Ультразвуковая анатомия органов грудной клетки в норме

При ультразвуковом исследовании можно выделить три основных компонента: мягкие ткани грудной стенки, костный скелет и поверхность воздушного легкого с последующими реверберациями. На границе мягкие ткани/кость и мягкие ткани/воздух происходит практически полное отражение ультразвука, что делает костный скелет грудной клетки и воздух в полости альвеол основными препятствиями для получения информативного изображения при трансторакальном исследовании. Поэтому исследование грудной полости возможно только через межреберья и через верхнюю или нижнюю апертуру грудной клетки.

Экранирующий воздушный барьер может располагаться в подкожной жировой клетчатке и межмышечном пространстве, в плевральной полости или в легком. Успешная ультразвуковая ви­зуализация патологических изменений в легком или вне его возможна только при отсутствии между объектом исследования и датчиком газообразной среды – либо при непосредственном соприкосновении образования с грудной стенкой, либо при наличии между объектом и сканирующей поверхностью структур, лишенных воздуха (плевральный выпот, зона инфильтрации, зона ателектаза) (рис. 8).

Рис. 8. Условия визуализации внутрилегочного очага. А – соприкосновение очага с грудной стенкой. Б – визуализация через плевральный выпот.
В – визуализация через безвоздушную легочную ткань

Подкожная и межмышечная эмфизема делают исследование абсолютно неинформативным, поскольку экранирование ультразвука происходит на самом поверхностном уровне, когда невозможно лоцировать не только внутрилегочные образования, но и патологические изменения в плевральной полости и мягких тканях грудной стенки. Ультразвуковое изображение представлено вуалеподобной структурой, возникающей сразу же позади эхогенной линии кожи. Она появляется из-за многочисленных ревербераций, вызванных отражением и значительным рассеиванием ультразвука от воздушных включений в подкожной клетчатке и мышцах. Следующим уровнем возможного экранирования является плевральная полость. Пневмоторакс позволяет оценить состояние мягких тканей грудной стенки, но препятствует визуализации плевральной полости и легкого.

Наибольший интерес представляют возможности ультразвукового метода для диагностики патологических изменений легких и плевры. Поверхностное расположение плевры и плевральной полости создает хорошие условия для их ультразвуковой визуализации. Единственным ограничивающим фактором является необходимость сканирования из межреберий или субкостально. Детальному изучению доступна наибольшая часть плевры и плевральной полости, за исключением парамедиастинальных отделов и междолевых щелей, перекрытых в нормальном состоянии воздушной легочной тканью.

В норме при сканировании датчиком 7, 5 МГц последовательно визуализируются следующие структуры: кожа, слой подкожной жировой клетчатки, тонкая эхогенная полоска наружного листка собственной фасции груди, мышечные слои, представленные мышцами плечевого пояса, брюшной стенки и межреберными мышцами с разделяющими их листками фасций (рис. 9). Толщина подкожно-жировой клетчатки подвержена значительным индивидуальным коле­баниям. Жировая ткань выглядит как гипо- или среднеэхогенная ткань с множественными короткими более эхогенными штрихами от соединительнотканных прослоек. Глубже нее определяется также вариабельный по толщине мышечный слой в виде гипоэхогенного пласта, разделенного поперечными гиперэхогенными перегородками. Граница между подкожно-жировой клетчаткой и мышечным слоем прослеживается четко. Однако на сканерах с невысокой раз­решающей способностью мягкие ткани могут иметь вид однородной гипоэхогенной структуры без линейной исчерченности и без диф­ференцировки жирового и мышечного слоев.

Ультразвуковая картина ребер различна в костной и хрящевой частях. Костная часть ребер визуализируется в виде яркой гиперэхогенной структуры с выраженной акустической тенью позади. Хрящевые отрезки ребер сканируются на всю глубину и имеют вид однородных гипоэхогенных овальных образований, не препятствующих визуализации гиперэхогенной поверхности легкого. Межреберные промежутки представлены типичной эхоструктурой межреберных мышц с характерной линейной исчерченностью.

Рис.9. Нормальное ультразвуковое изображение грудной клетки, 7, 5 МГц.
А –продольный срез. Б – поперечный межреберный срез.

1 – кожа, 2 – подкожная клетчатка, 3 – мышцы, 4 – ребра; 5 – плевра
(с паренхимой поверхностного отдела легкого)

Глубже визуализируется эхогенная полоска внутренней грудной фасции, тонкий гипоэхогенный слой рыхлой клетчатки. Затем более тонкая эхогенная полоска толщиной до 1–2 мм, являющаяся суммой отражения от париетального, висцерального листков плевры и границы мягкие ткани / воздушная легочная ткань.

При использовании высокоразрешающих датчиков возможна раздельная визуализация листков плевры (рис. 10). При этом с внутренней стороны к межреберным мышцам прилежит тонкая и ровная эхогенная линия, которая за пределами межреберья перекрывается акустическими тенями ребер. При дыхании она остается неподвижной и соответствует париетальной плевре. Узким щелевидным пространством плевральной полости от нее отделена другая четкая и ровная пристеночная линия, но уже гиперэхогенная, несколько большей толщины и подвижная при дыхании. Она возникает при отражении ультразвука от воздуха в субплевральных альвеолах, т.е. является ультразвуковым изображением поверхности воздушного легкого.

Рис. 10. Визуализация листков плевры при высокочастотном сканировании

Однако даже при использовании высокочастотных датчиков раздельно визуализировать эти линии удается не всегда. Отражение тонкой висцеральной плевры сливается с интенсивной гиперэхогенной линией от легкого и отдельно не визуализируется. Увидеть висцеральную плевру в виде тонкой линии на поверхности легкого можно только при потере воздушности легочной ткани.

При дыхании отчетливо видно скольжение плевральных листков. В случае длительной хронической патологии, в частности туберкулезной, плевральные листки могут значительно утолщаться и деформироваться с появлением в них гиперэхогенных участков, обусловленных обычно обызвествлением.

Нормальная воздушная легочная ткань не видна. Изображение позади пристеночной гиперэхогенной линии представляет собой сочетание реверберации и различных артефактов, в первую очередь «повторного эхо». Визуализация воздушной легочной ткани на глубину невозможна, поскольку генерируемые ультразвуковые колебания не распространяются в газообразных средах (коэффициент от­ражения от воздуха ≈ 99 %), и эхографически в нормальных условиях видна только поверхность легкого. То есть пристеночную гиперэхогенную линию обоснованно можно считать отражением ультразвука от воздуха в полости альвеол субплеврального слоя легких, то есть фактически ультразвуковым изображением поверхности воздушного легкого.

При использовании высокочастотных датчиков можно визуализировать плевральные синусы как щелевидные анэхогенные пространства, расположенные между поверхностью диафрагмы и грудной стенкой снаружи и средостением – изнутри. Примерно на уровне X межреберья расположен нижний край легкого. На вдохе он смещается вниз, глубоко проникая в плевральный синус, при этом дистальные реверберации экранируют все глубжележащие структуры. На экране это выглядит как закрытие занавеса, перекрывающего изображение печени или селезенки (рис. 11). Дыхательная подвижность пристеночной гиперэхогенной линии нарастает от верхних отделов легкого к нижним и в норме на уровне нижнего края при спокойном дыхании составляет не менее 4–5 см. Дыхательная амплитуда движений нижнего края значительно ограничивается при наличии плевральных сращений и облитерации синусов, а также при патологии самого легкого, снижаясь при эмфиземе.

Рис. 11. Нижняя граница легкого. Продольное сканирование
по лопаточной линии

Если используется датчик 3, 5 МГц, можно дифференцировать подкожную жировую клетчатку в виде практически однородной полосы различной толщины, гипоэхогенный мышечный слой, затем визуализируется эхогенная полоска плевральных листков и границы воздушной легочной ткани (рис. 12). Низкочастотные датчики не позволяют визуализировать париетальную плевру отдельно от гиперэхогенной поверхности легкого.

Рис. 12. Нормальное изображение стенки грудной клетки при использовании
датчика 3, 5 МГц

Наиболее отчетливо визуализируются средние и нижние отделы легких, реберно-диафрагмальные синусы, купол диафрагмы. Область верхних отделов легких является наиболее трудной для оценки ввиду топографо-анатомических особенностей данной зоны грудной клетки.

При субкостальной позиции в плоскость сканирования попадают также печень или селезенка и диафрагма. Диафрагма определяется как яркая гиперэхогенная изогнутая структура толщиной до 4–5 мм. Яркость ее обусловлена сильным отражением от границы между диафрагмой и воздушным легким. Высокочастотное разрешение позволяет визуализировать более сложную трехслойную структуру (рис. 13).

Рис. 13. Диафрагма в норме. А – поперечное сканирование из правого
подреберья. Б – продольное сканирование

Периферическая мышечная часть диафрагмы определяется как гипоэхогенная структура между тонкой эхогенной линией, представляющей собой отражение от границы диафрагма – капсула печени со стороны абдоминальной поверхности и яркой более толстой эхогенной линией, являющейся отражением от поверхности воздушного легкого. Появление третьей эхогенной линии, которую иногда можно увидеть с торакальной стороны диафрагмы, связано с зеркальным отражением границы диафрагма – легочная поверхность.

Купол диафрагмы при нормальной воздушности легкого перекрывается реверберациями и недоступен визуализации, но при достаточном по объему плевральном выпоте он определяется на всем протяжении, причем сухожильный центр имеет вид однородной эхогенной линии. Пространство между диафрагмой и межреберными мышцами соответствует реберно-диафрагмальному плевральному синусу, и при отсутствии сращений на вдохе в него глубоко проникает пристеночная гиперэхогенная линия.

Ножки диафрагмы в норме выглядят как гипоэхогенные структуры округлой или вытянутой формы по сторонам аорты (рис. 14). Правая ножка шире и длиннее, прикрепляется на уровне тела L3, левая – на уровне L2.

Поперечное сканирование Продольное сканирование

Рис. 14. Ножки диафрагмы визуализируются в виде гипоэхогенных узелков (стрелки) по сторонам аорты при поперечном сканировании и в виде вытянутой структуры – при продольном

Визуализация ножек диафрагмы может быть причиной ложной диагностики лимфаденопатии и другой патологии.

Ультразвуковой метод позволяет в реальном времени оценить движение диафрагмы. В среднем, экскурсия диафрагмы между максимальным вдохом и максимальным выдохом составляет 3, 5 см слева и 3, 3 см справа. Исследование подвижности диафрагмы лучше проводить при продольном сканировании, используя печень или селезенку в качестве акустического окна (рис. 15). При поперечном сканировании из-под мечевидного отростка можно одновременно оценить обе стороны диафрагмы. Купол и заднелатеральные отделы являются наиболее подвижными при дыхании. Периферические отделы фиксированы и поэтому неподвижны. В норме диафрагма опускается во время вдоха и поднимается во время выдоха.

Рис. 15. Нормальное движение диафрагмы в М-режиме во время
дыхательного цикла

Экскурсия диафрагмы считается ненормальной, когда подвижность одной ее стороны при глубоком дыхании превышает в два раза экскурсию другой стороны. Парадоксальное движение – важный симптом поражения диафрагмы. Его документируют при движении диафрагмы вверх во время глубокого вдоха (в норме отмечается опускание диафрагмы). Чаще всего этот симптом определяется при повышении давления со стороны брюшной полости и снижении внутригрудного давления, связанного с нормальным движением диафрагмы на непораженной стороне. Кроме этого, парадоксальный кинез диафрагмы может быть при ее параличе, эвентрации и диафрагмальных грыжах.

При повреждениях диафрагмы отмечается резкое ограничение движения пораженной стороны при дыхании, что может быть зафиксировано в М- режиме (рис. 16).

Рис. 16. Потеря движения при повреждении диафрагмы

Средостение – наиболее сложная область для ультразвукового исследования, что обусловлено ее пространственным расположением в грудной клетке и сложными анатомическими взаимоотношениями органов. Воздушная легочная ткань препятствует визуализации большей части средостения, оставляя доступной для ультразвукового исследования только супрастернальный и частично парастернальный доступы. Однако в ряде случаев трансторакальное УЗИ позволяет получить важную информацию для установления диагноза. Паракардиальные отделы легочной ткани могут быть дополнительно изучены из стандартных эхокардиографических точек с отклонением плоскости сканирования ультразвукового датчика внаправлении поверхности легкого. Важную диагностическую информацию о состоянии крупных бронхов и сосудов корней легких, а также структур средостения можно получить при использовании чреспищеводного и эндотрахеального ультразвукового сканирования.