Эхография в диагностике доброкачественных объемных образований гортани

Респираторный стридор и дисфония — распространённые симптомы, с которыми пациенты обращаются к оториноларингологу. Обычно они возникают из-за ларингита и ларинготрахеита (круп), но есть и другие причины: ларингомаляция — размягчение тканей гортани; парез гортани — нарушение её подвижности; объёмные образования: папилломатоз, мембраны, узелки голосовых складок, полипы и кисты гортани [1-6].

Рецидивирующий респираторный папилломатоз — это одна из наиболее распространенных доброкачественных опухолей гортани у детей, которая вызывается вирусом папилломы человека. Это заболевание подразделяется на две формы: ювенильную и взрослую. Ювенильная форма считается потенциально агрессивной и впервые диагностируется у детей в возрасте до 12 лет, но чаще всего проявляется уже в младенчестве [4,5]. В Соединенных Штатах этот недуг встречается с частотой 4,3 случая на 100 000 детей [5]. Папилломы обычно располагаются на голосовых складках. Течение заболевания непредсказуемо, и у некоторых пациентов, особенно у детей младшего возраста, наблюдается высокая частота рецидивов. Это существенно влияет на качество жизни [6] и может привести к обструкции дыхательных путей. Поскольку заболевание трудно поддается контролю и может вызвать тяжелую дыхательную недостаточность и даже смерть, необходимы точные методы его диагностики [5].

Мембраны гортани у детей могут быть врожденными или приобретенными. Врожденная голосовая мембрана была описана Fleischmann в 1882 году. Это редкий порок развития, на который приходится около 5% врожденных аномалий гортани [7-8]. Наиболее распространенной причиной приобретенной мембраны гортани является травма при интубации или длительная интубация. Самым высоким фактором риска образования приобретенной мембраны гортани является эндоларингеальная хирургия для лечения папилломатоза, особенно повреждение передней комиссуры [8]. Чаще всего анатомическая мембрана гортани локализуется в передней трети голосовой щели [8]. Папилломатоз и гортанная мембрана сопровождаются дисфонией и стридором, рецидивирующим крупом или пневмонией, эпизодическим цианозом. Оба заболевания могут рецидивировать после хирургического лечения.

Частой причиной дисфонии у детей и лиц голосоречевых профессий являются узелки голосовых складок, возникающие из-за избыточной голосовой нагрузки [1]. Кисты, фибромы и полипы возникают реже, но более выраженно снижают качество голоса, требуют хирургического лечения [2].

Золотым стандартом диагностики заболеваний гортани у детей является фибро- и видеоларингоскопия, у взрослых – непрямая ларингоскопия и ригидная эндоскопия [2,3,7, 10,11]. Однако эндоскопы должны быть стерилизованы, а для пациентов процесс ларингоскопии может быть неприятным, привести к таким осложнениям, как носовые кровотечения, вазовагальные явления, ларингоспазм и аспирация [9]. Иногда нет возможности осмотреть всю гортань из-за особенностей строения надгортанника и языка. Кроме того, использование анестетиков изменяет динамическую функцию гортани и ограничивает оценку сенсомоторных аспектов приводящих рефлексов гортани [9].

Эхография гортани предотвращает все эти неприятные ощущения и осложнения. Она стала шире применяться в клинической практике, особенно во время COVID-19, когда врачи старались избегать контакта с аэрозолями [12]. Эхография может быть эффективным методом динамической оценки состояния гортани и дыхательных путей, поскольку она экономит время, неинвазивна, хорошо переносится, безболезненна, легко выполняется и не содержит ионизирующего излучения. Ультразвук является эффективным методом для визуализации структур гортани и оценки подвижности голосовых складок [11,13-15]. Эндоларингеальное ультразвуковое исследование (УЗИ) используется в диагностике опухолевых процессов в гортани [16]. Но существует лишь несколько исследований, в которых применялось чрескожное УЗИ для диагностики таких патологий гортани, как узелки голосовых складок, полипы [17-22], папилломатоз [23], кисты [24] и рубцовый стеноз [25]. Цель исследования: оценить эффективность эхографии в диагностике доброкачественных объемных образований гортани.

Материалы и методы

Нами было выполнено проспективное исследование, включавшее 46 пациентов, направленных в городскую Ивано-Матренинскую детскую клиническую больницу и клинику Байкал-Медикл в Иркутске с жалобами на дисфонию без/со стенозом гортани. Информированное согласие было получено от родителей или самих взрослых пациентов на участие в исследовании. Исследование было одобрено местным этическим комитетом Иркутского государственного медицинского университета. Контрольная группа состояла из 25 здоровых добровольцев, у которых не было каких-либо симптомов со стороны гортани. Все пациенты были обследованы с помощью эхографии и ларингоскопии. Поперечное ультразвуковое исследование с высоким разрешением на уровне голосовых складок и черпаловидных хрящей было выполнено одним ультразвуковым специалистом с использованием Aloka SSD 1100, Hitachi HI-VISION Ascendus и General Electric Logic P9 линейным датчиком частотой 7,5–15,0 МГц. С экрана велась видеозапись, на которой одновременно записывались голос пациента и ультразвуковое изображение. Анестезия не применялась, подготовка пациента не требовалась. Все пациенты старше 2 лет были обследованы в положении сидя, что позволяло им смотреть на экран монитора. Детей до 2 лет обследовали в положении лежа на руках у родителей, предпочитали делать это во время их естественного сна. В некоторых случаях помогал отвлечь детей просмотр видео на мобильном телефоне.

Датчик помещали на шее в поперечной плоскости, в области нижней трети щитовидного хряща, которая была выявлена при пальпации (рис. 1).

Рис. 1 . Расположение датчика на шее пациента.

Щитовидный хрящ идентифицировали по его характерной изогнутой форме. Затем перемещали датчик кранио-каудально, пока не становились видны движения черпаловидных хрящей во время дыхания. УЗИ проводилось в нескольких режимах: в В-режиме, в режиме цветового допплеровского картирования (ЦДК), а также в импульсно-волновом при одностороннем процессе; комбинация переднего и бокового положения ультразвукового датчика, когда он располагался параллельно пластине щитовидного хряща. Голосовые складки обследовались при спокойном дыхании, во время прерывистой фонации гласных звуков «э», «и», «а», если пациент умел фонировать по требованию. Всем пациентам удалось провести обследование гортани, ни один из них не выбыл из исследования. Первоначально описывали щитовидный хрящ в режиме серой шкалы как окно для исследования голосовой щели. Можно было измерить его угол и участки окостенения. Симметричность движений гиперэхогенных вестибулярных, гипоэхогенных голосовых складок и гиперэхогенных черпаловидных хрящей наблюдалась при спокойном дыхании и произнесении гласных звуков, если пациент (ребенок) соглашался говорить. Обнаружение любых эхогенных образований в просвете гортани расценивали как патологию. Были описаны их размер, положение, изменения в размерах при смене положения тела из вертикального в горизонтальное, смещение во время дыхания и наличие дистального усиления по типу артефакта — хвоста кометы. Определяли, есть ли связь между перемещением эхогенного образования в просвете гортани и усилением шума при дыхании. Затем включали режим ЦДК и наблюдали цветовые артефакты в просвете гортани и сигналы, поступающие от структур гортани во время дыхания. Обращали внимание на то, как выявленные ранее эхогенные образования улавливали цветовые артефакты, были ли они полностью окрашены или только по контуру, а также содержали ли они сосуды. При одностороннем процессе проводили исследование в импульсно-волновом режиме, устанавливая курсор в середине исследуемой голосовой складки, записывали на экране скорость ее движений при дыхании, при фонации. После осмотра пациента были проанализированы кинопетля и видеозаписи камеры с экрана для формирования заключения.

Ларингоскопия проводилась врачом-оториноларингологом или эндоскопистом с использованием гибких эндоскопов диаметром 2,4 мм Pentax или Olympus, непрямой или ригидной ларингоскопии, в половине случаев при фиброскопии применялась местная анестезия, ригидная ларингоскопия и непрямая ларингоскопия выполнялись без анестезии. После ларингоскопии были выявлены следующие заболевания гортани: папилломы единичные и множественные (n=34), полип, гемангиома, гранулема и фиброма (n=5), узелки голосовых складок (n=14), мембраны передней комиссуры гортани (n=7).

Табл. 1 . Распределение первичных пациентов по полу, возрасту

Параметры	Средний возраст, лет,	Пол, n (%)
	М±SD	Мужской    Женский

Основная группа               5,0±4,0            21 (46%)       10 (40%)

Контрольная группа             7,0±2,0            25 (54%)       15 (60%)

Итого                                      46 (100%)     25 (100%)

Расчет коэффициента каппа Коэна (согласие эхографии и ларингоскопии) рассчитывали по формуле: Карра К = (P 0 – P е ) / (1 – P e ), где Р 0 – фактическое согласие, Р е – ожидаемое. Чувствительность, специфичность, диагностическая эффективность эхографии при диагностике объемных заболеваний гортани, ROC-анализ (receiver operating characteristic) были рассчитаны на основе данных ларингоскопии в качестве метода верификации диагноза с использованием компьютерных программ MedCalc 23.3.7, Statisticа 10.0 для Windows версии 24.0 (IBM Corp., Armonk, Нью-Йорк, США). Значение Р <0,05 считалось статистически значимым.

Результаты

В В-режиме у 22 здоровых пациентов из группы без патологии просвет голосовой щели был анэхогенным, колебания складок – симметричными (рис. 2А). Режим ЦДК позволял видеть симметричные цветные сигналы на обеих половинах гортани во время спокойного дыхания в конце вдоха. При увеличении мощности сигнала в режиме ЦДК и выполнении глубокого дыхания передние две трети дыхательных путей становились равномерно окрашенными (рис. 2Б).

Симметричные движения голосовых складок лучше всего выявлялись при спокойном дыхании, при вдохе после задержки дыхания, при отрывистой фонации гласных. При глотании голосовые складки плотно сближались. У трех пациентов контрольной группы были выявлены симметричные небольшие эхогенные образования в передних отделах гортани, которые были приняты за узелки голосовых складок, но после покашливания перестали визуализироваться, при ларингоскопии они соответствовали густой вязкой мокроте в узловых местах складок.

(А) (Б) (В)

Рис. 2 . Эхограмма гортани в норме: (А) В-режим, вдох, (Б) схема, где тонкие стрелки показывают голосовые складки, толстые стрелки – черпаловидные хрящи, треугольники – контур щитовидного хряща; (В) режим ЦДК, выдох. Симметричное окрашивание краев складок.

Результаты эхографии и ларингоскопии у пациентов с дисфонией представлены в таблице 2. Эхография у пациентов с дисфонией с/без стеноза гортани в В-режиме выявила эхогенные образования в просвете гортани в 55 случаях из 60, в том числе при повторном обследовании пациентов с дисфонией при рецидиве папиллом гортани (n=14).

Табл. 2. Соответствие результатов эхографии и ларингоскопии при диагностике объемных заболеваний гортани

Метод исследования		Эхография, n			Ларингоскопия, n (%)
Патология	TP, n	TN, n	FP, n	FN n	TP, n
Папилломатоз гортани	34		0	0	34 (40)
Мембрана гортани	7		0	0	7 (8)
Интубационная гранулема	0		0	1	1 (1)
Узелки голосовых складок	10		0	4	14 (16)
Фиброма	2		0	0	2 (2)
Полип голосовых складок, гемангиома	2		0	0	2 (2)
Норма	0	22	3	0	25 (29)
Всего	55	22	3	5	85 (100)
Диагностическая эффективность %		90,6			100

Примечание: TP – истинно положительный результат, TN – истинно отрицательный результат, FP – ложноположительный результат, FN – ложноотрицательный результат.

Эхография не выявила интубационную гранулему задних отделов гортани у одного пациента, узелки голосовых складок – у 4-х. Значение коэффициента каппа Коэна (согласие эхографии и ларингоскопии) представлено в таблице 3.

Табл. 3 . Выявление объемных образований в гортани с помощью эхографии и ларингоскопии

	Ларингоскопия			k*
Эхография		Обнаружено	Не обнаружено
	Обнаружено	55	3	0,7785
	Не обнаружено	5	22

*Примечание: k – коэффициент каппа Коэна.

Чувствительность и специфичность эхографии гортани для выявления объемных образований (папиллом, мембран, узелков, полипов) составили 94,8% (95% ДИ: 85,6–98,6%) и 81,5% (95% ДИ: 61,9–93,7%) соответственно по сравнению с ларингоскопией. Эхография имела положительное прогностическое значение в 94,8% случаев и отрицательное прогностическое значение в 81,5% при выявлении объемных образований гортани. ROC-анализ представлен на рис. 3.

Рис. 3 . ROC-анализ для оценки эхографии как метода диагностики объемных образований гортани.

Обсуждение

Как и другие исследователи, мы убедились, что эхография позволяет идентифицировать структуры гортани и движение голосовых складок у здоровых пациентов молодого возраста: гиперэхогенные щитовидные и черпаловидные хрящи, гиперэхогенные вестибулярные складки и гипоэхогенные с эхогенным свободным краем голосовые складки, а также анэхогенный просвет гортани [14]. Однако некоторые авторы, обследовав 35 детей со здоровой гортанью под наркозом и проведя одновременное ультразвуковое исследование перед снятием ларингеальной маски, описали голосовые складки как гиперэхогенные [14]. В нашей статье описаны сонографические особенности папилломатоза гортани, узелков, полипов и мембран как эхогенных образований на фоне анэхогенного просвета гортани. Эти 61

образования подразделялись на три типа на основе эхографии гортани в B-режиме и режиме цветового допплеровского картирования.

Первый вариант (рис. 4, 5) соответствовал отдельным папилломам на голосовых складках (n=10), фиброме, полипу (n=3), узелкам (n=10).

(А) (Б) (В)

Рис. 4 . Папилломы на правой голосовой складке и в передней комиссуре (стрелка) мальчика 9 лет (первично выявлены): (A) эхография гортани в B-режиме, (Б) эхография в режиме ЦДК, (В) эндоскопическое исследование (ротировано на 180^о для лучшего сравнения с УЗИ).

(А)

(Б)

(В)

Рис. 5. Ангиофиброма (стрелка) левой голосовой складки пациентки 52 лет: (A) эхограмма в В-режиме, изоэхогенное образование с дистальным усилением, (Б) ЦДК-режим, цветовой артефакт на образовании фиксируется на высоте вдоха, (В) фиброларингоскопическая картина (изображение ротировано для получения сходного с эхографией ракурса).

Небольшие объемные образования от 1 до 6 мм выявлялись в виде гиперэхогенных образований в просвете гортани с дистальным усилением по типу «хвоста кометы». Узелки не давали дистального усиления. Удавалось определить их размер и локализацию в гортани. В ЦДК-режиме такие папилломы лучше окрашивались на высоте вдоха и цветовые артефакты задерживались на них дольше, как бы подчеркивая их контур и размер. Во время фонации расширялась неокрашенная зона в проекции объемного образования в гортани. Папилломы и полипы располагались асимметрично в гортани, что позволяло отличить их от узелков голосовых складок, которые выявлялись как симметричные маленькие эхогенные образования в передних отделах голосовой щели. Папилломы одиночные на голосовых складках при эхографии не отличались от одиночных полипов в гортани – визуализировались эхогенными, в ЦДК-режиме подчеркивались цветовым артефактом.

Ларингоскопия позволяла провести дифференциальную диагностику ангиоматозного полипа от папилломы по его красной окраске, но в случае небольшого полипа или папилломы распознавание их структуры было возможно только после гистологического исследования. У 3 пациентов контрольной группы без жалоб со стороны гортани были выявлены симметричные эхогенные образования в передних ее отделах, симулирующие узелки голосовых складок, позже при ларингоскопии оказавшиеся густой слизью в узловых точках. Sirikci и соавторы [13] также описывали полипы и узелки как гетерогенные гиперэхогенные образования, но отдельные полипы были изо- и гипоэхогенными. Bryson и соавторы [23] описывали респираторные папилломы как гиперэхогенные поражения на фоне гипоэхогенных истинных голосовых складок. Но в этих исследованиях авторы не использовали ЦДК-режим для лучшей визуализации объемных образований, а Bryson обследовал детей под наркозом в операционной, поэтому не описал движений голосовых и вестибулярных складок и смещения папиллом при дыхании. Мы согласны с данными исследователями в том, что эхография была простой в выполнении, занимала менее 10 минут и позволяла легко документировать полученные изображения [23]. При односторонней локализации процесса в гортани в импульсно-волновом режиме определялось ограничение движений одной половины гортани (рис. 6).

Рис. 6. Эхография гортани во время фонации в импульсно-волновом режиме пациентки 13 лет с папилломой на левой голосовой складке (поперечно-боковое расположение датчика): слева – скорость правой половины гортани более 40 см/сек, справа – скорость левой половины гортани до 20 см/сек.

Второй вариант соответствовал большим объемным образованиям в гортани, локализующимся в передней комиссуре (рис. 7): папилломам (n=24), гемангиоме (n=1). В В-режиме они визуализировались как гипер-, гипо- и изоэхогенные структуры в передних отделах голосовой щели с дистальным усилением по типу «хвоста кометы» или по контуру. Они иногда изменяли свой размер в просвете гортани по мере того, как перемещались во время дыхания (так было замечено у папиллом и полипов более 6 мм на широком основании). В режиме ЦДК большая папиллома, гемангиома и мембрана передней комиссуры вызывали нарушение цветового окрашивания в передней части просвета при спокойном дыхании по типу «дефекта наполнения цветом».

(А)                            (Б)                          (В)

Рис. 7 . Гемангиома правой вестибулярной складки пациента 26 лет (стрелка). (A) эхограмма гортани в В-режиме на вдохе, гипоэхогенное образование с эхогенным контуром, (Б) эхограмма гортани в ЦДК-режиме на вдохе, окрашивание по периферии образования, (В) фиброларингоскопическая картина гортани при фонации.

Подобное окрашивание вокруг объемного образования в режиме ЦДК было отмечено Е.Б. Ольховой при эхографии кисты гортани у ребенка [25].

Третий вариант (рис. 8) соответствовал рубцам в передней комиссуре (мембране) (n = 7): в B-режиме на некотором расстоянии от передней комиссуры была выявлена линейная гиперэхогенная структура, параллельная поверхности кожи при срединном расположении датчика. В режиме ЦДК в дистальной части просвета гортани был обнаружен цветовой артефакт, который имел вид дефекта наполнения передней комиссуры при дыхании и фонации, как и при больших папилломах в передней комиссуре (более 6 мм).

(А)                                (Б)                          В

Рис. 8. Мембрана в передней комиссуре (стрелка) мальчика 7 лет: (A) эхограмма в B-режиме во время дыхания, линейное эхогенное образование на уровне дистальных отделов мембраны, (Б) эхограмма в режиме ЦДК во время фонации, мембрана не окрашивается, (В) фиброларингоскопическое исследование (ротировано на 180^о для лучшего сравнения с эхографией).

Е.Б. Ольхова и соавторы [25] описали мембрану гортани аналогичным образом, но не исследовали момент фонации в режиме ЦДК. Стент в трахее [20] и лейкоплакия [13] были описаны тоже, как эхогенные образования линейной формы, но лейкоплакия была расположена параллельно краю голосовой складки. Подскладковые рубцы [26] и гемангиомы [27] были описаны, как эхогенные образования с сужением дыхательных путей. В нашем случае гемангиома была гипоэхогенной, давала повышение эхогенности по контуру на границе с воздухом, а в режиме ЦДК окрашивалась, как дефект наполнения цветом (рис. 7).

Полипы и кистозные образования в гортани были описаны Sirikci и соавт., Bisetti и соавт. и Wang и соавт. как гипер- или гипоэхогенные образования [13,18,19], но данные авторы не использовали режим ЦДК. Частота выявления круглых и некруглых полипов составила 92% и 70% соответственно [19]. Узелки голосовых складок ранее обнаруживались с помощью эхографии в виде небольших симметричных эхогенных образований [13,17,21], но в режиме ЦДК нами впервые они визуализированы. Папилломы, мембраны и узелки лучше выявлялись в режиме цветового допплеровского картирования, которое позволяло окрасить даже небольшие образования размерами до 2 мм. В предыдущих работах было показано, что ЦДК-режим не выявлял сигналы кровотока в большинстве полипов голосовых складок, но показывал их в опухолях гортани и подскладковых гемангиомах [19,27]. В нашей работе мы наблюдали фиксацию цветовых сигналов (артефактов) на папилломах в конце вдоха, но это не указывало на кровоток в них, так как просвет гортани также окрашивался во время дыхания. В области прикрепления ножки фибромы гортани отмечалось мерцание артериального сосуда в режиме ЦДК. В то же время в В-режиме вязкая мокрота вызывала появление гиперэхогенных образований в просвете гортани, а при ЦДК они окрашивались как узелки. Таким образом, папилломы, фибромы, узелки и мембраны выглядели как различные по форме и размерам эхогенные образования в просвете гортани.

Как Sirikci и соавт. и Gomaa и соавт. [13,28] мы отмечали, что у эхографии были ограничения: очень маленькие образования было трудно обнаружить – мы не выявили узелки у 4-х пациентов, как и процесс в межчерпаловидном пространстве из-за наличия воздуха в голосовой щели. Боковое расположение датчика помогало распознавать образования в задних отделах голосовой щели, но не между черпаловидными хрящами. Gadalla и соавторы определили, что чувствительность ультразвукового исследования гортани составила 88,5% по сравнению с фиброларингоскопией при определении объемных образований голосовых складок у 52 взрослых пациентов, но отмечали ограничения применения метода эхографии при выраженной оссификации щитовидного хряща [22], в наших наблюдениях мы этого не наблюдали, хотя Strauss описал очаги окостенения щитовидного и перстневидного хрящей при обследовании детей [29]. Эхография являлась альтернативным методом исследования гортани, когда ларингоскопия была сопряжена с трудностями у пациентов с повышенным глоточным рефлексом, при заболеваниях шеи, челюстей, у младенцев и детей младшего возраста [28].

Просмотр видеоклипа и запись исследования на камеру помогали нам соотнести дыхательные шумы с изображением на экране и понять, что вызывает стеноз. F. Shirley и соавт. [21], обследуя 32 ребенка, установили, что ультразвуковая диагностика позволяет идентифицировать разные причины стридора и дисфонии в гетерогенной когорте младенцев и детей младшего возраста, чувствительность и специфичность эхографии для диагностики патологии гортани составили 87% и 100% соответственно по сравнению с фиброларингоскопией, но эти авторы не обследовали пациентов с папилломами и мембраной: только при парезе, узелках, ларингомаляции, кисте гортани, парагортанном образовании, отеке голосовых складок и шейной лимфангиоме. El-Anwar и соавт. [26] показали, что чувствительность УЗИ составила 88,5%, специфичность – 100%, а точность – 91,7% по сравнению с эндоскопией для определения степени стеноза при рубцовых образованиях под складками. Мы согласны с Ongkasuwan и соавт. [17], что эхография может лишь приблизительно различать различные типы образований гортани, такие как папилломы, мембраны, узелки или полипы. Тем не менее, выявление эхогенного образования в анэхогенном просвете гортани при первичном обследовании у пациента с дисфонией и/или стенозом позволит сразу диагностировать объемный процесс в гортани и направить пациента к оториноларингологу.

Заключение

По результатам проспективного клинического обследования 71 пациента с помощью эхографии и ларингоскопии определен высокий уровень соответствия (коэффициент каппа составил 0,78), чувствительность и специфичность ультразвукового исследования составили 94,8% и 81,5% соответственно при выявлении доброкачественных объемных образований гортани по сравнению с ларингоскопией. Полученные данные позволяют использовать 65

эхографию в качестве альтернативного метода исследования гортани, если ларингоскопия недоступна или невозможна.

Вклад авторов. М.В. Субботина: сбор и обработка информации, анализ результатов, написание и редактирование текста рукописи, подготовка и оформление иллюстраций; М.И. Пыков: редактирование текста. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Соблюдение прав пациентов и правил биоэтики. Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Разрешение локального этического комитета Иркутского государственного медицинского университета (протокол № 2, 2014 г.). Информированное согласие было получено от всех субъектов, участвующих в исследовании.