Введение
Коморбидность, особенно развитие хронической сердечной недостаточности (ХСН), оказывает значительное влияние на течение и исход хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и может быть причиной смерти больных [1]. В соответствии с клиническими рекомендациями диагностика ХСН опирается на выраженность клинических симптомов, таких как одышка, отеки голеней, и подтверждается данными эхокардиографии (ЭхоКГ) и повышением уровня специфических серологических маркеров: натрийуретического пептида (BNP) и N-терминального фрагмента натрийуретического пропептида мозгового (NT-pro-BNP) [2]. Однако аналогичные симптомы характерны и для больных ХОБЛ, что существенно затрудняет дифференциальную диагностику [3, 4]. ХОБЛ маскирует дисфункцию левого желудочка, и наоборот, у больных острой декомпенсированной ХСН симптомы ХОБЛ могут трактоваться как проявление сердечной недостаточности.
Согласно современным клиническим рекомендациям, основным методом диагностики ХОБЛ является повторное выполнение спирометрических маневров, в том числе после ингаляции сальбутамола 400 мкг [5]. Недостатками метода являются сложность выполнения спирометрических маневров больными с тяжелым клиническим состоянием, невозможность выполнения теста при тяжелом обострении заболевания и при наличии тяжелых коморбидных состояний.
Известно, что ХОБЛ характеризуется развитием «воздушных ловушек» (ВЛ) — зон гипервоздушности, сохраняющихся после полного выдоха пациента по причине сдавления мелких дыхательных путей высоким внутригрудным давлением, и участков центрилобулярной эмфиземы. Диагностика ВЛ и центрилобулярной (внутридольковой) эмфиземы (ВЭ) осуществляется методом компьютерной томографии высокого разрешения (КТ) легких. Такой метод признан недостаточным в диагностике ХОБЛ, так как не установлены критерии, позволяющие разграничить наличие ВЛ по причине ХОБЛ и других заболеваний [6, 7]. ВЛ встречаются при различных заболеваниях легких и в настоящее время не рекомендованы в качестве диагностического критерия ХОБЛ [5]. Рентгенологическими признаками декомпенсации ХСН являются усиление рисунка в верхних долях легких, линии Керли, жидкость в интерстиции, перибронхиальное утолщение, очаговые тени, увеличение корней, усиление теней в корнях легких по типу «крылья бабочки», плевральный выпот. Эти и другие патологические изменения, выявляемые методом КТ, активно используются в клинической практике, но критерии их точности в дифференциальной диагностике ХОБЛ и ХСН в настоящее время нуждаются в уточнении.
Цель исследования— определить дополнительные критерии дифференциальной диагностики обострения ХОБЛ и острой декомпенсации ХСН.
Материал и методы
На базе многопрофильного стационара обследовано 32 пациента мужского пола, которые поступили в клинику с выраженной одышкой и симптомами бронхиальной обструкции. Этим пациентам проведено клинико-лабораторно-инструментальное обследование. После выполнения спирометрии, ЭхоКГ и определения уровня NT-pro-BNP в крови пациенты разделены на 2 группы. В 1-ю группу вошли 22 пациента с диагнозом ХОБЛ (ОФВ1/ФЖЕЛ<70% в постбронходилатационном тесте), подтвержденным методом спирометрии, во 2-ю группу — 10 пациентов с нормальным соотношением ОФВ1/ФЖЕЛ (ОФВ1/ФЖЕЛ≥70%) и верифицированным диагнозом острой декомпенсированной ХСН.
Дизайн исследования—одномоментное сравнительное исследование с внутригрупповым анализом по типу «случай—контроль» (рис. 1).
Рис. 1.Дизайн исследования.
КТ — компьютерная томография; БОЗ — бронхообструктивные заболевания; ХСН — хроническая сердечная недостаточность; ЭхоКГ — эхокардиография; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких.
Диагноз ХОБЛ устанавливали в соответствии с клиническими рекомендациями [2]. Диагноз острой декомпенсированной ХСН устанавливали в соответствии с клиническими рекомендациями [8, 9]. Группы были сопоставимы по полу, возрасту, индексу массы тела (ИМТ), стажу курения. Средний возраст пациентов 1-й и 2-й групп составил 66,68±6,04 и 68,90±8,17 года (p=0,39); ИМТ — 23,32±5,49 и 25,94±4,09 кг/м2(p=0,19); стаж курения — 46,52±7,76 и 41,20±9,79 года (p=0,12).
Критерии исключения: женский пол, интерстициальные заболевания легких, наличие пневмонии, ХСН со сниженной фракцией выброса.
Всем пациентам выполнена мультиспиральная КТ высокого разрешения на аппарате Optima CT540 (GEHealthcare, GeneralElectric, США) в режиме спирали с толщиной среза 0,625 мм. Для выявления ВЛ использовано исследование на вдохе и выдохе в положении больного на животе [10]. Оценивали количество сегментов с внутридольковой, панлобулярной и парасептальной эмфиземой, фиброзом и бронхоэктазами, количество сегментов с наличием булл, количество сегментов с ВЛ по локальному сохранению повышенной воздушности легочной ткани в момент выдоха. Для поиска ВЛ использовано окно W 649, L-981. Диагностика ВЛ осуществлялась при уменьшении изменения показателя воздушности между вдохом и выдохом в диапазоне от –852 HU до –930 HU, диагностику ВЭ осуществляли при выявлении участков снижения плотности легочной ткани менее –852 HU в центрилобулярных участках.
Спирометрия проведена на аппарате «Спирограф» микропроцессорный СМП-21/01-Р-Д (ООО «Научно-производственное предприятие "Монитор"», Россия) в соответствии с клиническими рекомендациями по выполнению спирометрии [11]. ЭхоКГ проведена на аппарате Vivid 7,0 (GEVingmedUltrasoundAS, Норвегия) согласно клиническим рекомендациям 2017, 2018 г. [12, 13].
Статистическая обработка результатов выполнена с помощью программы Statistica 13.0 с учетом T-критерия Стьюдента при сравнении признаков с нормальным распределением и критерия Манна—Уитни для сравнения признаков с ненормальным распределением. Количественные признаки с ненормальным распределением представлены в виде медианы, 1-го и 3-го квартилей (Me [Q1; Q3]), признаки с нормальным распределением — в виде среднеарифметического значения и среднеквадратичного отклонения (M±SD). Качественные признаки отображены в виде абсолютной частоты проявления признака (n) и частоты выявления признака в процентах (%). Корреляционный анализ признаков с неправильным распределением проведен с использованием метода Спирмена. Шансы развития ХОБЛ оценивали с помощью расчета отношения шансов (ОШ) и их 95% доверительных интервалов (ДИ) в программе IBMSPSSStatistics версия 23(IBMCorporation, США) [14]. Уровнем статистической значимости различий между параметрами в группе считали p<0,05. Для оценки диагностической значимости количественных признаков при прогнозировании определенного исхода применяли метод анализа ROC-кривых. Разделяющее значение количественного признака в точке cut-off определяли по равенству чувствительности (Se) и специфичности (Sp).
Результаты
В проведенном нами исследовании у пациентов 1-й группы с диагнозом ХОБЛ, подтвержденным методом спирометрии, ВЛ и ВЭ выявлялись в 100%, у пациентов 2-й группы — в 80% случаев. Количество сегментов с ВЛ и ВЭ было статистически значимо выше у пациентов 1-й группы. Другие КТ-признаки не имели статистически значимых различий между группами (табл.1).
Таблица 1. Сравнительные результаты данных компьютерной томографии
| Признак, сегменты | 1-я группа, n=20 | 2-я группа, n=10 | p |
| Воздушные ловушки | 8,0 [4,0; 15,5] | 4,0 [2,0; 5,0] | 0,03* |
| Внутридольковая эмфизема | 15,5 [7,0; 20,0] | 5,5 [1,0; 8,0] | 0,003* |
| Парасептальная эмфизема | 2,81±3,61 | 1,0±2,21 | 0,16 |
| Фиброз | 4,23±2,45 | 2,5±2,17 | 0,06 |
| Парасептальная эмфизема | 2,81±3,61 | 1,0±2,21 | 0,16 |
| Бронхоэктазы | 3,57±4,58 | 3,2±3,04 | 0,84 |
Примечание. Данные представлены в виде Me [Q1; Q3] и M±SD.* — различия показателей статистически значимы (p<0,05).
При обнаружении ВЛ даже в небольшом количестве сегментов увеличивались шансы диагностики ХОБЛ. При наличии ВЛ в 6 сегментах шансы диагностики ХОБЛ статистически значимо возрастали в 24 раза по сравнению с пациентами, у которых ВЛ либо не обнаружены, либо выявлены в менее чем 6 сегментах (ОШ24,0; 95% ДИ 2,4—232,087, p=0,006) (табл. 2).
Таблица 2. Отношение шансов развития хронической обструктивной болезни легких в зависимости от количества сегментов с воздушными ловушками
| ВЛ, сегменты | ОШ | 95% ДИ | p |
| 3 | 1,9 | 0,34—10,91 | 0,46 |
| 4 | 3,0 | 0,57—15,87 | 0,196 |
| 5 | 5,1 | 1,01—25,53 | 0,47 |
| 6 | 24 | 2,4—232,09 | 0,006 |
Примечание. ВЛ — «воздушные ловушки». Здесь и в табл. 3: * — различия показателей статистически значимы (p<0,05). ОШ — отношение шансов; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких; ДИ — доверительный интервал.
При наличии даже небольшого количества сегментов (3—7) с ВЭ шансы диагностики ХОБЛ возрастали в 3,4—9,0 раза. При выявлении ВЭ в 8 сегментах шансы развития ХОБЛ возрастали в 6,2 раза (ОШ 6,2; 95% ДИ 1,2—32,27; p=0,030) (табл. 3).
Таблица 3. Отношение шансов развития хронической обструктивной болезни легких в зависимости от количества сегментов с внутридольковой эмфиземой
| Количество сегментов с ВЭ | ОШ | 95% ДИ | p |
| 3 | 9,0 | 0,80—101,16 | 0,075 |
| 4 | 4,2 | 0,73—24,44 | 0,108 |
| 5 | 6,3 | 1,11—35,99 | 0,037* |
| 6 | 4,5 | 0,87—23,35 | 0,073 |
| 7 | 3,4 | 0,69—16,69 | 0,132 |
| 8 | 6,2 | 1,20—32,27 | 0,030* |
| 9 | 7,0 | 1,19—41,36 | 0,032* |
Примечание. ВЭ — внутридольковая эмфизема.
С целью прогнозирования развития ХОБЛ в зависимости от количества сегментов с наличием ВЛ и ВЭ с помощью ROC-анализа построены ROC-кривые (рис. 2).Площадь под ROC-кривой для ВЛ составила 0,814±0,075, 95% ДИ 0,667—0,960; p=0,005.Пороговое значение количества сегментов с ВЛ в точке cut off равно 6,0. Чувствительность и специфичность метода — 72,7 и 90,0% соответственно.
Рис. 2. ROC-кривые, характеризующие зависимость вероятности наличия хронической обструктивной болезни легких от количества «воздушных ловушек» и внутридольковой эмфиземы.
ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких; ВЛчис — количество сегментов с наличием «воздушных ловушек»; ВЭчис — количество сегментов с наличием внутридольковой эмфиземы.
Площадь под ROC-кривой для ВЭ составила 0,823±0,073, 95% ДИ 0,680—0,965; p=0,004.Пороговое значение количества сегментов с ВЭ в точке cut off равно 8,0. Чувствительность и специфичность метода составили 72,7 и 70% соответственно.
При увеличении степени тяжести ХОБЛ количество сегментов с наличием ВЛ и ВЭ увеличивалось. При средней степени тяжести ХОБЛ (ОФВ1 (59,3±8,14), n=4) ВЭ и ВЛ выявлены в 9 [5,0; 15,5] и 7 [3,5; 14,5] сегментах; при тяжелом течении ХОБЛ (ОФВ1(38,3±2,8), n=9) в 16 [15,0; 20,0] и 7 [4,0; 13,0] сегментах; при крайне тяжелом течении ХОБЛ (ОФВ1(20,3±2,4), n=9) — в 19 [6,0; 20,0] и 12 [4,0; 17,0] сегментах соответственно. Однако статистически значимых различий между количеством сегментов с ВЭ и ВЛ у больных с различной степенью тяжести ХОБЛ выявлено не было (p>0,05).
Отмечена прямая корреляция средней силы между количеством ВЛ и ВЭ (r=0,65, p<0,05) и обратная корреляция средней силы между количеством ВЛ и ИМТ у пациентов с ХОБЛ (r=–0,55, p<0,05).
При одновременном наличии ВЛ в 6 и более сегментах и ВЭ в 8 и более сегментах шансы развития ХОБЛ увеличивались в 19,28 раза (ОШ 19,28; 95% ДИ 2,08—183,41; p=0,006) по сравнению с пациентами, у которых данные изменения не обнаружены или выявлены в меньшем количестве (V Крамера — 0,539).
В результате исследования для дифференциальной диагностики ХОБЛ и ХСН мы предлагаем выявление дополнительных критериев с помощью КТ высокого разрешения в прон-позиции с повторным исследованием на вдохе и выдохе. В случае доступности проведения спирометрии диагностика ХОБЛ проводится по общепринятым критериям: ОФВ1/ФЖЕЛ<70%.
В случае обострения ХОБЛ ограничения возможности проведения спирометрического теста по эпидемиологическим показаниям, тяжести состояния пациента или иным причинам мы предлагаем проведение КТ на вдохе и выдохе. При обнаружении у пациента ВЛ в менее чем 6 сегментах, а ВЭ в менее чем 8 сегментах диагноз ХОБЛ маловероятен, но возможен. При обнаружении у пациента ВЛ в 6 и более сегментах и ВЭ в 8 и более сегментах предполагается диагноз ХОБЛ. В обоих случаях диагноз ХОБЛ подтверждается методом спирометрии, если соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ<70% в постбронходилатационном тесте.
Обсуждение
Согласно определению, ХОБЛ является заболеванием с ограничением воздушного потока, механизмами которого называют, в том числе, развитие внутридольковой эмфиземы и «воздушных ловушек» [5]. Золотым стандартом диагностики заболевания является спирометрия с оценкой показателей после ингаляции сальбутамола 400 мкг. Данный метод применим не ко всем клиническим ситуациям. Сложности диагностики возникают у больных в тяжелом состоянии при обострении ранее не диагностированного заболевания. С целью применения метода КТ органов грудной клетки с диагностической целью у больных ХОБЛ рядом исследователей предложены различные критерии диагностики ВЭ и ВЛ. Описан метод диагностики ВЛ при уменьшении плотности легочной ткани после выдоха менее 856 HU, а также путем определения изменений воздушности участков легочной ткани в диапазоне плотности от –860 HU (после выдоха) до –950 HU (после вдоха) [7, 15]. Кроме этого, другие авторы использовали в качестве критерия «воздушной ловушки» субъективные признаки отсутствия изменения объема участка легочной ткани после выдоха [16, 17]. Аналогично часто используются различные критерии эмфиземы легочной ткани [18]. Представленные разногласия в определении критериев диагностики «воздушных ловушек» могли привести к ложноположительным и ложноотрицательным данным при обследовании различных групп пациентов, что в конечном итоге стало причиной снижения точности метода.
В настоящем исследовании в качестве критерия «воздушной ловушки» использовали снижение плотности легочной ткани в инспираторном и экспираторном режимах в диапазоне от –852 HU до –930 HU, а также центрилобулярной эмфиземы менее –852 HU в центрилобулярных участках. Выбранные критерии позволили установить высокую специфичность и умеренную чувствительность по отношению к спирометрическому методу диагностики ХОБЛ. Выбор точки разделения: поражение 6 сегментов с признаками ВЛ и не менее 8 сегментов с признаками ВЭ позволил получить оптимальное соотношение чувствительности и специфичности метода. Уменьшение значения точки по количеству пораженных сегментов с признаками ВЛ до 5 сопровождалось снижением специфичности метода до 60%, а сегментов с признаками ВЭ до 7 —до 50%. Учитывая то обстоятельство, что при выбранных точках разделения метод имеет высокую специфичность и умеренную чувствительность, предлагаем использовать этот метод в качестве дополнительного критерия для дифференциальной диагностики больных с обострением ХОБЛ или с острой декомпенсированной ХСН.
Заключение
Выявление «воздушных ловушек» и внутридольковой эмфиземы по данным компьютерной томографии высокого разрешения органов грудной клетки позволяет увеличить точность дифференциальной диагностики у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких и острой декомпенсированной хронической сердечной недостаточности. При одновременном выявлении «воздушных ловушек» в 6 и более сегментах и центрилобулярной эмфиземы в 8 и более сегментах шансы диагностики хронической обструктивной болезни легких увеличиваются в 19,28 раза.
Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Мишланов В.Ю., Кошурникова Е.П.; сбор и обработка материала — Золотовская Е.А., Кошурникова Е.П.; статистическая обработка — Кошурникова Е.П.; написание текста — Кошурникова Е.П.; научное редактирование — Мишланов В.Ю.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.