Пневмомедиастинум, пневмоторакс и эмпиема плевры у пациентов с COVID-19

Эмфизема средостения или пневмомедиастинум определяется, как присутствие воздуха в средостении. Большинство случаев вызвано травмой – случайной, насильственной или ятрогенной, однако некоторые возникают без видимой причины и называются «спонтанными». Частота спонтанной эмфиземы средостения среди госпитализированных пациентов, колеблется, по различным данным от 0,02 [5] до 0,003 %. На самом деле они не являются действительно спонтанными, так как обычно вызваны внезапным повышением внутриаль-веолярного и внутрибронхиального давления из-за кашля, чихания, рвоты, при родах или пробе Вальсальвы (повышение внутрибронхиального и внутриальвеолярного давления при энергичном выдохе при закрытой голосовой щели) [4, 5]. Некоторые из них были связаны с употреблением кокаина [6], курением марихуаны [7], тестированием функции легких [8] и астмой [9]. Способствующие факторы включают пневмото- ракс и перфорацию трахеи, бронхов или пищевода. Случаи, в которых этиология пневмомедиастинума ясна – такие, как пневмомедиастинум, связанный с травмой, перфорацией полых органов, ятрогенными травмами, инфекциями и хирургическими операциями – не считаются спонтанным пневмомедиастину-мом. Впервые он был описан Луисом Хамманом в 1939 году [15], поэтому его еще называют синдромом Хаммана. Первичные жалобы включают ретростернальную боль, иррадиирующую в сторону шеи или спины, порой – нехватку воздуха. Клиническими признаками являются дисфагия (одинофагия), дис-фония, одышка, подкожная эмфизема, отсутствие сердечной тупости при перкуссии и синдром Хаммана (хруст, треск или бульканье, синхронные с биением сердца при аускультации). Патофизиология этого состояния основана на существовании градиента давления между альвеолами и интерстицием легких – эта разница давления может привести к разрыву альвеол и последующему выходу воздуха в интерстиций. Как только воздух попадает в легочный интерстиций, он стремится в сторону хилума и средостения по градиенту давления между периферией легкого и средостением [12]. При большом градиенте давления происходит разрыв альвеол, что позволяет воздуху проникать в перибронхиальные и периваскулярные пространства и достигать средостения (так называемый эффект Маклина) [12–14]. С момента начала распространения Covid-19 появились публикации, касающиеся ПМ на фоне коронавирусной инфекции, однако они ограничены небольшим количеством наблюдений [1, 2].

Цель исследования состоит в том, чтобы представить некоторые данные о новых, нередких наблюдениях пневмо-медиастинумов, порой сочетающихся с пневмотораксом и гидропневмотораксом у пациентов с Covid-19, c различными клиническими проявлениями и течением, а также определить предпочтительную тактику лечения.

Материал и методы исследования

В период с апреля 2020 по апрель 2021 г., в Университетскую клиническую больницу № 4 Первого Московского Государственного Медицинского Университета им. И.М. Сеченова, госпитализирован 5301 больной с Covid-19, в возрасте от 19 до 104 лет, среди которых было 2632 мужчины и 2669 женщин (табл. 1).

Таблица 1

Общее число госпитализированных, распределение по полу и возрасту

Table 1

Total number of hospitalized, sex and age distribution

Возраст Age	19–30	31–40	41–50	51–60	61–70	71–80	81–90	91–104	Всего Total	%
Мужчин Men	67	198	261	564	666	530	316	30	2632	49,6
Женщин Women	56	161	397	440	608	565	400	42	2669	50,4
Итого: Total	123	359	658	1004	1274	1095	716	72	5301	100

Сравнив все возрастные группы по полу, можно сделать продолжительностью жизни, то в группе «41–50» вызывает вывод, что они статистически значимо различаются (р<0,0001). интерес.

На основании рисунка 1 можно заметить, что в возрастных группах «19–30», «31–40», «51–60» и «61–70» больше мужчин, а в группах «71–80», «81–90», «91–104» и «41–50» больше женщин. Если в группах 71+ преобладание женщин объясняется

Сравнивая возрастные группы, можно заключить, что группа «41–50» статистически значимо отличается от группы «19–30» (р=0,0023), группы «31–40» (р<0,0001), группы «51–60» (р<0,0001), группы «61–70» (р<0,0001) и группы «71–80» (р=0,0004).

Рис. 1. Распределение исследуемых по полу внутри возрастных групп

Fig. 1. Distribution of subjects by sex within age groups

Среди всех, находившихся на лечении по поводу Covid-19, пневмомедиастинум, в сочетании с пневмотораксом или гидротораксом, возник у 163 (3,1 %) пациентов (65 женщин и 98 мужчин, в возрасте от 38 до 85 лет). Пневмомедиастинум наблюдали у 45 больных, пневмомедиастинум в сочетании с пневмотораксом – у 86, в сочетании с двусторонним пневмотораксом – у 10, с пневмотораксом и гидротораксом – у 19, пневмомедиастинум и эмпиему плевры – у 3.

Основные первичные субъективные и объективные признаки пневмомедиастинума и пневмоторакса представлены в таблице 2.

Таблица 2

Первичные жалобы и клинические признаки

Primary complaints and clinical signs

Table 2

Ретростернальная боль с иррадиацией в сторону шеи или спины Retrosternal pain with irradiation towards the neck or back	120 (73,6 %)
Ощущение нехватки воздуха Feeling short of air	55 (33,7 %)
Кашель Сough	47 (28,8 %)
Диспноэ (одышка) Dyspnea	55 (33,7 %)
Дисфагия (одинофагия) Dysphagia	110 (67,5 %)
Дисфония (ринофония) Dysphonia	160 (98 %)
Подкожная эмфизема Subcutaneous emphysema	123 (75,5 %)
Пневмоторакс Pheumothorax	66 (40,5 %)
Двусторонний пневмоторакс	10 (6,1 %)
Пневмо-гидроторакс Bilateral pneumothorax	22 (13,5 %)
Эмпиема плевры Empyema pleura	3 (1,8 %)
Пневмоперикард Pneumopericardium	15 (9,2 %)
Тахикардия Tachycardia	126 (77,3 %)
Гипотензия Hypotension	64 (39,2 %)
Температура Fever	15 (9,2 %)
Синдром Хаммана Hamman syndrome	127 (78 %)

Очевидно, наиболее частой жалобой пациентов являлась боль в груди и ощущение нехватки воздуха, а среди клинических проявлений – дисфагия, дисфония, ринофония (гнусавость), тахикардия, подкожная эмфизема, обычно в области шеи и передней поверхности грудной клетки и синдром Хаммана.

Подавляющее большинство пациентов (123) с развившимся пневмомедиастинумом, находились на неинвазивной вспомогательной вентиляции CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) в режиме начального давления 7,0 и лечебного давления от 10 до 10,8 см вод. ст., ПТ возник у 26, находившихся на искусственной вентиляции легких и у 40 – на спонтанной вентиляции.

Основным методом подтверждения пневмомедиастинума и пневмоторакса являлась компьютерная томография, в процессе лечения и с целью контроля выполняли рентгенографию или рентгеноскопию. С учетом выраженных изменений в легких, обусловленных Covid-19 (от 70 до 90 %), мы не проводили дополнительных исследований (эзофагография, бронхоскопия), отчетливо представляя основную причину возникшей ситуации.

а                            б                            в

Рис. 2 (а, б, в). Компьютерная томография грудной клетки пневмомедиастинума у больного 45 лет – отчетливо прослеживается субфасциальная диссекция анатомических структур средостения воздухом Fig. 2 (a, b, c). Computed tomography of the chest of the pmneumomediastinum in a 45-year-old patient - subfascial dissection of the anatomical structures of the mediastinum with air is clearly traced

б

в

Рис. 3 (а, б, в). Компьютерная томография грудной клетки – пневмомедиастинум, в сочетании с пневмотораксом слева и подкожной эмфиземой, преимущественно в области шеи, у больного 38 лет Fig. 3 (a, b, c). Computed tomography of the chest - pneumomediastinum, in combination with pneumothorax on the left and subcutaneous emphysema, mainly in the neck, in a 38-year-old patient

Все пациенты с пневмотораксом, пневмо-гидротораксом и эмпиемой плевры дренированы с использованием дренажной системы «Pleuracan» (B.Braun) либо силиконовых дренажей, диаметром 3 мм, с последующей активной аспирацией. Пнев-момедиастенум во всех случаях не требовал какого-либо вмешательства, при этом динамического наблюдения, как правило, было вполне достаточно.

а                        б                          в

Рис. 4 (а, б, в). Компьютерная томография грудной клетки – пневмомедиастинум, в сочетании с двусторонним пневмотораксом и подкожной эмфиземой у больного 54 лет Fig. 4 (a, b, c). Chest computed tomography -pneumomediastinum, combined with bilateral pneumothorax and subcutaneous emphysema in a 54-year-old patient

б

Рис. 5 (а, б, в). Рентгенограммы в прямой и боковой проекции, компьютерная томография грудной клетки – двусторонний ПТ у больного 53 лет

Fig. 5 (a, b, c). Radiographs in direct and lateral projection, computed tomography of the chest - bilateral PT in a 53-year-old patient

а                           б                       в

Рис. 6 (а, б, в). Компьютерная томография грудной клетки – пневмоторакс (подкожная эмфизема на фоне дренирования плевральной полости), обусловленный деструкцией легочной ткани в базальных сегментах у больного 70 лет

Fig. 6 (a, b, c). Computed tomography of the chest - pneumothorax (subcutaneous emphysema against the background of drainage of the pleural cavity), caused by the destruction of pulmonary tissue in the basal segments in a 70-year-old patient

Результаты

В исследовании речь идет о пневмомедиастинуме и пневмотораксе, ассоциированными с Covid -19. Разумеется – это не спонтанно возникшие осложнения. Учитывая известные механизмы их развития, по-видимому, следует иметь ввиду значительные изменения интерстиция, обусловленные тромбозом мелких сосудов и бактериальной инфекцией. Как мы уже отмечали выше, пневмомедиастинум ни в одном случае не потребовал каких-либо вмешательств, на фоне проводимого лечения ситуация разрешалась самостоятельно, по мере резорбции воздуха. При пневмотораксе осуществляли активную аспирацию, в подавляющем большинстве случаев, до полного расправления легкого с достижением надежного герметизма, от шести суток до двух недель. Умерли все 26 пациентов с пневмотораксом, находившиеся на ИВЛ, однако ни в одном случае пневмоторакс не явился непосредственной причиной смерти – все имели обширное (более 90 %) двустороннее поражение легких с прогрессирующей полиорганной недостаточностью. У пациентов с пневмотораксом обычно не шла речь о каком-либо вмешательстве, кроме дренирования и аспирации и лишь в одном случае (рис. 6 – а, б, в), при очевидной деструкции легочной ткани в нижней доле, массивном сбросе воздуха по дренажу и отсутствии тенденции к реэкспансии легкого, возникли показания к вмешательству.

С учетом возраста, сопутствующих заболеваний и объема поражения легких, было решено воздержаться от торакоскопической операции – выполнена временная эндоскопическая окклюзия нижнедолевого бронха с применением специального клапана (рис. 7), обеспечивающего создание гиповентиляции пораженной зоны легкого с сохранением дренажной функции блокированного бронха [3].

Рис. 7. Эндоскопическая установка клапана-обтуратора в нижнедолевой бронха (фибробронхоскопия)

Fig. 7. Endoscopic installation of the obturator valve in the lower lobe bronchus (fibrobronchoscopy)

Временная окклюзия бронха позволила добиться герме-тизма, легкое расправилось, клапан удален через семь суток, дренаж – на десятый день. При эмпиеме плевры проводили активную аспирацию с фракционной санацией, дренажи удалены в сроки от 10 до 18 дней при полной реэкспансии легкого и облитерации полости.

Таблица 3

Летальность (распределение по возрасту)

Mortality (age distribution)

Table 3

Возраст Age	19–30	31–40	41–50	51–60	61–70	71–80	81–90	91–104	Всего Total
Госпитализировано Hospitalized	123	359	658	1004	1274	1095	716	72	5301
Умерло Died	0 (0,00%)	5 (1,39%)	16 (2,43%)	40 (3,98%)	80 (6,28%)	123 (11,23%)	134 (18,72%)	24 (33,33%)	422 (7,96%)

На основании критерия Хи-квадрат можно заключить, что есть статистически значимая разница по летальности пациентов разных возрастных групп (р<0,0001). Из диаграммы 2 видно, что с возрастом летальность увеличивается от 0, в возрастной группе «19–30», до 33,3 % в группе «91–104».

Рис. 8. Летальность среди пациентов разных возрастных групп

Fig. 8. Mortality among patients of different age groups

В таблице 3 приведены данные о летальности во всех исследуемых возрастных группах – максимальное количество госпитализированных пациентов прослеживается в возрасте от 51 до 80 лет, летальность преобладает в наиболее уязвимых группах, от 71 до 104 лет.

Обсуждение

Если пневмомедиастинум, до появления Covid-19, считался редкой клинической находкой – от 0,02 [5] до 0,003 % [10], то в настоящее время (3,1 % по нашим данным) он часто вызывает серьезную озабоченность, особенно в случаях сочетания с прочими осложнениями ковидного поражения легких. Дис-регуляторная активация моноцитарных фагоцитов, развитие генерализованного тромбоза микроциркуляторного русла, патологическая репарация, прогрессирующий внутриальве-олярный и интерстициальный фиброз – основные звенья патоморфогенеза Covid-19 интерстициальной пневмонии [11]. Наиболее распространённым в научных кругах, является мнение, что пневмомедиастинум возникает в результате разрыва терминальных альвеол, локализующихся в корне сегмента или доли, прилежащих к охватывающей сегментарные сосуды и бронхи рыхлой клетчатке. Разрыву стенки альвеолы способствует повышение внутриальвеолярного давления, что может наблюдаться при бронхоспазме, в том числе рефлекторном, кашле, дефекации, физической нагрузке. Кроме того, разрыву альвеолярной стенки могут способствовать изменения, возникающие при интерстициальных заболеваниях легких [10]. Воздух, поступающий из повреждённых альвеол, распространяется по градиенту давления вдоль сосудов и бронхов в сторону ворот легких, а затем в средостение. Распространение воздуха именно в направлении от повреждённых альвеол в сторону средостения (эффект Macklin) происходит потому, что давление в средостении ниже, чем на периферии лёгких. Проникнувший в средостение воздух может распространяться субфасциально на клетчаточные пространства шеи, мягкие ткани грудной клетки, в полость перикарда, а в некоторых случаях (в зависимости от его количества) – в забрюшинное клетчаточное пространство. Вследствие диссекции воздухом тканей заглоточного клетчаточного пространства и скопления воздуха под слизистой оболочкой задней стенки ротоглотки возможно появление ринофонии – гнусавости.

Мы не наблюдали случаев, так называемого «злокачественного пневмомедиастинума», описанного Macklin M.T. и Macklin C.C. [12] , характеризующегося одышкой, цианозом, набухшими венами на шее, быстрым малообъемным пульсом и гипотензией, имитирующего тампонаду сердца, что обусловлено нарастающей компрессией органов средостения и тонкостенных магистральных вен, угнетением сердечной деятельности из-за уменьшения венозного притока крови к сердцу, быстро прогрессирующей легочно-сердечной недостаточностью, что требует неотложного вмешательства с целью декомпрессии [1]. При прорыве воздуха через париетальную или висцеральную плевру развивается пневмоторакс, порой двусторонний, что мы и наблюдали в десяти случаях (рис. 4 а, б, в).

В контексте тяжелого респираторного заболевания, обусловленного Covid-19, патогенез пневмомедиастинум, очевидно, обусловлен разрывом альвеол, вторичным по отношению к баротравме, связанной с механической вентиляцией легких, из-за высокого давления, необходимого для поддержания адекватной оксигенации. Действительно, баротравма является признанным осложнением ИВЛ. Причиной также может быть повреждение мембранозной стенки трахеи в момент интубации.

Основным диагностическим тестом при ПМ является обычная рентгенография грудной клетки. Пневмомедиастинум имеет множественные рентгенологические признаки, включая полосу гиперпрозрачности, параллельную левой стороне сердечного контура, с тонкой рентгеноконтрастной линией, указывающей на приподнятую медиастинальную плевру, прозрачные линии в средостении, простирающиеся к шее, и воздух, окружающий анатомические структуры. Наличие подкожной эмфиземы, особенно в области шеи и груди, связано с вышеупомянутыми признаками у значительного числа пациентов. Порой обычная рентгенография оказывается малоинформативной, и, как от- мечает Kaneki Т. и соавторы, до 30 % пациентов с пневмомедиа-стинумом имеют нормальную рентгенограмму, поэтому авторы рекомендуют выполнение КТ грудной клетки. Несмотря на то, что во всех описанных нами случаях причина осложнения была ясна и проведение дополнительных исследований (бронхоскопия, эзофагоскопия, контрастное исследование пищевода) не имело смыла, все-таки (подспудно) следует иметь ввиду перикардит, острый коронарный синдром, тромбоэмболию легочной артерии, повреждение трахеи и синдром Boerhaave.

Заключение

Особенности патогенеза поражения легких при тяжелой коронавирусной инфекции, на фоне выраженной гипоксемии, отека интерстиция, тромбоза сосудов микроциркуляторного русла, увеличивают риск механического повреждения ткани легких на фоне CPAP (Continuous Positive Airway Pressure)

и ИВЛ, с развитием различных вариантов баротравмы: пневмомедиастинума, пневмоторакса, пневмоперикарда.

КТ грудной клетки является золотым стандартом диагностических тестов, способных выявить пневмомедиастинум у пациентов даже с небольшим количеством воздуха в средостении.

Существует три основных подхода к лечению пневмоме-диастинума: покой, оксигенотерапия и обезболивание при необходимости – клинические проявления постепенно исчезают, а рентгенологические признаки регрессируют.

Чтобы минимизировать риск баротравмы, очевидно, пациентов следует вести в максимально безопасных условиях, с продуманными режимами вентиляции, как на СPAP, так и на ИВЛ.

Во всех случаях, сопровождающихся развитием описываемых осложнений, так или иначе, мы вынуждены выбирать наименее травматичные и наиболее безопасные способы коррекции.