Topographic-anatomical changes in bifurcation of the trachea after lobectomy

Abstract


Relevance. The study of the topographic-anatomical changes in the tracheobronchial complex and tracheal bifurcation after lobectomy is an actual subject of clinical anatomy and surgery.

The aim is to study the features of the tracheal bifurcation' topographic-anatomical changes in the different times after lobectomy.

Materials and methods. An analysis of the computer tomograms was performed in the early postoperative period, in 6 and 12 months after lobectomy in 62 patients.

Results. The tracheal bifurcation shifts in the transverse, angular and vertical directions after lobectomy. The degree and nature of the shift depend on the lobectomy type. In most cases, the degree of the tracheal bifurcation' shift is small and statistically insignificant.

Conclusions. There were no statistically significant topographic-anatomical changes of the tracheal bifurcation after lobectomy. It may be associated with other compensatory mechanisms: the elevation of diaphragm level, the shift of heart, the retraction of the thoracic wall.


Топографо-анатомические изменения органов грудной клетки после операций на легких – вопрос, представляющий интерес не только для анатомов, но и для врачей клиницистов: хирургов, анестезиологов, кардиологов, пульмонологов [1,2]. Особый интерес представляют вопросы топографо-анатомических изменений трахеобронхиального комплекса [3]. В литературе имеются данные, касающиеся изменений трахеобронхиальных углов, архитектоники долевых и сегментарных бронхов [4]. Работы, посвященные изменениям трахеи и главных бронхов, в основном носят описательный характер [5,6,7]. С внедрением в практику компьютерной томографии появилась возможность количественной оценки смещений бифуркации трахеи.
Цель исследования – выявление особенностей топографо-анатомических изменений бифуркации трахеи в различные сроки после лобэктомий.
Материалы и методы
Проведен анализ компьютерных томограмм пациентов после лобэктомии. Исследования выполнялись до операции, в раннем послеоперационном периоде, через 6 и 12 месяцев после вмешательства. Из 62 пациентов: 20 больным была выполнена верхняя лобэктомия справа, 19 – верхняя лобэктомия слева, 15 – нижняя лобэктомия справа и 8 – нижняя лобэктомия слева (табл. 1). Все пациенты в возрасте от 43 до 77 лет, из них 51 мужчин и 11 женщин.
Исследования выполнялись на спиральных многосрезовых томографах. Морфометрические характеристики бифуркации трахеи изучались по первому аксиальному срезу, на котором отчетливо визулизировалась карина. Анализировались степень бокового и углового смещений бифуркации трахеи. Уровень бифуркации трахеи определялся относительно тел грудных позвонков. Боковое смещение оценивалось по расстоянию между кариной и линией, проведенной через основание остистого отростка через середину тела грудного позвонка (рис.1). Угловое смещение определялось между вышеуказанной линией и линией проведенной параллельно мембранозной стенки (рис.2). В исследовании анализировалась количественная разница между показателями в различные сроки после хирургического вмешательства с дооперационными. Для каждого количественного параметра были определены: среднее значение (Х), стандартная ошибка среднего (S). Во избежании искажения статистических расчетов в выборках с нормальным распределением были исключены значения, расположенные аномально далеко от остального количества значений вариационного ряда, так называемые выбросы. Различия между показателями оценивали параметрическими и непараметрическими методами статистики. В зависимых группах использовали T-test, Wilcoxon test, в независимых группах – Mann-Whithey, Т-test. Статистически значимыми считались различия при p < 0,05.
Результаты и их обсуждение
Сопоставление характера и степени боковых смещений бифуркации трахеи после лобэктомий в различные сроки после вмешательства представлены в таблице 2. В таблице указана разница между смещениями в различные сроки после операции и дооперационными показателями.
Анализируя степень бокового смещения бифуркации трахеи, выяснилось, что характер смещения зависит от вида лобэктомии. После верхних лобэктомий справа и слева в раннем послеоперационном периоде и в течение года после вмешательства бифуркация трахеи смещается влево. Степень смещения через 12 месяцев после операции по сравнению с дооперационными показателями оказалась статистически незначимой: после лобэктомии справа р=0,07, слева р=0,08. После нижних лобэктомий боковые смещения бифуркации трахеи выглядят несколько иначе - после хирургического вмешательства она смещается в сторону операции. После правосторонней нижней лобэктомии смещение увеличивается постепенно, достигая максимальных значений через 12 месяцев (р =0,29). После нижней лобэктомии слева бифуркация трахеи смещается влево (р=0,38) и на протяжении года своего положения не меняет.
На рисунке 3А, Б представлены аксиальные компьютерные томограммы на уровне бифуркации трахеи до операции и через 12 месяцев после верхней лобэктомии справа. На дооперационной томограмме (рис. 3А) видно, что бифуркация трахеи смещена вправо от линии, проведенной через основание остистого отростка и середину тела грудного позвонка на 10мм. На томограмме, выполненной через 12 месяцев после верхней лобэктомии справа бифуркация трахеи сместилась в противоположную от операции сторону (рис.3Б).
В таблице 3 представлен характер угловых смещений бифуркации трахеи в различные сроки после лобэктомий.
Анализ показал, что после всех лобэктомий угол бифуркации трахеи уменьшается. Уменьшение угла возникает уже в раннем послеоперационом периоде и в течение года остается практически неизменным. Степень углового смещения статистически значима (р=0,0002) только для нижней лобэктомии справа. В остальных случаях изменение степени углового смещения статистически недостоверна.
На рисунке 4А, Б представлены аксиальные компьютерные томограммы на уровне бифуркации трахеи до операции и через 12 месяцев после нижней лобэктомии справа. На дооперационной томограмме (рис. 4А) видно, что угол между линией, проведенной через основание остистого отростка и середину тела грудного позвонка и линией, проведенной параллельно мембранозной стенки бифуркация трахеи, равен 93°. На томограмме, выполненной через 12 месяцев после операции произошло угловое смещение бифуркации трахеи с уменьшением вышеуказанного угла до 71° (рис.4Б).
В таблице 4 представлено отношение уровня бифуркации трахеи к телам грудных позвонков.
Из таблицы видно, что в раннем послеоперационном периоде уровень бифуркации трахеи становится выше после верхних лобэктомий справа и слева. Затем, в течение года у части пациентов бифуркация трахеи возвращается на дооперационный уровень. После нижних лобэктомий у большинства пациентов уровень бифуркации трахеи не изменяется.
Анализ топографо-анатомических изменений бифуркации трахеи после лобэктомий показал, что она подвержена поперечным, угловым и вертикальным смещениям. Это утверждение вполне логично, так как удаление части легкого ведет к компенсаторным смещениям органов средостения, диафрагмы. Однако оказалось, что в большинстве случаев степень смещения бифуркации трахеи незначительна и статистически недостоверна. Это может быть связано с тем, что после удаления 3-5 сегментов происходит адекватнатная компенсация за счет растяжения оставшихся долей оперированного легкого, подъема купола диафрагмы, уплощения грудной стенки. Заметное угловое смещение бифуркации трахеи после нижней лобэктомии справа, может быть связано с изменением положения оставшихся средней и верхней долей. Средняя доля занимает место удаленной нижней доли, изменяя ход средне-долевого, промежуточного, главного бронхов, в этом случае также отсутствует компенсаторный механизм смещения сердца.
Заключение
Несмотря на то, бифуркация трахеи после лобэктомий меняет свое пространственное положение, эти изменения незначительны. Дополнительные факторы, участвующие в компенсации адекватно восполняют утрату части легкого. Дальнейшее изучение вопроса по изменению топографии органов средостения после лобэктомий требует проведения анализа факторов, участвующих в компенсаторных механизмах: изменения уровня диафрагмы, смещения сердца, степени уплощения грудной стенки.

Mikhail N Vasyukov

Oreburg regional Oncology center

Author for correspondence.
Email: mikl789@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3989-0472
SPIN-code: 3285-2140
ResearcherId: W-2727-2017

Russian Federation, 11 Gagarin Avenue, Orenburg, 460021, Russian Federation

Candidate of medical Sciences, doctor of thoracic surgical Department of Orenburg regional clinical oncological dispensary.

  • Referens:
  • Struchkov VI, Grigoryan AV, Vol-Epstein GL, Altshuler UB. Lung after partial resections. Moscow: Medcine; 1969. (in Russ).
  • Holbert J, Libschitz H, Chasen M, Mountain C. The postlobectomy chest: anatomic considerations. Radio Graphics. 1987; 7(5): 889-911. https://doi.org/10.1148/radiographics.7.5.3454033.
  • Seoka Y, Choa S, Leea J, Yang H., Kim K., Jeon S. The effect of postoperative change in bronchial angle on postoperative pulmonary function after upper lobectomy in lung cancer patients. Interact CardioVascular Thoracic Surgery. 2014; 18(2): 183-188. https://dx.doi.org/10.1093%2Ficvts%2Fivt463.
  • Kakeda S., Kamada K., Aoki T., Watanabe H., Nakata H.. Postsurgical Change in the Tracheal Bifurcation Angle after Upper Lobectomy. Academic Radiology. 2003; 10(6): 644-649. http://dx.doi.org/10.1016/S1076-6332(03)80083-1.
  • Mueller K., Foiles S. Right Mainstem Bronchial Kink After Right Upper Lobectomy. The Annals of Thoracic Surgery. 2007; 84(4): 1401. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2006.11.074.
  • Bartusevichene AS. The operated lung. Moscow: Medcine; 1989. (in Russ).

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

Views

Abstract - 50

PDF (Russian) - 144


Copyright (c) 2018 Vasyukov M.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.