рентгенотелевизионное исследование часто оказывается бесполезным [3]. При этом не удается визуализировать уменьшение диаметра воздушного столба при форсированном дыхании и кашле.

В 70-80-е годы арсенал методов лучевой диагностики рубцового стеноза трахеи пополнился после внедрения в практику контрастной контурной трахеографии (рис. 3). Этот метод стали применять в хирургии трахеи наряду с контрастной бронхографией, основной целью которой было выявление бронхоэктазов. После соответствующей корректирующей модификации методику успешно применяли при обследовании пациентов с подозрением на стеноз трахеи. Для этого использовали водорастворимый рентгеноконтрастный препарат, который вводили в просвет трахеи через интраназальный катетер. В свое время наряду с появлением фибротрахеобронхоскопии контрастная контурная трахеография позволила объективно выявлять сужение просвета трахеи и достаточно четко отвечать на поставленные хирургами вопросы. Несмотря на инвазивность, долгое время это исследование было методом выбора при обследовании пациентов с РСТ.

С накоплением клинического опыта и при сопоставлении данных рентгенологического исследования с данными оперативного вмешательства было доказано, что степень стеноза при контурной трахеографии, особенно при использовании вязких контрастных препаратов, представлялась несколько большей, чем на самом деле [4]. Кроме этого, из-за инвазивности методики существовал ряд противопоказаний к ее использованию, например при критическом стенозе дыхательных путей, стридоре в покое или непереносимости контрастного препарата. В крупных клиниках, имеющих опыт трахеальной хирургии, не было серьезных осложнений при использовании этой диагностической методики строго по показаниям [2]. Но основным ограничением и недостатком методики являлось получение статического изображения контура трахеи и невозможность оценки подвижности трахеальной стенки. Таким образом, она абсолютно непригодна для диагностики ТМ.

С внедрением в клиническую практику КТ произошел прорыв в области диагностики заболеваний органов дыхания, в том числе РСТ. В первые годы применения этого метода только получение сагиттальных срезов с изображением просвета трахеи, в том числе на уровне сужения, позволяло надежно выбирать вариант операции, хирургический доступ к пораженному сегменту трахеи (рис. 4). Прогресс медицины, связанный с появлением мультиспиральных компьютерных томографов и соответствующих математических программ, позволил осуществлять постпроцессинговую обработку изображений в аксиальной проекции, получить 3D-изображения, выполнять построение виртуальной бронхоскопии. Объемные изображения дают возможность наглядно оценить степень и распространенность рубцовых изменений трахеи. Виртуальная бронхоскопия - это неинвазивный метод диагностики стенотических поражений, предоставляющий дополнительную информацию о внутреннем контуре трахеи и остаточном ее просвете.

Метод МСКТ позволяет визуализировать участки обызвествления стенки трахеи, однако при выраженных фиброзных изменениях в паратрахеальной зоне зачастую невозможно судить об истинной толщине стенки трахеи. Стандартная МСКТ не позволяет оценить подвижность стенок трахеи при дыхании. С помощью стандартной программы нельзя выявить ТМ и оценить ее степень. Тем не менее стандартная МСКТ в настоящее время остается основным методом лучевой диагностики в хирургии трахеи.

За последние несколько лет разработаны современные модифицированные методики КТ с проведением функциональной пробы, в частности динамическая МСКТ. Эти методики в настоящий момент успешно применяются для ограниченного количества анатомических зон (поджелудочная железа, височные кости и др.). До настоящего времени области шеи/грудной клетки не являлись точками приложения для применения динамической МСКТ.

В своей работе мы решили применить их для оценки функционального состояния трахеи при рубцовых стенозах и определить место динамических методик в диагностическом алгоритме исследования пациентов с РСТ как в предоперационном, так и в послеоперационном периодах. Основной мотивацией для внедрения дМСКТ в практику трахеальной хирургии являлась недооценка хирургами значения ТМ в патогенезе РСТ, а также отсутствие опыта в этом вопросе у специалистов лучевой диагностики. Приоритетным моментом в обследовании такой группы пациентов остается техническое оснащение ЛПУ: КТ с объемным сканированием и шириной детектора не менее 16 см и математическое обеспечение рабочих станций (специализированные программы).

Методика динамической МСКТ (дМСКТ) позволяет дополнить исследование крайне важной информацией о наличии или отсутствии ТМ, т. е. появляется возможность оценки распространенности и степени патологической подвижности стенки трахеи. К достоинствам метода относят неинвазивность, физиологичность, возможность визуализации дистальных отделов трахеи, отсутствие противопоказаний и субъективности в оценке полученных результатов; исследование не требует анестезии. К относительным недостаткам можно отнести лучевую нагрузку, что ограничивает многократное повторение этой методики. Отрицательным моментом является затруднение в построении и интерпретации изображений виртуальной бронхоскопии при наличии в трахеобронхиальном дереве вязкого секрета.

Отдельного рассмотрения требует определение места МРТ в визуализации патологических процессов трахеобронхиального дерева. До недавнего времени считали, что метод вообще не подходит для диагностики заболеваний органов дыхания вследствие анатомического строения и физической плотности структур этой зоны (воздух). Усовершенствование приборов и математических программ обработки изображения позволило расширить возможности применения МРТ в торакальной хирургии. Это исследование может быть дополнением к МСКТ, когда требуется уточнение состояния трахеальной стенки, паратрахеального пространства и расположения крупных сосудов по отношению к основному патологическому процессу [9].

У 16 (36%) обследуемых пациентов при проведении динамических исследований с помощью МСКТ и МРТ (рис. 5 и 6) на фоне форсированного дыхания была выявлена Т.М. Ее степень варьировала от легкой (n=10) до умеренной (n=6). Чаще всего просвет трахеи на выдохе имел комбинированную форму (n=7), форму полумесяца (n=5), а также саблевидную форму (n=4). Локальную Т.М. выявили в 12 (75%) наблюдениях, а у 4 (25%) пациентов диагностировали распространенную ТМ.

На неизмененном участке трахеи толщина стенки в хрящевой ее части составила 3-4 мм, на уровне РСТ - от 1,5 до 7 мм. При оценке толщины стенки трахеи у пациентов с ТМ было выявлено, что на уровне РСТ она составила 1,5-5 мм, вне зоны РСТ у пациентов с распространенной ТМ в хрящевой части - менее 3 мм (от 1,5 до 2,5 мм). Из этого следует, что уменьшение толщины хрящевой части стенки трахеи является косвенным признаком ТМ.

При оценке структуры стенки трахеи на неизмененных участках МР-сигнал от ткани был однородным. На патологически измененном участке (зона РСТ и ТМ) выявляли неоднородный МР-сигнал за счет участков гипоинтенсивного сигнала на Т2-ВИ. На неизмененных участках трахеи при введении контрастного вещества отмечалось его накопление только в первые фазы контрастирования. На уровне РСТ во все фазы контрастирования наблюдалось неравномерное накопление контрастного вещества стенками трахеи в участках гипоинтенсивного сигнала (участки фиброза) независимо от наличия или отсутствия ТМ.

На основе полученных результатов с учетом информативности каждого из примененных методов, инвазивности/неинвазивности процедуры, наличия возможности оценки изменений в стенке трахеи и окружающих структурах в зависимости от степени выраженности стеноза, наличия или отсутствия противопоказаний к исследованию был составлен алгоритм обследования пациентов с РСТ (рис. 7).

В диагностическом алгоритме заболеваний трахеи на первом месте стоит эндоскопический метод, преимуществом которого являются маневренность, возможность визуальной оценки внутренней поверхности трахеи и взятия морфологического материала, а также проведения лечебной манипуляции (бужирование, удаление грануляций, санации трахеобронхиального дерева и т. п.). Метод позволяет получить информацию о локализации, степени и протяженности стеноза трахеи, а также выявить тяжелую степень ТМ. В то же время метод имеет ряд недостатков, к которым можно отнести инвазивность и нефизиологичность исследования, субъективность оценки полученных данных и наличие противопоказаний к его использованию. В случае выраженного сужения просвета трахеи не всегда удается оценить нижележащие отделы трахеобронхиального тракта.

Информативным методом лучевой диагностики ТМ является МРТ с введением контрастного вещества и использованием динамической методики. С помощью этого метода возможны получение всей необходимой информации о РСТ, а также оценка патологических изменений интрамурального компонента стенки трахеи (разрушение хрящевых полуколец трахеи, локальное истончение или надрыв стенки трахеи, косвенные и прямые признаки ТМ). Изменение толщины стенки трахеи должно насторожить врача-рентгенолога в отношении наличия у пациента ТМ.

Полученные данные следует интерпретировать индивидуально, учитывая особенности течения заболевания у конкретного пациента. Так, в нашем исследовании своевременная диагностика клинически значимой ТМ позволила у 7 (11%) из 45 оперированных пациентов скорректировать подход к планируемому оперативному вмешательству, а именно изменить объем резекции трахеи, избрать другой вариант лечения или выбрать иной хирургический доступ. Эти изменения заключались в полном отказе от резекции трахеи в пользу этапного лечения либо в увеличении длины удаляемого сегмента трахеи, когда в зону резекции включали размягченные трахеальные ткани. В ближайшем и отдаленном послеоперационном периодах ни в одном наблюдении не возникло осложнений, связанных с ТМ.

Таким образом, эволюция методов диагностики рубцового стеноза трахеи с внедрением в клиническую практику современных способов визуализации позволила усовершенствовать алгоритм обследования этой группы пациентов. В связи с этим некоторые способы, еще совсем недавно считавшиеся основными в диагностике заболеваний трахеи, в настоящее время рассматриваются только с исторической точки зрения и уступили место более точным и менее инвазивным (МСКТ и МРТ).

Трахеомаляция всегда в той или иной степени присутствует при рубцовом стенозе трахеи, имеет различные клинические проявления, что требует серьезного усовершенствования методов диагностики, особенно функционально значимых. Недоучет трахеомаляции опасен развитием послеоперационных осложнений и рецидива заболевания.

МРТ позволяет выявить разрушение хрящевых полуколец трахеи, локальное истончение или надрыв стенки трахеи. Изменение ее толщины может быть проявлением трахеомаляции.

Результаты динамических МСКТ и МРТ следует интерпретировать индивидуально, учитывая особенности течения заболевания у конкретного пациента. Своевременная диагностика трахеомаляции влияет на выбор варианта лечения, хирургического доступа и объема трахеальной резекции, что в 11% наблюдений послужило основанием для изменения хирургической тактики.