PROGNOSTIC VALUE OF PLEURAL MANOMETRY IN THORACOCENTESIS BY THE PLEURAL FLUID SYNDROME

Коржук М.С.¹, Хасанов А.Р.², Безмозгин К.Г.³

¹ORCID: 0000-0002-4579-2027, Доктор медицинских наук, профессор,

²ORCID: 0000-0002-5724-3391, аспирант,

^1,2Омский государственный медицинский университет;

³ORCID: 0000-0001-6183-1711, врач-торакальный хирург,

Бюджетное учреждение здравоохранения Омской области «Городская клиническая больница  №1 им А.Н. Кабанова»

ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЛЕВРАЛЬНОЙ МАНОМЕТРИИ ПРИ ТОРАКОЦЕНТЕЗЕ ПО ПОВОДУ СИНДРОМА ПЛЕВРАЛЬНОГО ВЫПОТА

Аннотация

Основным способом симптоматического лечения плеврального выпота является удаление объема патологического содержимого плевральной полости посредством терапевтического торакоцентеза. Cама манипуляция сопряжена с появлением нежелательных исходов. Целью исследования явилась разработка методики плевральной манометрии при торакоцентезе и удалении жидкости из плевральной полости, выявление зависимости между изменениями внутриплеврального давления и развитием нерасправляемого легкого и пневмоторакса после проведения пункции плевральной полости при плевральном выпоте. Проведено клиническое исследование с включением 36 пациентов с синдромом плеврального выпота, которым был проведен терапевтический торакоцентез с плевральной манометрией. По результатам контрольных ультрасонографических и рентгенологических исследований пациенты были подразделены на исследуемые группы в зависимости от исходов. Плевральная манометрия проводилась с использованием датчика давления. Регистрация данных проводилась на электронное устройство с использованием аналого-цифрового преобразователя. Определение параметров внутриплеврального давления, таких как амплитуда колебаний внутриплеврального давления и эластичность плевры при удалении большого объема жидкости позволяют предположить развитие пневмоторакса после пункции, что может потребовать изменения врачебной тактики, и улучшить качество жизни пациента, избежав развития этого осложнения.

Ключевые слова: плевральная манометрия, торакоцентез, пункция плевральной полости, пневмоторакс.

Korzhuk M.S.¹, Khasanov A.R.², Bezmozgin K.G.³

¹ORCID: 0000-0002-4579-2027, MD, Professor,

²ORCID: 0000-0002-5724-3391, Post-graduate student,

^1,2Omsk State Medical University,

³ORCID: 0000-0001-6183-1711, Thoracic surgeon,

Budgetary public health institution of the Omsk region "City Clinical Hospital No.1 named after A.N. Kabanov"

PROGNOSTIC VALUE OF PLEURAL MANOMETRY IN THORACOCENTESIS BY THE PLEURAL FLUID SYNDROME

Abstract

The main way of symptomatic treatment of pleural fluid is to remove the volume of pathological contents of the pleural cavity using therapeutic thoracocentesis. The manipulation itself is associated with the emergence of undesirable outcomes. The goal of the study was to develop a pleural manometry technique for thoracocentesis and fluid removal from the pleural cavity, to identify the relationship between changes in intrapleural pressure and the development of unresponsive lung and pneumothorax after pleural cavity puncture with pleural effusion. The clinical study was performed with 36 patients with the pleural effusive syndrome who underwent therapeutic thoracocentesis with pleural manometry. Based on the results of control ultrasonography and X-ray studies, patients were divided into study groups depending on the outcomes. Pleural manometry was performed with the use of a pressure sensor. The data was recorded on an electronic device using an analog-to-digital converter. The determination of parameters of intrapleural pressure, such as the amplitude of fluctuations of intrapleural pressure and pleural elasticity (when removing a large volume of fluid) suggest the development of pneumothorax after puncture, which may require changes in medical tactics, and improve the quality of life of the patient, avoiding the development of this complication.

Keywords: pleural manometry, thoracocentesis, pleural cavity puncture, pneumothorax.

Введение

Синдром плеврального выпота обусловлен неадекватным накоплением жидкости в плевральной полости и представляет собой дисбаланс между её секрецией и поглощением мезотелием плевры, а также  является серьезным признаком системного заболевания. В настоящее время выявлено более 50 причин плевральных выпотов, охватывающих широкий спектр врачебных специальностей, что говорит о высокой актуальности этой проблемы в медицине [1, С. 27]. Плевральный выпот, несмотря на свою вторичность, является одним из торакальных осложнений, которые значительно снижают качество жизни за счет дыхательной недостаточности и боли. Зачастую этот синдром имеет рецидивирующее течение. Основным способом симптоматического лечения плеврального выпота является удаление объема патологического содержимого плевральной полости посредством терапевтического торакоцентеза. При этом сама манипуляция сопряжена с осложнениями, которые могут возникнуть как по причине нарушения техники проведения манипуляции, так и из-за поражения патологическим процессом легкого и плевры. По данным литературы пневмоторакс после пункции плевральной полости встречается в 0-19% случаев вне зависимости от основной патологии [2, С. 337]. В респираторной механике важным параметром, характеризующим процессы, происходящие в плевральной полости, является внутриплевральное давление, а также его колебания и изменения при удалении жидкости и воздуха из плевральной полости. Средний показатель внутриплеврального давления в норме вычислить крайне сложно, так как инвазивное вмешательство в «сухую» полость само по себе внесет изменения в респираторную механику. Методы непрямого измерения внутриплеврального давления, такие как пищеводная манометрия,  на настоящий момент не нашли своего практического применения, так как сложны в исполнении [3, C. 172]. Поэтому достоверно определить внутриплевральное давление без инвазивного вмешательства в плевральную полость на настоящий момент возможности нет. Считается, что в физиологии внутриплевральное давление у здорового человека составляет -3-5 см вод.ст., на пике максимального вдоха внутриплевральное давление может составлять до -80 cм вод. ст., а конце форсированного выдоха 20 cм вод. cт [4, С. 769]. Падение усредненного показателя давления в плевральной полости ниже -40 cм вод. ст. при удалении патологического содержимого из плевральной полости (пункции) без применения дополнительного разрежения многие авторы считают признаком нерасправляемости легкого [5, С. 340]. Нерасправляемое легкое характеризуется не только уменьшением дыхательной поверхности альвеол и невозможностью достижения плевродеза, но также и создает условия для развития хронической инфекции в остаточной плевральной полости, которая не может быть заполнена легким по всему объему. Ранняя диагностика нерасправляемого легкого позволяет выработать врачебную тактику относительно дальнейшего ведения пациентов с нерасправляемым легким и избежать применения чрезмерного разрежения при удалении экссудата из плевральной полости, что может повлечь за собой реэкспансионный отек легкого, усиление болевого синдрома, нарастание одышки и развитие пневмоторакса [6, C. 143]. Плевральная манометрия не является рутинной практикой, так как усложняет проведение торакоцентеза за счет включения дополнительного оборудования и необходимости наблюдения за ним [7, C. 847]. В настоящее время в литературе, особенно отечественной, не так много работ посвящено исследованиям внутриплеврального давления и его связи с развитием внутриплевральных осложнений.

Поэтому целью нашего исследования стала разработка методики измерения внутриплеврального давления при торакоцентезе и удалении жидкости из плевральной полости, а также выявление зависимости между изменениями внутриплеврального давления и наличием нерасправляемого легкого и развитием пневмоторакса после проведения пункции плевральной полости при плевральном выпоте.

Материалы и методы

В проспективное клиническое исследование было включено 36 пациентов, проходивших симптоматическое лечение в стационаре БУЗОО ГКБ№1 им. А.Н. Кабанова c синдромом плеврального выпота, у которых проводился терапевтический торакоцентез с использованием метода плевральной манометрии за период с декабря 2016 года по декабрь 2017 года.

Целями манипуляции явились купирование одышки, уменьшение интенсивности болевого синдрома, связанного с накоплением жидкости в плевральной полости. Из них 64% (n=22) составила мужчины, 36% женщины (n=14), медиана возраста пациентов – 62 года. Нозологическими формами, осложнившимися плевральным выпотом у пациентов в выборке были: морфологически верифицированное злокачественное новообразование любой локализации (n=13), хроническая сердечная недостаточность с явлениями полисерозита (n=6), пневмония с уточненным возбудителем и экссудативным плевритом (n=7), закрытая травма груди с посттравматическим экссудативным плевритом или гемотораксом (n=5), цирроз печени (n=2), синдром плеврального выпота неуточненной этиологии на момент включения в исследование (n=3).

В исследование включались только те пациенты, которые находились на спонтанном дыхании и не проходили оперативное вмешательство со стороны торакоцентеза. Пациенты с имеющимся на момент включения пневмотораксом со стороны вмешательства на момент исследования не включались. Критериями сравнения явились появление субъективно неприятных ощущений, связанных с актом дыхания при проведении торакоцентеза (оценивалось как бинарная переменная, 0 – без проявлений, 1 – с появлением кашля, усилением одышки и боли в груди, нарушением сознания, снижением среднего артериального давления более чем на 20 мм рт.ст.), объем удаленного экссудата, среднее внутриплевральное давление, амплитуда колебаний давления между пиками вдоха и выдоха при спокойном дыхании до и после удаления экссудата, эластичность плевры, которая определялась формулой:

где Ppl1–Ppl2 разница во внутриплевральном давлении до и после удаления определенного объема экссудата (V), показатели общего белка крови и плевральной жидкости.

Торакоцентез проводился по стандартной методике. В положении пациента сидя или лежа, после трехкратной обработки операционного поля спиртовым раствором антисептика, под местной анестезией, в плевральную полость, в проекции наибольшего разобщения листков плевры по данным ультразвукового и лучевых методов исследования, в максимально нижней точке вводился катетер по способу Сельдингера диаметром 1,4 мм (17G) с соответствующей стороны. После получения порции жидкости не более 10 мл катетер перекрывался. Манометрия происходила по модифицированному нами способу J.T. Huggins [8, C.235], [9, C. 230]. Последовательно к катетеру подсоединялась система для измерения внутриплеврального давления и оттока экссудата. Она состояла из тройника, находящегося на уровне катетера, введенного в плевральную полость и соединенного с ним. Тройник предназначен для разобщения магистралей. Один из патрубков тройника соединялся с магистралью к сосуду для сбора удаляемой жидкости с водяным замком, другой патрубок с воздушным бактериальным фильтром на своем протяжении шел вертикально верх, образуя колено на высоте 50 см от тройника, изменял ход вертикально вниз к датчику давления. Такой ход патрубков и наличие бактериального фильтра послужил отличием от системы для плевральной манометрии, представленной J.T. Huggins. Датчик давления через аналого-цифровой преобразователь передавал сигнал на электронное устройство – планшетный компьютер. Для регистрации сигнала на электронном устройстве использовался комплект программ L-Graph (фирма L-Card, Россия).

Удаление патологического содержимого плевральной полости происходило с терапевтической целью при помощи гравитационного дренирования с использованием водяного замка до отсутствия сброса жидкости по катетеру или до появления субъективно неприятных ощущений, которые могли бы свидетельствовать о развитии реэкспансионного отека легкого (усиление одышки в процессе манипуляции, усиление боли в груди, снижение среднего артериального давления более чем на 20 мм рт.ст).

Аспирация при торакоцентезе не использовалась с целью предупреждения повреждения плевры, усиления болевого синдрома, а также выраженного снижения чистоты исследования в связи с тем, что высокое отрицательное давление в плевральной полости, как в замкнутой системе, может сохраняться длительное время до реэкспансии легкого. Она наступает при восстановлении близкого к нормальному объему циркулирующей крови в малом круге кровообращения и дренировании бронхов со стороны гидроторакса. Даже при нормальной расправляемости легкого аспирация может вызвать подсасывание проксимального конца катетера к легочной паренхиме, что также ухудшает чистоту исследования и не позволяет удалить оставшийся экссудат из плевральной полости.

Исследование внутриплеврального давления велось на всем протяжении удаления экссудата при введенном в полость катетере в режиме реального времени с непрерывным отображением показателя на мониторе, а затем сохранялась в виде файла указанного пакета программ. Контрольные значения записывались до начала удаления экссудата и в конце процедуры до удаления катетера. При отсутствии поступления жидкости по дренажу измерение завершалось и катетер удалялся. В течение суток, не ранее 8 часов после процедуры, выполнялась рентгенография и ультразвуковое исследование органов грудной полости. По результатам инструментальной диагностики определялось наличие или отсутствие нежелательного исхода, связанного с торакоцентезом, пневмоторакс или нерасправляемость легкого (сохранение коллабирования легкого за счет жидкости или воздуха при отсутствии поступления экссудата по катетеру в конце процедуры торакоцентеза). Общий анализ крови проводился не раньше, чем за 10 дней до проведения манипуляции. Анализ экссудата проводился непосредственно из той порции, которая была получена при торакоцентезе, во время которого проводилось исследование. В зависимости от результатов исследования пациенты распределялись на исследуемые группы. Нерасправляемым считалось легкое, не заполняющее собой весь объем гемиторакса после удаления экссудата, при этом по данным рентгенографии или ультрасонографии сохранялись признаки гидроторакса или пневмоторакса (по данным ультразвукового исследования сохранение разобщения листков плевры более 30 мм в максимально нижней зависимой точке или наличие признаков пневмоторакса в виде силуэта «летучей мыши» или «баркода»).

Результаты

По данным контрольной рентгенографии у 50% пациентов из 36 (n=18) после торакоцентеза легкое не занимало весь объем гемиторакса, при этом у 14% был также выявлен пневмоторакс (n=5). Иные осложнения после манипуляции (кровотечения, нагноения, формирование свища, плевропульмональный шок) не встречались. Летальность в течение 24 часов после проведения манипуляции составила 0%. Учитывая тяжесть основной патологии и распространенность процесса при основной патологии летальность в течение 6 месяцев наблюдения составила 22% (n=8). При этом у 7 умерших пациентов основным заболеванием было злокачественное новообразование той или иной локализации и они имели присвоенную клиническую группу IV в связи с распространенностью процесса. Статистическая обработка выполнена в программе StatPlus:mac с применением метода бинарной логистической регрессии, с помощью которого определялась зависимость выявления нежелательного исхода после торакоцентеза (пневмоторакс и нерасправляемое легкое) от различных показателей внутриплеврального давления. Двухсторонний плевральный выпот был выявлен у 56% пациентов (n=20). Учитывая исходы манипуляции из генеральной совокупности было сформировано 3 группы пациентов: группа №1 – пациенты с расправляемым легких без осложнений (n=18), группа №2 – пациенты с нерасправляемым легким (n=18), из этой группы была выделена подгруппа №2-1 – пациенты, у которых торакоцентез осложнился пневмотораксом (n=5). Данные описательной статистики представлены в табл.1.

 

Таблица 1 – Описательная статистика выборки

Средние показатели с учетом стандартного отклонения	Вся выборка (n=36)	Расправляемое легкое (n=18)	Нерасправляемое легкое (n=18)	Пневмоторакс (n=5)
Объем удаленной жидкости (V), мл	961±654	928±682	994±644	958±540
Давление до манипуляции (Ppl1), см вод.ст.	7,2±18,2	9,4±20,4	5,0±16,0	-1,7±22,6
Aмплитуда до манипуляции (A1), см вод.ст.	4,2±4,3	4,7±4,9	3,5±3,8	5,4±6,2
Давление после удаления жидкости (Ppl2), см вод.ст.	-0,6±18,5	2,9±22,2	-4,0±13,7	-8,7±14,6
Aмплитуда после удаления жидкости (A2), см вод.ст.	4,1±4,3	5,9±5,3	2,3±1,8	2,6±2,4
Эластичность плевры,  см/л	17,1±16,0	12,8±11,6	21,5±18,8	31,9±24,7
Разница давлений (Ppl1- Ppl2), см вод. ст.	7,7±15,0	6,4±12,1	8,9±17,8	6,9±28,3
Разница амплитуд (A1-A2), см вод. ст.	0,1±3,4	-1,1±2,2	1,2±4,0	2,8±6,6
Белок крови, г/л	65,4±7,4	65,1±7,5	65,6±7,4	64,6±12,8
Белок экссудата, г/л	23,4±7,7	24,3±8,7	22,4±6,7	15,3±5,0

 

Появление субъективно неприятных ощущений, которые потребовали приостановить удаление жидкости, было отмечено у 4 пациентов (2 в группе с расправляемым легким, 2 в группе с нерасправляемым легким, из них 1 в подгруппе с пневмотораксом). Достоверной зависимости между исходом и такими клиническими проявлениями выявлено не было. Достоверно выявлены следующие изменения: в группе с нерасправляемым легким и подгруппе с пневмотораксом определяется снижение амплитуды колебаний внутриплеврального давления после торакоцентеза и увеличение разницы амплитуд (p<0,05), эластичность плевры достоверно увеличена в подгруппе пациентов с пневмотораксом (p<0,05). Также отмечена достоверная зависимость развития пневмоторакса после терапевтического торакоцентеза от снижения белка экссудата (p<0,05). Достоверной зависимости между уровнем внутриплеврального давления до и после удаления экссудата, уровнем белка крови и нежелательными исходами выявлено не было.

Обсуждение

Снижение амплитуды колебаний внутриплеврального давления и повышение разницы амплитуд в группе №2 могут быть объяснены тем, что легкое, находящееся в плевральных сращениях или удерживаемое панцирем пораженной фиброзом или опухолевым процессом висцеральной плевры после удаления жидкости под тягой дыхательных мышц, не может в полном объеме расправляться на всю плевральную полость, и удерживается созданным извне разряжением (под действием гравитации или источника активной аспирации) в растянутом состоянии. В то время как в условиях наличия большого количества жидкости в плевральной полости изменения внутриплеврального давления происходят больше под действием колебаний давления в дыхательных путях, передающихся на жидкую среду. Несмотря на достоверные данные об увеличении показателя эластичности плевры при нерасправляемом легком у других исследователей, в нашей выборке данных за достоверные различия между этими группами обнаружено не было. Это объяснимо в виду нескольких статистических «выбросов» в группе с расправляемым легким, что может быть связано с разностью подходов в измерении внутриплеврального давления до и после удаления экссудата. Так в исследовании Boshuizen [et al.] определение эластичности происходило строго после удаления 500 мл жидкости [10, C. 203]. В нашем исследовании определение этого параметра происходило исходя из всего объема удаленной жидкости, после прекращения поступления жидкости по катетеру или при появлении субъективных жалоб у пациента, требующих остановки процедуры. Это, по нашему мнению, дает более объективную картину исходя из клинической ситуации, при которой необходимо удаление большего объема жидкости, если это возможно.

Выводы

Полученные данные позволяют судить о том, что измерение внутриплеврального давления может являться важным диагностическим инструментом при проведении торакоцентеза. Плевральная манометрия позволяет диагностировать нерасправляемое легкое за счет выявления повышения эластичности плевры, снижения амплитуды колебаний внутриплеврального давления на вдохе и выдохе, что является неблагоприятным прогностическим признаком течения основного заболевания в виду фиброзных и спаечных изменений плевры, а также противопоказанием для проведения химического плевродеза, для которого необходимо полное расправление легкого после удаления жидкости. Определение параметров внутриплеврального давления, таких как амплитуда колебаний внутриплеврального давления и эластичность плевры при удалении большого объема жидкости, позволяют предположить развитие пневмоторакса после пункции, что может потребовать изменения врачебной тактики, и улучшить качество жизни пациента, избежав развития этого осложнения.

Список литературы / References

1. Bhatnagar R. The modern diagnosis and management of pleural effusions / R. Bhatnagar, N. Maskell // British Medical Journal. - 2015. - Vol. 351. - P. 26-30 doi: 10.1136/bmj.h4520.
2. Pneumothorax Following Thoracentesis. A Systematic Review and Meta-analysis / E. G. Craig [et al.] // Arch. Intern. Med. - - Vol. 170 (4).  - P.332-339.
3. Fessler H.E. Are esophageal pressure measurements important in clinical decision-making? / H.E. Fessler, D.S. Talmor // Respiratory Care. – 2010. – Vol. 55 (2). – P. 162–174.
4. Elastance of the pleural space: a predictor for the outcome of pleurodesis in patients with malignant pleural effusion / R.S. Lan [et al.] // Ann. Intern. Med. – 1997. – Vol. 126 (10). – P. 768-774.
5. Physiology of breathlessness associated with pleural effusions / T. Rajesh [et al.] // Pulmonary Medicine. - 2015. - Vol. 21 (4). - P. 338-345.
6. Thoracostomy tubes: A comprehensive review of complications and related topics / M. Kwiatt [et al.] // International Journal of Critical Illness & Injury Science. - 2014. - Vol. 4 (2). – P. 143-155.
7. Maldonado, F. Counterpoint: should pleural manometry be performed routinely during thoracentesis? No. / F. Maldonado, J. Mullon // Chest. - 2012. - Vol. 141, (4). - P. 846–848.
8. Pleural manometry: technique and clinical implications / J. T. Huggins [et al.] // Chest. - 2004. - Vol. 126, (6). - P. 1764 – 1769.
9. Huggins, J.T. Pleural Manometry / J.T. Huggins, P. Doelken // Clinics in Chest Medicine. – 2006. – Vol. 27 (2). – P.229-240.
10. Pleural pressure swing and lung expansion after malignant pleural effusion drainage: the benefits of high-temporal resolution pleural manometry / R.C. Boshuizen et al. // Journal of Bronchology & Interventional Pulmonology. - 2013. - Vol. 20 (3). - P.200-205. doi: 10.1097/LBR.0b013e31829af168.