Введение
Удаление легкого ведет к трем основным топографо-анатомическим изменениям: смещению средостения в сторону операции, подъему купола диафрагмы, уплощению грудной стенки. Эти данные были известны еще в начале XIX века, когда Ф.Р. Киевский в эксперименте на животных указал на основные изменения, происходящие у животных после пневмонэктомии [1]. Постпневмонэктомическая полость (ПП) — плевральная полость после операции удаления легкого. Это важный анатомический объект, изменения которого тесно связаны с основными постпневмонэктомическими механизмами компенсации. Первые работы, отражающие состояние ПП, основаны на использовании рентгенологического метода [2, 3]. С широким внедрением в медицинскую практику методов прижизненной визуализации, таких как компьютерная и магнитно-резонансная томография, появились новые возможности в изучении постпневмонэктомических изменений, в частности ПП [4—6]. Отличительной особенностью многих научных работ по данной теме является то, что в большинстве случаев они основаны на незначительном количестве наблюдений и носят описательный характер. Измененная послеоперационная анатомия может быть сложной для интерпретации врачом, поэтому необходимо знать основные закономерности постпневмонэктомических механизмов компенсации [7].
Цель исследования — получить новые данные об анатомо-метрических параметрах ПП и выявить закономерности ее динамики в различные сроки после операции.
Материал и методы
Материалом исследования явились до- и послеоперационные компьютерные томограммы 47 пациентов (44 мужчины и 3 женщины, возраст оперированных от 39 до 75 лет), которым по поводу рака легкого выполнена пневмонэктомия: у 23 — право-, у 24 — левосторонняя. Послеоперационный период протекал без осложнений, ведение ПП было пассивным.
Предоперационными являлись компьютерные томограммы, на которых диагностирована опухоль. Послеоперационную КТ выполняли на 10—12-е сутки, через 6 и 12 мес после вмешательства. Исследования проводили с письменного согласия пациента, по медицинским показаниям, согласно стандартам диспансерного наблюдения больных онкологическим заболеванием. КТ выполняли на спиральных многосрезовых томографах в положении больного лежа на спине с задержкой дыхания на вдохе. Толщина среза 5 мм, шаг стола 5 мм, индекс реконструкции 1,25 мм. Морфометрические характеристики ПП изучали на аксиальных срезах, а также срезах во фронтальной и сагиттальной проекциях, полученных путем мультипланарной реконструкции. Переднезадние и поперечные размеры ПП определяли на уровне бифуркации трахеи. Уровень бифуркации трахеи оказался наиболее предпочтительным, так как находился краниальнее сердца. Поперечный и переднезадний размеры определяли по максимальному расстоянию между передней, задней и боковыми границами полости либо по расстоянию между соответствующими линиями, обозначающими ее границы (рис. 1).
Рис. 1. Аксиальные компьютерные томограммы органов грудной клетки через 10 сут (а) и 6 мес (б) после пневмонэктомии слева.
1 — постпневмонэктомическая полость; 2 — переднезадний размер полости; 3 — поперечный размер полости.
Высоту ПП определяли на сагиттальных срезах, полученных при мультипланарной реконструкции, синхронизируя их с верхушкой и основанием ПП на аксиальных срезах. Объективным количественным показателем, производным от линейных размеров, оказался объем ПП, который вычисляли по контурам с помощью программы Vidar DICOM Viewer. Динамику изменений объема ПП оценивали как отношение объема полости до операции или в раннем послеоперационном периоде к объему полости через 6 и 12 мес после вмешательства. С помощью программы-просмотрщика в вышеуказанные сроки после операции определяли плотность содержимого ПП. Полученные данные сопоставлены с возрастом, ростом, массой тела, типом телосложения пациентов. 3D-моделирование полости выполняли в программе Blender на основе выделенных контуров ПП аксиальных срезов компьютерных томограмм. Статистический анализ проведен с использованием пакета прикладных программ Statistica 10.0.
Результаты
Результаты исследования включают в себя анатомо-метрические параметры ПП, описание и визуальную оценку полости и ее содержимого на компьютерных томограммах и 3D-моделях.
В табл. 1 представлены анатомо-метрические характеристики ПП до операции, через 10—12 дней, 6 и 12 мес после вмешательства.
Таблица 1. Анатомометрические характеристики постпневмонэктомической полости после пневмонэктомии, мм
| Срок после операции Time after surgery | Анатомометрическая характеристика постпневмонэктомической полости Anatomometric characteristics of postpneumonectomy cavities | ||
| поперечный размер ttransverse dimension | переднезадний размер anterio-posterior dimension | высота height | |
| Пневмонэктомия справа Right pneumonectomy | |||
| до операции before surgery | 125,8±1,7 | 183,2±3,1 | 279,8±6,0 |
| через 10—12 дней 10—12 days | 112,4±2,4 | 170,4±3,6 | 240,9±5,5 |
| через 6 мес 6 months | 94,4±3,2 | 153,6±5,0 | 184,7±7,6 |
| через 12 мес 12 months | 91,7±4,8 | 146,3±6,5 | 171,5±12,8 |
| Δ1 | –13,4 | –12,8 | –38,9 |
| Δ2 | –34,1 | –36,9 | –108,3 |
| Пневмонэктомия слева Left pneumonectomy | |||
| до операции before surgery | 118,0±3,5 | 179,3±3,5 | 265,1±6,1 |
| через 10—12 дней 10—12 days | 103,2±1,9 | 156,8±4,6 | 220,9±5,3 |
| через 6 мес 6 months | 84,3±3,3 | 120,3±5,5 | 181,4±5,3 |
| через 12 мес 12 months | 77,3±2,5 | 111,2±6,6 | 164,5±7,8 |
| Δ1 | –14,8 | –22,5 | –44,2 |
| Δ2 | –40,7 | –68,1 | –100,6 |
Примечание. Δ1 — разница между дооперационными показателями и показателями через 10—12 дней после вмешательства; Δ2 — разница между дооперационными показателями и показателями через 12 мес после вмешательства.
ПП в раннем послеоперационном периоде уменьшается в поперечном, переднезаднем направлениях и по высоте. В поперечном направлении уменьшение составляет 13,4—14,8 мм. Переднезадний размер полости уменьшается после операции слева на 22,5 мм, после пневмонэктомии справа на 12,8 мм (p=0,0271). Наибольшее уменьшение полости происходит по высоте: оно составляет 38,9—44,2 мм. Через 6, 12 мес после операции ПП продолжает уменьшаться в трех направлениях. За 12 мес поперечный размер уменьшается после операции справа и слева на 34,1 и 40,7 мм соответственно. В переднезаднем направлении полость уменьшается после операции справа на 36,9 мм, слева на 68,1 мм (p=0,0014). Наибольшее уменьшение полости в течение года происходит по высоте: оно составляет 108,3 мм после пневмонэктомии справа и 100,6 мм после операции слева.
В табл. 2 представлены изменения объема ПП и его динамика в различные сроки послеоперационного периода.
Объем левой ПП оказался достоверно меньше объема правой ПП, эта особенность сохранялась в течение 1 года после вмешательства.
Таблица 2. Объем плевральной полости до операции и постпневмонэктомической полости в различные сроки после вмешательства, см3
| Сторона операции Surgery side | Объем плевральной полости до операции The volume of the pleural cavity before surgery | Сроки после операции Time after surgery | ||
| 10 дней 10 days | 6 мес 6 months | 12 мес 12 months | ||
| Справа Right | ||||
| X±Sx | 3351,5±150,0 | 2112,1±152,6 | 863,2±86,6 | 714,3±100,7 |
| min | 1730,0 | 1100,0 | 308,0 | 153,0 |
| max | 4770,0 | 2826,0 | 1414,0 | 1104,0 |
| n | 21 | 20 | 16 | 10 |
| Слева Left | ||||
| X±Sx | 2674,3±125,2 | 1460,1±84,1 | 593,8±47,3 | 401,5±42,5 |
| min | 1179,0 | 674,0 | 214,0 | 155,0 |
| max | 4419,0 | 2293,0 | 1221,0 | 954,0 |
| n | 26 | 26 | 21 | 17 |
Анализ показал, что в раннем послеоперационном периоде объем ПП уменьшался по сравнению с дооперационным в среднем в 1,8 раза (максимально в 3,58 раза).
Объем ПП через 6 мес после операции по отношению к объему полости в раннем послеоперационном периоде уменьшается в среднем в 2,78 раза (минимально в 1,19 раза, максимально в 7,01 раза). В период от 6 до 12 мес объем ПП уменьшается в 1,33 раза (минимально в 0,77 раза, максимально в 2,01 раза). В целом за 12 мес после операции объем ПП уменьшается в 3,68 раза (минимально в 1,60 раза, максимально в 6,88 раза). Динамика уменьшения ПП не зависит от стороны операции.
Проведен корреляционный анализ степени уменьшения объема ПП от возраста, роста, массы тела и типа телосложения. Не выявлено зависимости степени уменьшения объема ПП от возраста (p=0,274), роста (p=0,2716), массы тела (p=0,1471). В табл. 3 показано изменение объема ПП в зависимости от типа телосложения.
Таблица 3. Зависимость степени* уменьшения объема постпневмонэктомической полости от типа телосложения через 12 мес после пневмонэктомии
| Показатель | Тип телосложения Body type | ||
| долихоморфный dolichomorphic | мезоморфный mesomorphic | брахиморфный brachymorphic | |
| X±Sx | 3,42±0,42 | 3,98±0,66 | 3,52±0,66 |
| Min | 2,8 | 1,38 | 1,60 |
| Max | 4,4 | 14,1 | 6,6 |
| n | 5 | 18 | 8 |
Примечание. * — отношение объема постпневмонэктомической полости на 10-й день после операции к объему полости через 12 мес после вмешательства.
Анализ показал, что динамика уменьшения ОПП не зависит от типа телосложения: средние значения примерно одинаковы в трех группах.
Визуально оценивая ПП, следует отметить, что в раннем послеоперационном периоде она во многом повторяет форму удаленного легкого: хорошо визуализируются реберно-медиастинальные и реберно-диафрагмальные синусы, отсутствует деформация медиастинальной и диафрагмальной поверхности (рис. 2, 3). На 3D-моделях (рис. 4, 5) хорошо различимы области прилежания сердца, дуги и нисходящей части аорты, диафрагмальная поверхность. Вместе с уменьшением размеров ПП изменяется и ее форма. Она становится более уплощенной, приобретая вид, напоминающий пирамиду неправильной формы. За этот период почти полностью адсорбируется экссудат в передневнутренних и передненижних отделах полости, значительно меньше экссудата определяется в задних отделах и реберно-диафрагмальном синусе.
Рис. 2. Компьютерные томограммы органов грудной клетки в различные сроки после пневмонэктомии справа.
а—в — аксиальная, фронтальная и сагиттальная томограммы через 12 дней; г—е — через 6 мес; ж—и — через 12 мес после операции.
1 — бифуркация трахеи, 2 — восходящий отдел аорты, 3 — нисходящий отдел аорты, 4 — левая легочная артерия, 5 — верхняя полая вена, 6 — постпневмонэктомическая полость, 7 — левое легкое, 8 — печень, 9 — дуга аорты, 10 — воздух постпневмонэктомической полости.
Рис. 3. Компьютерные томограммы органов грудной клетки в различные сроки после пневмонэктомии слева.
а—в — аксиальная, фронтальная и сагиттальная томограммы через 12 дней; г—е — через 6 мес; ж—и — через 12 мес после операции.
1 — бифуркация трахеи, 2 — восходящий отдел аорты, 3 — нисходящий отдел аорты, 4 — ствол легочной артерии, 5 — верхняя полая вена, 6 — постпневмонэктомическая полость, 7 — правое легкое, 8 — левый желудочек, 9 — правый желудочек.
Рис. 4. 3D-модели постпневмонэктомической полости через 10 дней (а, б) и 12 мес (в, г) после удаления правого легкого (передневнутренний, задневнутренний виды).
1 — медиастинальная поверхность, 2 — диафрагмальная поверхность, 3 — область переднего реберно-медиастинального синуса, 4 — область заднего реберно-медиастинального синуса.
Рис. 5. 3D-модели постпневмонэктомической полости через 10 дней (а, б) и 12 мес (в, г) после удаления левого легкого (передневнутренний, задневнутренний виды).
1 — область вдавления сердца, 2 — диафрагмальная поверхность, 3 — область переднего реберно-медиастинального синуса, 4 — область вдавления дуги и нисходящего отдела аорты.
На 10—12-е сутки после операции в ПП у 54,2% пациентов содержатся воздух и экссудат, в 16,7% случаев полость была тотально заполнена экссудатом. У 29,1% пациентов наличие воздуха в полости сопровождалось его фрагментацией в экссудате (рис. 6).
Рис. 6. Аксиальная компьютерная томограмма органов грудной клетки на 10—12-е сутки после пневмонэктомии.
а — пневмонэктомия слева, постпневмотическая полость заполнена экссудатом и воздухом, уровень бифуркации трахеи; б — пневмонэктомия слева, постпневмотическая полость заполнена экссудатом и воздухом, в экссудате фрагментация воздуха, уровень дуги аорты; в — пневмонэктомия справа, постпневмотическая полость тотально заполнена экссудатом, уровень бифуркации трахеи.
1 — бифуркация трахеи, 2 — восходящий отдел аорты, 3 — нисходящий отдел аорты, 4 — левая легочная артерия, 5 — верхняя полая вена, 6 — постпневмотическая полость, 7 — дуга аорты, 8 — трахея, 9 — пищевод, 10 — фрагментация воздуха.
В отличие от формы характер содержимого ПП практически не меняется. В табл. 4 представлены значения плотности содержимого ПП в различные сроки после операции.
Таблица 4. Плотность содержимого постпневмонэктомической полости в различные сроки после вмешательства, HU*
| Показатель | Срок после операции Time after surgery | ||
| 10 дней 10 days | 6 мес 6 months | 12 мес 12 months | |
| X±Sx | 14,8±0,4 | 16,2±0,5 | 16,9±0,8 |
| Min | 8,5 | 10,2 | 6,0 |
| Max | 21,9 | 22,5 | 26,4 |
| n | 25 | 41 | 31 |
Примечание. * — единицы Хаунсфилда (денситометрический показатель рентгеновской плотности).
Анализ плотности экссудата ПП в течение 1 года показал, что она чаще соответствовала серозному содержимому. Плотность в различных отделах полости была неравномерной. В течение 1 года после операции плотность экссудата заметно не менялась. Максимальные значения плотности (до 30 HU) встречались у единичных пациентов.
На основании анализа послеоперационных компьютерных томограмм установлено, что в течение 1 года после операции в ПП может формироваться капсула. По нашим данным, капсулу визуализировали в виде тонкой полоски на компьютерных томограммах уже через 6 мес после операции. Через 12 мес после вмешательства капсула была более выраженной по толщине. У 14,8% пациентов на томограммах капсула не визуализировалась. В 11,1% случаев капсула определялась фрагментарно в виде неровной тонкой полоски. На рис. 7 предствлены различные варианты формирования капсулы в ПП.
Рис. 7. Аксиальные томограммы грудной клетки через 12 мес после пневмонэктомии слева.
а — постпневмонэктомическая полость с хорошо выраженной капсулой; б — с фрагментарно выраженной капсулой; в — при отсутствии капсулы;
1 — правое легкое, 2 — восходящий отдел аорты, 3 — нисходящий отдел аорты, 4 — правая легочная артерия, 5 — верхняя полая вена, 6 — постпневмотическая полость, 7 — дуга аорты, 8 — трахея, 9 — пищевод, 10 — капсула постпневмотической полости, 11 — легочная артерия, 12 — правый главный бронх.
Обсуждение
Прижизненное изучение изменений, происходящих в различные сроки после удаления легкого, показывает, что ПП — анатомическая структура, которая в послеоперационном периоде динамически уменьшается и меняет свою форму. Наше исследование согласуется с данными ряда авторов [8, 9] в том, что в раннем послеоперационном периоде полость содержит немного воздуха, а большая часть занята раневым экссудатом. Скорость накопления экссудата в раннем послеоперационном периоде составляет в среднем 500 мл/сут [10]. R. Munden и соавт. [11] показали, что среднее время 70% заполнения полости составляет 27 дней, 100% — 96 дней. В дальнейшем воздух рассасывается, а экссудат начинает адсорбироваться. Прогрессирующее смещение средостения, формирование легочной грыжи указывают на продолжающуюся резорбцию жидкости [12]. В литературе имеются разноречивые сведения по поводу скорости уменьшения экссудата. В работах, которые основаны на рентгенологических методах, авторы утверждают, что полость спадает через 6—10 мес [2, 3, 13]. В анатомическом исследовании ПП J. Suarez и соавт. только в 27% случаев постпневмонэктомическое пространство полностью облитерировалось. В 73% случаев полость была частично заполнена воздухом или жидкостью, содержащимися в простом или разделенном спайками пространстве. Продолжительность после пневмонэктомии, по мнению авторов, не коррелировала ни с полной облитерацией пространства, ни с количеством и характером жидкости. Жидкость определяли в количестве от 50 до 1200 мл [14]. Степень уменьшения объема зависит от скорости адсорбции экссудата ПП. На это указывают P. Biondetti и соавт. [4], которые впервые изучили постпневмонэктомическое пространство с помощью КТ. Авторы отмечают, что жидкость не организуется, а только резорбируется. Мы разделяем это мнение.
Облитерация ПП, как указывают авторы, это ситуация, которая в значительной степени определяется степенью растяжения оставшегося легкого и не зависит от сроков давности операции, дооперационной функции внешнего дыхания, высоты подъема диафрагмы, степени деформации оперированного гемиторакса [5]. По нашим данным, уменьшение объема ПП в послеоперациооном периоде происходит неравномерно. По сравнению с дооперационным объем ПП значительно уменьшается в раннем послеоперационном периоде. В первые 6 мес резорбция экссудата происходит в 2 раза быстрее, чем в период от 6 до 12 мес. Уменьшение скорости всасывания экссудата, возможно, связано с формированием капсулы. Нам не встретилось ни одного случая, когда ПП была облитерирована в течение 1 года после операции. В литературе отсутствуют сведения, отражающие изменения количественных характеристик ПП. По нашим данным, уменьшение ПП происходит в трех направлениях: по ширине, высоте и переднезаднему направлению. Наибольшее уменьшение полости происходит по высоте. Это связано с тем, что купол диафрагмы более эластичен и подвержен значительному растяжению, а также за счет частичной облитерации диафрагмального и реберного синусов. Уменьшение размеров полости в переднезаднем направлении достоверно больше после пневмонэктомии слева. Это происходит за счет более значительного смещения органов средостения в сторону операции, чем после правосторонних вмешательств. Такое положение средостения может оказывать компрессию на ПП именно в переднезаднем направлении. Редукция ПП сопровождается не только уменьшением количественных характеристик полости, но и изменением ее формы.
С помощью 3D-моделирования мы впервые иллюстрируем изменение форм ПП, различающихся в зависимости от длительности послеоперационного периода. В раннем послеоперационном периоде форма ПП схожа с формой легкого. Это связано с тем, что смещения средостения в этот период минимальны. В последующем полость становится более уплощенной из-за облитерации отлогих мест, синусов. Нам не удалось выявить тенденции к сгущению экссудата. Незначительные изменения плотности в различных отделах ПП могут свидетельствовать о наличии спаек и частичной фрагментации полости. Более высокие показатели плотности экссудата ПП у некоторых пациентов, возможно, сязаны с примесью крови в нем, что является следствием технических аспектов операции (пневмолиз, кровоточивость мягких тканей раны и др.). Неясны факторы, которые могут влиять на скорость уменьшения объема ПП. Возможно, существуют причины, оказывающие влияние на скорость адсорбции раневого эксудата ПП. Изменение ПП вместе со смещением средостения, подъемом купола диафрагмы, уплощением грудной стенки являются взаимосвязанными механизмами компенсации утраты легкого.
Выявление факторов, вляющих на степень изменения полости, позволит лучше понять механизмы и выявить закономерности топографо-анатомических изменений после пневмонэктомии.
Таким образом, ПП — это динамически меняющееся анатомическое образование, участвующее в механизмах компенсации изменений после удаления легкого. Наиболее стремительное уменьшение объема ПП происходит в раннем послеоперационном периоде. Степень уменьшения объема ПП не зависит от индивидуальных анатомических особенностей пациента.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.