Ультразвуковой мониторинг и возрастные эхографические особенности внебольничной пневмонии у детей

Внебольничная пневмония — это острое инфекционное заболевание легких различной (преимущественно бактериальной) этиологии, развившееся вне больницы или в первые 48–72 ч госпитализации, сопровождаемое лихорадкой и симптомами поражения нижних дыхательных путей (одышка, кашель и крепитация) при наличии инфильтративных изменений на рентгено­грамме. В структуре заболеваемости на ее долю у детей первого года жизни приходится 1–3%, а с 2 до 4 лет — уже 35–40% [1, 2].

Ведущим методом лучевой диагностики пневмонии у детей, как и у взрослых, является рентгенография грудной клетки в двух проекциях. Однако рентгенологическое исследование не всегда бывает информативным: у 2–5% больных рентгенологическая картина нетипична или клинические проявления, сходные с пневмонией, обусловлены другим патологическим процессом [1]. В таких случаях требуется проведение компьютерной томографии (КТ) с дополнительной лучевой нагрузкой на пациента, что особенно критично для детей. Альтернативой рентгенологическим методам в диагностике пневмонии может служить ультразвуковое исследование (УЗИ) грудной клетки.

УЗИ легких и плевральных полостей доступно не только в стационарах, но и при амбулаторном приеме, поскольку может выполняться в режиме реального времени на любом ультразвуковом оборудовании без специальной подготовки ребенка. В клинической практике трансторакальное УЗИ чаще применяется для выявления плеврального выпота, но почти не используется в диагностике легочной патологии из-за распространенного мнения о малой информативности метода. Однако воздушная легочная ткань не доступна ультразвуковой визуализации только в случае полного отражения ультразвука от воздуха в субплевральных альвеолах; при потере воздушности паренхима легкого хорошо лоцируется на всю глубину патологических изменений. Эхосемиотика пневмонии у взрослых изучена достаточно подробно [3, 4], однако у детей ее исследование только начинается [5–7]: не разработаны ультразвуковые особенности с учетом возрастной морфологии легких, не прослежена динамика эхокартины при рассасывании воспалительного инфильтрата, отсутствует алгоритм проведения УЗИ.

Цель исследования — изучение ультразвуковой семиотики пневмоний у детей разного возраста и ее динамики в процессе лечения.

Материалы и методы. Работа основана на результатах УЗИ грудной клетки 154 детей с внебольничной пневмонией, находившихся на лечении в Детской республиканской клинической больнице г. Чебоксары в 2013–2014 гг., из них 87 мальчиков (56,5%) и 67 девочек (43,5%) в возрасте от рождения до 18 лет. Дети поступали в стационар в разные сроки заболевания: 64 ребенка (41,6%) госпитализированы на 1–5-й день от начала пневмонии, 38 (24,7%) — на 5–10-й день, 32 (20,8%) — на 10–15-й день, 13 (8,4%) — на 15–20-й день, 7 (4,5%) — на 20–25-й день болезни, поэтому наблюдение начиналось с различных стадий воспалительного процесса, протекавшего с разной степенью тяжести. До поступления в стационар 52 ребенка (33,8%) получали этиотропную терапию, но были госпитализированы в связи с ее неэф­фективностью.

Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (принятой в июне 1964 г. (Хельсинки, Финляндия) и пересмотренной в октябре 2000 г. (Эдинбург, Шотландия)) и одобрено Этическим комитетом НижГМА. От родителей пациентов получено информированное согласие.

Для детального анализа эхосемиотики пневмонии дети были разделены на четыре группы с учетом возрастной морфологии легких.

1-я группа — от рождения до 3 мес, 14 детей (9,1%), из них 9 мальчиков, 5 девочек. В строении легких у детей этой группы сохраняются черты, присущие легким плода: большое количество рыхлой соединительной ткани и слабое развитие эластического каркаса, более выраженная фиброзная система плевры и междольковых перегородок.

2-я группа — с 3 мес до 3 лет, 60 детей (39,0%), из них 38 мальчиков, 22 девочки. Это период интенсивного роста легочных долей и сегментов с увеличением длины и ширины респираторных бронхов и альвеолярных ходов, объема функционирующих альвеол; происходит выравнивание по степени зрелости и объему отдельных сегментов.

3-я группа — с 4 до 7 лет, 49 детей (31,8%), из них 25 мальчиков, 24 девочки. Заканчивается процесс дифференцировки элементов бронхолегочной системы, почти полностью исчезает соединительная ткань в перегородках, достигает совершенства эластический каркас легкого, завершается формирование ацинусов. Важной особенностью является формирование межальвеолярных сообщений — пор Кона, которые играют существенную роль в коллатеральной вентиляции при нарушении бронхиальной проходимости.

4-я группа — с 7 до 18 лет, 31 ребенок (20,1%), из них 15 мальчиков, 16 девочек. Легкие сформированы и по внешнему виду и архитектонике соответствуют легким взрослого.

УЗИ грудной клетки проводили на ультразвуковых сканерах Hitachi Vision Avius (Япония) и SonoScape S8Exp (Китай) мультичастотными линейными (4–11 МГц) и конвексными (4–11 МГц) датчиками и записывали на жесткий диск прибора. Стационарно при динамическом наблюдении всем 154 пациентам УЗИ выполняли не менее трех раз, а при тяжелом состоянии — до пяти раз: при поступлении, повторно на 3–5-й или на 5–7-й день госпитализации в зависимости от тяжести заболевания и эффективности лечения, затем по окончании этиотропной терапии на 10–14-й день. После выписки исследование повторялось амбулаторно не менее 2 раз в течение одного месяца, в отдель­ных случаях дети наблюдались до 3 мес с ежемесячным двукратным исследованием.

Детям старше года трансторакальное УЗИ выполняли в вертикальном и горизонтальном положениях, детям до года — только в положении лежа. Передние отделы легких и плевры исследовали в положении ребенка сидя с максимально расправленными плечами, боковые — с поднятой вверх рукой, задние — в положении слегка согнув спину, ссутулившись, а при осмотре задних отделов верхних долей — с дополнительным поочередным отведением руки косо вверх в противоположную сторону (рис. 1). Сканирование проводили в продольной и поперечной плоскостях, с плавным покачиванием датчика при перемещении его по межреберью.

---

Рис. 1. Технология УЗИ легких, поперечное сканирование из межреберий верхней (а) и нижней (б) долей справа

---

Исследование начинали из верхних межреберий сзади, последовательно перемещая датчик от паравертебральных отделов к латеральным и далее — к парастернальным. Сверху вниз осматривали сначала одну половину грудной клетки, затем — другую, уделяя пристальное внимание сегментам, наиболее часто поражаемым в каждом возрастном периоде. При необходимости у детей старше 5 лет для исследования дыхательной подвижности легких выполняли пробу с форсированным дыханием. Для этого датчик устанавливали над нижним краем легкого перпендикулярно к поверхности тела и определяли амплитуду его смещения при глубоком дыхании.

При визуализации участка безвоздушной легочной ткани производили его измерение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, определяли локализацию по долям и сегментам, оценивали контуры, эхогенность, эхоструктуру. В эхоструктуре учитывали количество, характер распределения, форму гипер­эхогенных сигналов от воздуха, анэхогенных трубчатых структур и жидкостных включений. При плевральном выпоте оценивали его объем и эхоструктуру, состояние плевры.

Заключение формировали с учетом клинической классификации пневмонии с определением формы и локализации воспалительного процесса — очаговая, сегментарная, долевая пневмония, с указанием номера пораженного сегмента и доли, а также состояния плевральной полости.

Результаты и обсуждение. Всем 154 детям при объективном осмотре поставлен диагноз «пневмония», из них у 126 (81,8%) выявлена типичная рентгенологическая картина заболевания, у остальных 28 детей (18,2%) пневмонии оказались рентген-негативными, у них диагноз подтвержден данными КТ легких. При УЗИ грудной клетки, проведенном независимо от результатов рентгенографии, у всех пациентов обнаружена зона нарушения воздушности легочной ткани различных размеров. У 147 детей (95,5%) эхокартина пневмонии сопровождалась клинико-анамнестическими данными воспалительного процесса, что позволило сделать заключение о пневмонии при первом УЗИ. Только у 7 детей (4,5%) выявлено несоответствие эхосимптомов клинической картине, что потребовало дифференциальной диагностики по КТ.

Первое УЗИ грудной клетки проводили в день поступления ребенка в стационар. Целью исследования было подтверждение клинических данных путем выявления участка нарушения воздушности легочной ткани и идентификации его как зоны воспалительной инфильтрации, определение локализации и размеров пневмонического очага, оценка состояния плевральной полости. Основным показанием для УЗИ являлась именно клинико-анамнестическая картина заболевания, и отсутствие рентгенологической симптоматики не исключало проведения сканирования.

Морфологически выделяют лобарную, полисегментарную, сегментарную, очагово-сливную и очаговую формы паренхиматозной пневмонии. По эхосемиотике мы объединили их в две группы, различавшиеся по степени однородности и размеру безвоздушного участка (распространеннаяультразвуковая форма и очаговая ультразвуковая форма воспалительной инфильтрации).

Распространенная ультразвуковая форма диагностирована у 64 детей (41,5%) и объединила сегментарную (31; 20,1%), полисегментарную (23; 14,9%) и лобарную (10; 6,5%) пневмонии, которые имели схожую эхокартину, отличавшуюся только размером безвоздушной зоны и ее формой. Объем поражения определялся по проекции инфильтрата на грудную стенку в соответст­вии с принятым делением легкого на доли и сегменты. Отличием сегментарных пневмоний являлась треугольная форма безвоздушного участка с вершиной к корню легкого и основанием к грудной стенке. Долевые пневмонии сохраняли анатомическую форму инфильтрированных отделов легкого.

При распространенной форме воспалительный инфильтрат лоцировался в виде гипоэхогенного участка с неоднородной структурой за счет линейных гипер­эхогенных сигналов, представлявших собой отражение ультразвука от воздуха в бронхах — воздушная эхобронхограмма (рис. 2). Она выявлена нами у 78 детей (50,6%), чаще в виде радиально расходившихся от корня к периферии коротких отрезков, реже они лоцировались на достаточном протяжении и ветвились. Количество и распределение элементов эхо­бронхограммы зависело от степени тяжести пневмонии и служило одним из важных критериев ее обратного развития. Выраженная эхобронхограмма являлась прогностически благоприятным признаком быстрого рассасывания инфильтрата.

---

Рис. 2. Эхограмма сегментарной пневмонии с элементами воздушной эхобронхограммы (1) в гипоэхогенном воспалительном инфильтрате (2)

---

Пневмония у детей, особенно младшего возраста, практически всегда протекала с появлением плеврального выпота разного объема. Минимальное количество жидкости наблюдалось на уровне воспалительного инфильтрата в виде анэхогенного щелевидного пространства толщиной от 2 мм, сопровождавшегося расхождением листков плевры. В более тяжелых случаях анэхогенная жидкость в объеме от 5 до 50 мл лоцировалась в реберно-диафрагмальных синусах и других отделах плевральной полости.

Очаговая ультразвуковая форма выявлена у 90 детей (58,4%) и включила в себя очаговую (39; 25,3%) и очагово-сливную (51; 33,1%) пневмонии. Для нее характерны небольшие субплевральные очаги округлой или вытянутой формы, диаметром до 10–15 мм, с однородной гипоэхогенной структурой и четкими, достаточно ровными контурами (рис. 3). При цветном доплеровском картировании кровоток не регистрировался. При очаговой патоморфологической форме лоцировался единичный пневмонический фокус шаровидной формы. При очагово-сливной пневмонии он имел вид вытянутого вдоль поверхности легкого участка с неровными и менее четкими контурами или нескольких очагов, соприкасавшихся или близко расположенных, но разделенных воздушной легочной тканью.

---

Рис. 3. Эхограмма очаговой пневмонии в виде мелкого однородного гипоэхогенного очага (1) с неровным контуром, окруженного воздушной легочной тканью (2)

---

Сроки проведения второго УЗИ грудной клетки определялись состоянием ребенка на фоне получаемого лечения. При положительной клинической динамике оно выполнялось на 5–7-й день, при отрицательной — уже на 3–5-й день, а при резком ухудшении состояния пациента — непосредственно в тот же день. Целью данного исследования являлась оценка эффективности этиотропной терапии по динамике изменения размеров и эхоструктуры безвоздушной зоны.

Динамика считалась положительной при уменьшении размеров инфильтрата с восстановлением воздушности от центра к периферии и при увеличении распространенности и количества элементов воздушной эхобронхограммы, а при очаговой ультразвуковой форме — при снижении четкости контуров очага и большей интенсивности артефактов «хвоста кометы» на границе с окружающей воздушной легочной тканью.

Признаками отрицательной динамики служили увеличение размеров пневмонического инфильтрата или объема плеврального выпота, появление участков деструкции в ранее существовавшем инфильтрате или обнаружение новых фокусов пневмонии, что выявлено у 7 пациентов (4,5%). Отсутствие ультразвуковых признаков положительной динамики у 31 ребенка (20,2%) также расценивалось как негативный критерий.

Если на втором исследовании отмечалась положительная динамика, то третье УЗИ грудной клетки проводилось через 5 дней, т.е. на 10–14-й день заболевания, что часто соответствовало последнему дню эффективной этиотропной терапии. При хорошей клинической динамике и быстром выздоровлении третье УЗИ по усмотрению лечащего врача выполнялось накануне или в день выписки пациента. В случае наличия отрицательных эхопризнаков или отсутствия ультразвуковой динамики при втором УЗИ обязательно проводилась смена этиотропной терапии, что было сделано у 38 детей (24,7%). Тогда третье исследование выполнялось через 5–7 дней после замены антибиотика. Его целью служила оценка динамики изменения размеров и эхокартины пораженного участка после смены этио­тропной терапии.

Четвертое УЗИ грудной клетки при удовлетворительном состоянии ребенка проводилось амбулаторно, не ранее чем через 2 нед после выписки из стационара (на 20–25-й день заболевания), но если в процессе выздоровления вновь отмечалось ухудшение — то в день обращения к врачу. При продолжении стационарного лечения четвертое УЗИ выполнялось в последний день повторного курса этиотропной терапии.

Детям с сохранявшимся очагом пятое УЗИ грудной клетки назначали через 2 нед, а при полном восстановлении воздушности — через 1 мес. Потом контрольное УЗИ проводилось амбулаторно через 3 мес, если безвоздушный участок на предшествующей эхографии отсутствовал, а если сохранялся, то повторялось ежемесячно до полного восстановления воздушности легкого. После пятого УЗИ безвоздушный очаг выявлен только у 7 детей (4,5%), но у 13 пациентов (8,4%) на месте пневмонии лоцировались множественные артефакты «хвоста кометы» (рис. 4). В случае отсутст­вия безвоздушного участка и сохранения артефактов «хвоста кометы» или утолщения плевры УЗИ грудной клетки проводилось 1 раз в 3 мес при удовлетворительном состоянии пациента.

---

Рис. 4. Эхограмма интерстициальной пневмонии: множест­венные артефакты «хвоста кометы» (1) позади пристеночной гиперэхогенной линии воздушного легкого (2)

---

Артефакты «хвоста кометы» служат эхопризнаком интерстициальных изменений в легких различной этиологии, в том числе воспалительной. Интерстициальная пневмония проявляется развитием острого воспаления в альвеолярной стенке и интерстициальной ткани без первичной экссудации в респираторные отделы. Воздушность альвеол сохраняется и воспалительный инфильтрат не формируется, поэтому ультразвук не проникает в глубь сохранившего воздушность легкого. Соответственно, пристеночная гиперэхогенная линия от его поверхности не исчезает, а только видоизменяется, что и является основным ультразвуковым критерием этой формы пневмонии.

Поверхность легкого в зоне интерстициального воспаления выглядит как более широкая и менее четкая пристеночная гиперэхогенная линия без типичных артефактов «повторного эха», но с множественными артефактами «хвоста кометы» (см. рис. 3). По мере уменьшения отека интерстиция их интенсивность снижается и они исчезают. Пристеночная гиперэхогенная линия становится более ровной, а при окончательном восстановлении нормальной структуры легкого вновь появляются артефакты «повторного эха».

Однако они могут возникать не только при пневмонии, но и в случае фиброзных изменений интерстиция при пневмосклерозе, бронхолегочной дисплазии или застое в легких при сердечной недостаточности. Говорить об интерстициальной пневмонии можно только при соответствующей клинико-лабораторной картине или прослеженной в динамике паренхиматозной пневмонии, в противном случае необходимо искать другую причину появления «хвостов кометы». Поэтому сохранение эхо­картины интерстициальных изменений в легком без динамики более 6 мес мы расцениваем как показание для КТ грудной клетки с целью исключения очагового пневмофиброза или бронхоэктазов.

Анализ возрастных особенностей ультразвукового изображения пневмонии показал, что в 1-й группе детей (от рождения до 3 мес) наиболее часто встречались очаговые процессы в виде гипоэхогенных однородных очагов размерами до 10 мм с локализацией в задних сегментах верхней и нижней долей (2, 6, 10-й сегменты). Значительно реже встречались более крупные воспалительные инфильтраты в пределах сегмента; долевой инфильтрации в этом возрасте мы не наблюдали. Элементы воздушной эхобронхограммы визуализировались только в случае, когда размер инфильтрата приближался к размеру сегмента. Необходимо отметить, что даже небольшие воспалительные очаги нередко сопровождались клинической картиной тяжелой пневмонии.

При адекватной и своевременной этиотропной терапии восстановление воздушности паренхимы происходило быстрее по сравнению с аналогичными формами пневмонии у детей других групп. Однако на месте рассосавшегося инфильтрата более длительно, как минимум на неделю дольше, сохранялись интерстициальные изменения в виде неровной гиперэхогенной пристеночной линии с артефактами «хвоста кометы». Плевральный выпот на стороне поражения, как на уровне инфильтрата, так и в плевральном синусе, наблюдался в минимальном количестве, чаще в виде анэхогенного пространства толщиной до 5 мм.

Во 2-й группе детей (с 3 мес до 3 лет) передние и задние сегменты легких поражались одинаково часто, в основном также в виде очаговых инфильтратов, но уже более крупного размера — до 20 мм. Пневмония в этой группе тоже всегда сопровождалась небольшим по объему плевральным выпотом, лоцировавшимся уже не только на уровне инфильтрата, но и в плевральных синусах. Клинически степень тяжести заболевания уже в большей степени зависела от размеров воспалительного инфильтрата и нарастала по мере увеличения безвоздушной зоны.

У детей 3-й группы (с 4 до 7 лет) воспалительные инфильтраты обнаруживались чаще в средней доле справа и в язычковых сегментах слева, а также в 10-х сегментах с обеих сторон, что связано с анатомическим строением бронхиального дерева. Эти сегменты хуже вентилируются бронхами, в них быстрее адгезируются и размножаются патогенные бактерии. По форме преобладали сегментарные пневмонии с быстрым нарастанием объема воспалительной инфильтрации при несвоевременном лечении. Возможно, это связано с интенсивным развитием в этом возрасте пор Кона и увеличением функциональной роли коллатеральной вентиляции, способствующей распространению инфекционного агента в пределах доли.

В этом возрасте значительно чаще встречались долевые пневмонии, в структуре которых всегда прослеживались элементы воздушной эхобронхограммы. Увеличение их количества в первые дни этиотропной терапии являлось прогностически благоприятным признаком. Плевральный выпот также всегда присутствовал на стороне поражения, и его количество нарастало в зависимости от давности процесса.

В 4-й группе детей (с 4 до 18 лет) преобладали долевые пневмонии с локализацией в нижних долях и в средней доле справа с типичной эхосемиотикой, как у взрослых пациентов, представленной воздушной эхобронхограммой различной степени выраженности на гипоэхогенном фоне безвоздушной легочной ткани.

Во 2-й и 4-й группах детей очень часто наблюдались интерстициальные воспалительные изменения в легких. Если они определялись с двух сторон с неравномерным распределением по поверхности легкого в виде отдельных зон и протекали с клиникой атипичной пневмонии, то диагностировалась интерстициальная пневмония. Она всегда сопровождалась небольшим количеством выпота в плевральной полости. У 62 детей (40,2%) выявленные при трансторакальном УЗИ интерстициальные изменения в легком не подтверждались рентгенологическими данными, но в динамике на фоне этиотропной терапии они исчезали по мере выздоровления.

Заключение. УЗИ грудной клетки является информативным радиологически безопасным методом диагностики и динамического контроля пневмонии у детей разных возрастных групп, позволяющим своевременно оценить эффективность этиотропного лечения. В эхосемиотике пневмонии можно выделить очаговую и распространенную ультразвуковые формы. Очаговая представляет собой мелкий субплевральный воспалительный инфильтрат округлой формы с однородной гипоэхогенной структурой и характерна для новорожденных и детей младшего возраста. Распространенная занимает объем от сегмента до доли, имеет вид безвоздушной зоны треугольной формы с нечеткими контурами и неоднородной эхоструктурой с воздушной эхобронхограммой и встречается у детей старшего возраста. Критериями динамического мониторинга пневмонии являются размер и эхоструктура безвоздушной зоны. За период госпитализации УЗИ следует проводить не менее трех раз: первое УЗИ — с целью диагностики пневмонии, определения размера и локализации воспалительного инфильтрата; второе УЗИ на 3–5-е или 5–7-е сутки — для оценки изменений эхокартины и смены этиотропной терапии при отсутствии положительной динамики; третье УЗИ перед выпиской — для оценки оставшейся зоны инфильтрации и определения тактики дальнейшего наблюдения. Амбулаторное наблюдение необходимо для контроля за полным восстановлением воздушности легочной ткани и обратным развитием интерстициальных изменений в ней.

Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось какими-либо источниками, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.