Метод форсированных осцилляций в диагностике вентиляционных нарушений у больных туберкулезом легких Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ФТИЗИАТРИЯ

ЭИ'У!

МЕТОД ФОРСИРОВАННЫХ ОСЦИЛЛЯЦИИ

В ДИАГНОСТИКЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ ТУБЕРКУЛЕЗОМ ЛЕГКИХ

Е. М. Жукова, В. А. Краснов, Л. Г. Вохминова

Аннотация. Клиническая апробация метода форсированных осцилляций (ФО) позволила выявить критерии бронхиальной обструкции: повышение дыхательного импеданса (ДИ) (Rfo, Rin, Rex), частотную зависимость ДИ. Исследование ДИ способствовало выявлению нарушения бронхиальной проходимости дополнительно у 20% пациентов с туберкулезом легких, у которых по данным спирометрии (СМ) отсутствова-

ли нарушения вентиляционной способности легких. Для оптимизации диагностики вентиляционных нарушений, наряду со стандартным методом СМ, целесообразно исследование ДИ методом ФО.

Ключевые слова: метод форсированных осцилляций, дыхательный импеданс, вентиляционные нарушения.

FORCED OSCILLATIONS' METHOD IN DIAGNOSTICS OF VENTILATION DISORDERS IN

PATIENTS WITH LUNG TUBERCULOSIS

E. M. Zhukova, V. A. Krasnov, L. G. Vokhminova

Annotation. Clinical testing of the method of forced oscillations (FO) revealed the criteria for bronchial obstruction: increased respiratory impedance (RI) (Rfo, Rin, Rex), the frequency dependence of RI. The study of RI contributed to the detection of impaired bronchial obstruction in an additional 20% of patients with

pulmonary tuberculosis, for who, according to spirometry (SM), there were no violations of the ventilation ability of the lungs. To optimize the diagnosis of ventilation disorders, along with the standard SM method, it is advisable to study RI by the FD method.

Keywords: forced oscillation' method, ventilation disturbances.

respiratory impedance,

Во фтизиатрической практике функциональные методы исследования остаются на втором плане, уступая бактериологическим, рентгенологическим методам, а также новым высокоспецифичным иммунологическим методам [2, 3, 4, 5, 8, 9, 15, 16]. Между тем, своевременно не распознанные обструктивные расстройства вентиляции, способствуя сохранению резервуара инфекции, оказывают отрицательное влияние на репара-тивные процессы.

Основным методом диагностики и оценки степени тяжести вентиляционных нарушений является спирометрия (СМ) [1, 10]. Этот метод хорошо стандартизирован по должным значениям и технологии выполнения, но требует проведения максимальных и форсированных дыхательных маневров, адекватное выполнение которых возможно лишь при высокой степени сотрудничества пациента с медицинским персоналом и при отсутствии физиологических препятствий для активных экскурсий грудной клетки. Качество выполнения СМ может отражаться на истинности получаемых результатов [11].

В отличие от СМ, исследование методом форсированных осцилля-ций (ФО) проводится при спокойном дыхании без активного участия обследуемого, что обусловливает высокую объективность получаемых результатов. С помощью метода ФО определяется общее сопротивление потоку воздуха, которое оказывает весь аппарат вентиляции — дыхательный импеданс (ДИ) и его компоненты. В структуре ДИ примерно две трети его величины обусловлено аэродинамическим, то есть бронхиальным компонентом, являющимся интегральной функцией просвета дыхательных путей. Наряду с бронхиальным сопротивлением ДИ включает также неэластическое сопротивление тканей грудной клетки и легочной ткани (тканевый компонент). Принцип метода заключается в анализе частотного поведения аппарата вентиляции в ответ на внешние колебания воздуха, значительно превышающие обычную частоту дыхания.

Исследования [12, 13, 14], выполненные у больных с хроническими неспецифическими заболеваниями легких, продемонстрировали высокую значимость показателей

осцилляторнои механики дыхания для диагностики обструктивных заболеваний легких. Данные О. С. Во-лодич и соавторов свидетельствуют об информативности модификации метода ФО — импульсной осцилло-метрии — в выявлении нарушений проходимости дыхательных путей у пациентов с туберкулезом легких (ТЛ) [6]. Диагностические возможности метода ФО у больных туберкулезом до настоящего времени не уточнены.

Цель исследования — определить диагностическую значимость метода ФО в изучении вентиляционных нарушений у больных ТЛ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование функции внешнего дыхания проводилось на спироана-лизаторе Custo Vit фирмы Custo Med (Германия) методами СМ и ФО. Измерения ДИ проводились последовательно при частоте осцилляций 8, 12, 16 Гц: Rfo — ДИ при дыхательном объеме, Rin — ДИ на уровне вдоха при спокойном дыхании, Rex — ДИ на уровне выдоха при спокойном дыхании.

Значения воспроизводимости показателей дыхательного импеданса здоровых лиц

Таблица 1

Мужчины

Женщины

Показатели ДИ

Частота осцилляций, Гц

8 12 16 8 12 16

Rfo, кПа/л/с 0,08 0,06 0,05 0,08 0,05 0,03

Rin, кПа/л/с 0,07 0,06 0,05 0,07 0,03 0,03

Rex, кПа/л/с 0,1 0,07 0,06 0,08 0,07 0,04

Верхние границы нормальных значений показателей дыхательного импеданса Таблица 2

Мужчины Женщины

Показатели ДИ Частота осцилляций, Гц

8 12 16 8 12 16

Rfo, кПа/л/с 0,32 0,28 0,27 0,36 0,31 0,29

Rin, кПа/л/с 0,28 0,25 0,24 0,32 0,26 0,26

Rex, кПа/л/с 0,37 0,32 0,30 0,38 0,35 0,32

До настоящего времени система интерпретации результатов и нормативы метода ФО отсутствуют, поэтому результаты измерения ДИ (Rfo, Rin, Rex в кПа/л/с) оценивали по разработанным нами критериям. Пред-

ставление полученных результатов проводили с учетом стандартных рекомендаций [7].

Обследована группа условно здоровых лиц, они составили группу 1 (п=22). Выявлена зависимость

ДИ от пола (у женщин ДИ выше, чем у мужчин) и от фазы дыхания (при вдохе показатели ниже, чем при выдохе). По мере нарастания частоты осцилляции ДИ практически не менялся, то есть частотной

Таблица 3

Коэффициенты корреляции параметров дыхательного импеданса и показателей спирометрии

у больных туберкулезом легких

Rfo 8 Гц -0,456 -0,428 -0,442 -0,475 -0,495 -0,427

Rin 8 Гц -0,371 -0,398 -0,383 -0, 398 -0,433 -0,396

Rex 8 Гц -0,407 -0,388 -0,389 -0,430 -0,443 -0,380

Rfo 12 Гц -0,394 -0,360 -0,399 -0,413 -0,456 -0,389

Rin 12 Гц -0,334 -0,360 -0,319 -0,357 -0,411 -0,352

Rex 12 Гц -0,367 -0,320 -0,378 -0,400 -0,440 -0,351

Rfo 16 Гц -0,262 -0,239 -0,318 -0,314 -0,339 -0,265

Rin 16 Гц -0,258 -0,267 -0,308 -0,320 -0,357 -0,255

Rex 16 Гц -0,214 -0,159 -0,263 -0,244 -0,274 -0,220

Примечание: Значения коэффициентов корреляций, выделенные жирным шрифтом, достоверны на уровне р<0,05 или р<0,01.

к www.akvarel2002.ru

ФТИЗИАТРИЯ - П РДЧ

зависимости (ЧЗ) ДИ в группе здоровых лиц не было, вентиляция была равномерной. Установлены воспроизводимость (табл. 1), нормальные значения показателей ДИ (табл. 2), которыми мы руководствовались при оценке индивидуальных значений ДИ обследованных пациентов.

Индексы ЧЗ ДИ рассчитывали по формуле:

ЧЗ ДИ (%) = (ДИ 8 Гц—8ДИ 16 Гц) х 100%

Индексы ЧЗ ДИ у здоровых лиц в целом по группе составили: ЧЗ Rfo = 4,06±2,08%; ЧЗ Rin = 3,04±2,64%; ЧЗ Rex = 4,59±2,57%. Разработаны диагностические критерии бронхиальной обструкции при использовании метода ФО: повышение параметров ДИ (Rfo, Rin, Rex) и/или ЧЗ ДИ. Бронхиальную обструкцию диагностировали при значениях Rfo, Rin, Rex, превышающих верхние границы нормальных значений (см. табл. 2), и/или при значениях индексов ЧЗ ДИ, превышающих индексы ЧЗ ДИ здоровых лиц.

Было обследовано 310 больных с ТЛ в возрасте от 18 до 62 лет. В большинстве случаев (у 61% пациентов) процесс в легких был распространенным (более трех сегментов), сопровождался распадом (у 70% пациентов) и бакте-риовыделением (у 56,2% больных). По клиническим формам ТЛ состав больных был однородным, в подавляющем большинстве случаев (70,1%) диагностировали инфиль-тративный процесс.

Наблюдаемые пациенты с ТЛ были разделены на две группы: 229 пациентов с нарушениями бронхиальной проходимости, диагностированными СМ, методом ФО, составили группу 2, 81 пациент без функциональных признаков бронхиальной обструкции — группу 3.

Для оценки степени сопряженности ДИ и показателей СМ, отражающих состояние бронхиальной проходимости, проведен корреляционный анализ (табл. 3).

Для большинства показателей выявлена достоверная связь. Для показателей ДИ установленная связь носила отрицательный характер, то есть повышение значений ДИ

0,5

0,45 ■ Группа ■ Группа Группа 3

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

Rfo 8 Гц

Rin 8 Гц

Rex 8 Гц

Rfo 12 Гц

Rin 12 Гц

Rex 12 Гц

Rfo 16 Гц

Rin 16 Гц

Rex 16 Гц

Рис. 1. Показатели ДИ у здоровых лиц (группа 1) и у больных ТЛ (группы 2 и 3).

сопровождается снижением ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, ПСВ, МСВ75, МСВ50, МСВ25. Поскольку при бронхиальной обструкции показатели СМ снижаются, а значения ДИ возрастают, выявленная статистически значимая взаимосвязь этих показателей свидетельствует о том, что они отражают один и тот же процесс, а именно обструкцию бронхов.

Средние значения показателей ДИ здоровых лиц и больных ТЛ представлены на рисунке 1. У больных с нарушениями бронхиальной проходимости (группа 2) значения ДИ при всех частотах исследования превышали таковые у здоровых и у больных без функциональных признаков обструкции. У пациентов группы 2 зарегистрирована ЧЗ ДИ (ДИ при 8 Гц значимо превышал ДИ

при 12, 16 Гц). Индексы ЧЗ ВДС у лиц с обструктивными нарушениями были следующими: ЧЗ Rfo — 17,9%; ЧЗ Rin — 21,9%; ЧЗ Rex — 18,1%, и существенно превышали таковые у лиц из групп 1 и 3 (p<0,001). У больных без вентиляционных нарушений (группа 3) средние значения показателей ДИ не превышали значений здоровых лиц, ЧЗ ДИ не установлена.

Результаты изучения состояния бронхиальной проходимости комплексом методов (СМ и ФО) у исследуемых пациентов (группы 2+3) представлены на рисунке 2. Обструктивные нарушения вентиляционной способности легких, выявленные методом СМ, зарегистрированы у 53,9% больных. Измерение ДИ методом ФО позволило выявить нарушения проходимости

60

50 53,9

40

30

20

10 20,0

0

Только ФО

СМ

ФО + СМ

Рис. 2. Частота выявления вентиляционных нарушений у больных ТЛ (группы 2+3) методами ФО, СМ.

www.akvarel22002.ru

бронхов дополнительно у 20% человек, у которых по данным метода СМ отсутствовала бронхообструкция. Исследование комплексом методов (СМ + ФО) выявило обструкцию бронхов у 73,9% больных.

У большинства (52,8%) больных с вентиляционными нарушениями (группа 2) отмечалось одновременное изменение параметров ДИ и СМ, у 27,1% пациентов — только повышение ДИ, у 20,1% больных — только снижение показателей СМ (рис. 3). В целом у больных этой группы изменения параметров ДИ были выявлены в 79,9% наблюдений.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о возможности выявления вентиляционных нарушений у больных туберкулезом легких по результатам исследования дыхательного импеданса методом форсированных осцилляций.

Рис. 3. Частота изменений параметров ДИ и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Метод форсированных осцилля-ций является информативным методом диагностики вентиляционных нарушений и повышает частоту их

■ ФО ■ ФО + СМ I СМ СМ у больных группы 2.

выявления у больных туберкулезом легких на 20%.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии у них конфликта интересов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Айсанов З. Р., Авдеев С. Н., Архипов В. В., Белевский А. С., Лещенко И. В., Овчаренко С. Н., Шмелев Е. И., Чучалин А. Г Национальные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких: алгоритм принятия клинических решений // Пульмонология. — 2017. — Т. 27. — №1. — С. 13—20.

2. Аксенова В. А., Барышникова Л. А., Долженко Е. Н., Кудлай Д. А. Актуальные вопросы массового обследования детского населения на туберкулез в современных условиях // Доктор.ру. — 2012. — Т. 76. — №8. — С. 27—29.

3. Аксенова В. А., Барышникова Л. А., Клевно Н. И., Сокольская Е. А., Долженко Е. Н., Шустер А. М., Мартьянов В. А., Кудлай Д. А., Николенко Н. Ю., Курилла А. А. Новые возможности скрининга и диагностики различных проявлений туберкулезной инфекции у детей и подростков в России // Вопросы современной педиатрии. — 2011. — Т. 10. — №4. — С. 16—22.

4. Аксенова В. А., Клевно Н. И., Барышникова Л. А., Кудлай Д. А., Николенко Н. Ю., Курилла А. А. Выявление туберкулеза и тактика диспансерного наблюдения за лицами из групп риска с использованием рекомбинантного туберкулезного аллергена — Диаскинтест®. Методические рекомендации. — М.: Первый МГМУ им. И. М. Сеченова. — 2011. — 12 с.

5. Васильева И. А., Белиловский Е. М., Борисов С. Е., Стерликов С. А. Глобальные отчеты Всемирной организации здравоохранения по туберкулезу: формирование и интерпретация // Туберкулез и болезни легких. — 2017. — Т. 95. — №5. — С. 7—16.

6. Володич О. С., Кирюхина Л. Д., Гаврилов П. В., Журавлев В. Ю., Арчакова Л. И. Диагностика вентиляционных нарушений у пациентов с туберкулезом легких методом импульсной осциллометрии: клинико-функциональные параллели // Туберкулез и социально значимые заболевания. — 2017. — №3. — С. 18—22.

7. Мамаев А. Н., Кудлай Д. А. Визуализация данных в презентациях, отчетах и исследованиях. — М.: Практическая медицина, 2011. — 39 с.

8. Слогоцкая Л. В., Литвинов В. И., Сельцовский П. П., Шустер А. М., Мартьянов В. А., Кудлай Д. А., Филиппов А. В., Кочетков Я. А. Применение кожной пробы с аллергеном туберкулезным рекомбинантным (Диаскинтест®) для диагностики туберкулезной инфекции у больных с ВИЧ-инфекцией // Пульмонология. — 2011. — №1. — С. 60—64.

9. Слогоцкая Л. В., Богородская Е. М., Сенчихина О. Ю., Никитина Г. В., Кудлай Д. А. Формирование групп риска заболевания туберкулезом при различных иммунологических методах обследования детского населения // Российский педиатрический журнал. — 2017. — Т. 20. — №4. — С. 207—213.

10. Чучалин А. Г., Айсанов З. Р., Чикина С. Ю., Черняк А. В., Калманова Е. Н. Федеральные клинические рекомендации Российского респираторного общества по использованию метода спирометрии // Пульмонология. — 2014. — №6. — С. 11—23.

11. Чушкин М. И., Попова Л. А., Отс О. Н., Стручков П. В. Стандартизация спирометрии: как улучшить результат // Туберкулез и болезни легких. — 2019. — Т. 97. — №2. — С. 26—32.

12. Nakagava M., Nattori N., Haruta Y. et al. Effect of increasing respiratory rate on airway resistance and reactance in COPD patients // Respirology. — 2018. — Vol. 20. — P. 87—94.

13. Piorunek T., Kostrzewska M., Cofta S. et al. Impulse oscillometry in the diagnosis of airway resistance in chronic obstructive pulmonary disease // Adv. Exp. Med. Biol. — Neuroscience and Respiration. — 2015. — Vol. 838. — P. 47—52.

14. Pisi R., Aiello M., Zanini A. et al. Small airway dysfunction by impulse oscillometry in asthmatic patients with normal forced expiratory volume in the 1st second values // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. — 2015. — Vol. 10. — P. 1191—1197.

15. Shovkun L., Aksenova V., Kudlay D., Sarychev A. The role of immunological tests in the diagnosis of tuberculosis infection in children with juvenile idiopathic arthritis (JIA) // European Respiratory Journal. — 2018. — V. 52. — S. 62. — PA2733.

16. Slogotskaya L. V., Bogorodskaya Е., Ivanova D., Makarova M., Guntupova L., Litvinov V., Seltsovsky P., Kudlay D. A., Nikolenko N. Sensitivity and specificity of new skin test with recombinant protein CFP10-ESAT6 in patients with tuberculosis and individuals with non-tuberculosis diseases // European Respiratory Journal. — 2013. — V. 42. — S57. — P. 1995.

АВТОРСКАЯ СПРАВКА

ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза» МЗ РФ (ННИИТ)

Жукова Елена Михайловна — доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник ННИИТ, e-mail: [email protected].

Краснов Владимир Александрович — заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор, директор ННИИТ, e-mail:

[email protected].

Вохминова Людмила Геннадьевна — кандидат медицинских наук, заведующая отделением функциональной диагностики ННИИТ,

e-mail: [email protected].