СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ГИПЕРРЕАКТИВНОСТИ БРОНХИАЛЬНОГО ДЕРЕВА И ОБРАТИМОСТИ БРОНХИАЛЬНОЙ ОБСТРУКЦИИ У ДЕТЕЙ
METHOD OF DIAGNOSING HYPERACTIVITY OF BRONCHIAL TREE AND REVERSIBILITY OF BRONCHIAL OBSTRUCTION IN CHILDREN

Изобретение относится к области медицины, в частности к пульмонологии. Способ позволяет повысить точность диагностики направленности (ухудшение или улучшение) и степени изменений проходимости бронхиального дерева при выполнении провокационных (диагностика гиперреактивности бронхиального дерева - ГБД) и бронходилатационных (диагностика обратимости бронхиальной обструкции - ОБО) тестов за счет определения остаточного объема (ОО) до- и после применения провоцирующего фактора или введения бронхолитика с последующим сопоставлением этих показателей.
Известен способ диагностики ГБД и ОБО при проведении функциональных проб (с физической нагрузкой, медиаторами воспаления: гистамин, метахолин, карбохолин - для диагностики ГБД; с бронхолитиком - для диагностики ОБО), включающий измерение бронхиальной проходимости по показателям объемной скорости форсированного выдоха при осуществлении спирометрии (объем форсированного выдоха за первую секунду - ОФВ1 (л/сек); максимальная объемная скорость потока на трех фиксированных уровнях форсированной жизненной емкости легких: МОС75%, МОС50%, МОС25% (л/сек)) или пикфлоуметрии (пиковая скорость выдоха - ПСВ (л/мин)) с последующим сопоставлением величин, полученных до- и после осуществления воздействия в ходе выполнения функциональной пробы [1, 2, 3, 4]. Стандартным показателем при проведении функциональных проб считается ОФВ1 при осуществлении спирометрии [4, 5]. Изменение бронхиальной проходимости определяется при этом по разности объемной скорости форсированного выдоха (после и до применения провоцирующего бронхоспазм фактора или введения бронхолитика), отнесенной к исходному ее значению и выраженную в процентах: ΔОФВ1=(ОФВ1после - ОФВ1до) / ОФВ1до X 100%; где ΔОФВ1 - направленность и степень изменения бронхиальной проходимости, ОФВ1после - ОФВ1 после пробы, ОФВ1до - до ее проведения; ΔПСВ=(ПСВпосле - ПСВдо) / ПСВдо X 100%; где ΔПСВ - направленность и степень изменения бронхиальной проходимости (обратимость бронхиальной обструкции), ПСВпосле - ПСВ после пробы, ПСВдо - до ее проведения. Физиологическое значение ΔОФВ1 или ΔПСВ заключается в том, на сколько % улучшается (положительное значение ΔОФВ1) или ухудшается (отрицательное значение ΔОФВ1) бронхиальная проходимость по отношению к исходному ее значению в ответ на то или иное воздействие.
Основным недостатком существующего способа является зависимость ОФВ1 и ПСВ, а следовательно, и их изменений как от истинного состояния бронхиальной проходимости и применяемого воздействия (физическая нагрузка, ингаляция метахолина или бронхолитика и др.), так равнозначно и от степени усилия пациента для осуществления форсированного выдоха. Часто пациенты по субъективным причинам не могут выполнить максимальный форсированный выдох или выполняют его с разным усилием до- и после осуществления воздействия при выполнении функциональной пробы, что в той или иной степени искажает результат исследования. Существующий подход - добиться максимальной объемной скорости выдоха путем трех последовательных попыток и выбора наибольшего результата, также не позволяет объективно судить о том, правильно ли конкретный пациент выполнил экспираторный тест.Это определяет необходимость поиска иных показателей функций внешнего дыхания (ФВД), результаты определения которых не зависят от влияния указанного субъективного фактора.
Задачей, решаемой применением изобретения, является повышение точности определения изменений бронхиальной проходимости при проведении функциональных проб за счет выбора показателя, отражающего изменение проходимости бронхиального дерева и не зависящего от влияния на него субъективного фактора - возможности осуществления форсированного выдоха с разным усилием при первом и втором исследованиях.
Техническая сущность изобретения заключается в том, что в известном способе диагностики ГБД и ОБО, включающем проведение функциональной пробы и оценку проходимости бронхиального дерева до- и после применяемого воздействия с последующим их сопоставлением, до- и после применения бронхолитика (бронходилатационный тест для диагностики ОБО) или провокационного воздействия (физическая нагрузка, ингаляция метахолина или гистамина при бронхопровокационном тесте для диагностики ГБД) определяется ОО легких и рассчитывается разница между ОО после и ОО до применения воздействия, которая относится к ОО до применения воздействия и выражается в процентах: при отрицательном значении полученного показателя при использовании в качестве воздействующего фактора бронхолитика судят об улучшении бронхиальной проходимости и степени ОБО; при положительном значении рассчитанного показателя при проведении бронхопровокационного теста судят об ухудшении бронхиальной проходимости, то есть о наличии и степени ГБД.
Поиск таких показателей проведен среди тех из них, которые определяются без осуществления форсированного выдоха и могут поэтому отражать истинное состояние бронхиальной проходимости. С этой целью для осуществления функциональных проб использованы бодиплетизмография и спирометрия в сочетании как до-, так и после применения воздействия (спирометрия, через 5 минут - бодиплетизмография), что позволяет определять все известные для исследования ФВД показатели. В качестве бронхопровокационного теста применяли физическую нагрузку на тредмиле (1 Вт/кг 15 минут), бронходилатационного теста - ингаляцию 200 мкг сальбутамола с помощью индивидуального дозирующего устройства. В исследование включены 36 детей 5-14 лет с бронхиальной астмой (легкая персистирующая форма - 16 человек, среднетяжелая - 16, тяжелая - 4). Бронходилатационный тест проведен всем детям, проба с физической нагрузкой - 14-ти из них (у кого исходный показатель бронхиальной проходимости (ОФВ1 до) соответствовал среднестатистической норме). Всего проведено 50 функциональных проб. При этом установлено, что после применяемого воздействия (физическая нагрузка и ингаляция бронхолитика) параллельно с изменением известного показателя, характеризующего бронхиальную проходимость (ОФВ1), меняется и остаточный объем (ОО). Причем эти изменения имеют разнонаправленный характер: увеличение ОФВ1 при бронходилатационном тесте сопровождаются уменьшением ОО, снижение ОФВ1 при тесте с физической нагрузкой - увеличением ОО (таблица 1).
Таблица 1.
Динамика средних показателей ОФВ1 и ОО при осуществлении функциональных респираторных проб
Показатели
Бронходилатационный тест (n=36)
Тест с физ. нагрузкой (n=14)
Спирометрия
ОФВ1до (л/сек)
2,27
2,40
ОФВ1после (л/сек)
2,66 
2,08 
ΔОФВ1 (%)
+17,2
-13,3
Бодиплетизмография
ООдо (л)
1,22
1,06
ООпосле (л)
0,88 
1,53 
ΔОО (%)
-27,9
+44,3
Примечание:  - статистически значимые различия по методу Манна-Уитни между абсолютными показателями ОФВ1 до и ОФВ1 после, ООдо и ООпосле.
Сопоставление относительного изменения известного показателя бронхиальной проходимости (ΔОФВ1) с относительным изменением ОО ((ΔОО=ООпосле - ООдо) / ООдо X 100%; где ΔОО - относительное изменение ОО; ООдо - ОО до-, ОО после - ОО после проведения физической нагрузки или ингаляции сальбутамола) методом ранговой корреляции позволило установить сильную отрицательную связь между ΔОФВ1 и ΔОО (r=0,70; р=0,001). Таким образом, достоверно установлено, что при выполнении острого респираторного теста улучшение бронхиальной проходимости сопровождается пропорциональным уменьшением ОО, ее уменьшение - увеличением ОО.
В настоящее время ОО исследуется как статический показатель для характеристики типа вентиляционной недостаточности и наличия или отсутствия эмфиземы: увеличение ОО по отношению к его нормальному значению и соотношения ОО к общей емкости легких характеризует наличие эмфиземы и обструктивный тип вентиляционной недостаточности, т.е. характеризует развитие осложнения длительного течения хронического заболевания с бронхиальной обструкцией [3, 4]. Таким образом, ОО оценивается по соотношению его величины к общей емкости легких для диагностики их гипервоздушности только при разовом исследовании. ОО не принимается в расчет при проведении функциональных респираторных тестов. Предпринятое нами новое техническое решение, определение ОО до и после осуществления воздействия при выполнении функциональных проб (бронходилатационный и бронхопровокационный тесты) позволило установить следующие, ранее неизвестные, закономерности:
- ОО является динамичным показателем, быстро реагирующим на изменение бронхиальной проходимости при проведении функциональных респираторных тестов;
- ОО характеризуется не только увеличением при спонтанной или спровоцированной бронхопровокационным тестом бронхиальной обструкции, но и уменьшается при ее восстановлении под влиянием бронхолитика;
- При остро проводимых функциональных респираторных тестах степень изменения ОО отражает степень изменения бронхиальной проходимости.
Выявленные закономерности позволили установить новые диагностические возможности исследования ОО путем определения его при выполнении функциональных респираторных тестов - диагностировать ГБД (бронхопровокационный тест) и ОБО (бронходилатационный тест). Разработанный метод позволяет повысить точность определения изменений бронхиальной проходимости при проведении функциональных проб за счет исключения влияния на их результаты субъективного фактора - возможности выполнения форсированного выдоха для определения показателя объемной скорости выдоха с разным усилием при первом и втором исследованиях.
Способ осуществляется следующим образом.
При проведении бронхопровокационного (воздействие физической нагрузкой или ингаляцией одного из медиаторов воспаления для диагностики ГБД) или бронходилатационного теста (применение бронхолитика для диагностики ОБО) по стандартной методике [1, 2, 3, 4. 5] до- и после применяемого воздействия определяется ОО, и рассчитывается показатель, характеризующий степень и направленность изменения бронхиальной проходимости по формуле ΔОО=(ООпосле - ООдо) / ООдо X 100%; где ΔОО - относительное изменение ОО; ООдо - ОО до-, ООпосле - ОО после применения соответствующего воздействия при проведении функциональной пробы. При отрицательном значении полученного показателя при использовании в качестве воздействующего фактора бронхолитика судят об улучшении бронхиальной проходимости, а по абсолютному его значению - о степени ОБО; при положительном значении рассчитанного показателя при проведении бронхопровокационного теста судят об ухудшении бронхиальной проходимости, а по абсолютному его значению - о степени ГБД.
Пример использования разработанного способа
Т.К., 10 лет. Диагноз: Бронхиальная астма, атопическая, средней степени тяжести, период нестойкой ремиссии, неконтролируемое течение. Пациенту проведены 2 пробы с промежутком в 24 часа: сначала проба с физической нагрузкой (1,0 вт/кг 15 минут), затем - с бронхолитиком (ингаляция 200 мкг сальбутамола через спейсер). Результаты исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Данные спирографии и бодиплетизмографии больного Т.К., 10 лет при выполнении пробы с физической нагрузкой и бронхолитиком. Диагноз: Бронхиальная астма, атопическая, средней степени тяжести, период нестойкой ремиссии, неконтролируемое течение.
Показатели
Бронходилатационный тест
Тест с физ. нагрузкой
Спирометрия
ОФВ1 норма (л/сек)
2,36
ОФВ1до (л/сек)
1,67
1,85
ОФВдо в % от нормы
70,1
78,4
ОФВ1после (л/сек)
2,30
1,41
ОФВ1после в % от нормы
97,5
59,8
ΔОФВ1 (%)
+37,7
-23,4
Бодиплетизмография
ОО норма (л)
0,70
ООдо (л)
1,72
1,66
ООдо в % от нормы
245,7
237,1
ООпосле (л)
1,16
2,10
ООпосле в % от нормы
165,7
300,0
ΔОО (%)
-32,6
+26,5
Как видно из таблицы 2, при выполнении бронходилатационного теста улучшение бронхиальной проходимости по показателю ОФВ1 на 37,7% сопровождалось уменьшением ОО на 32,6%. В то же время при выполнении провокационного теста с физической нагрузкой ухудшение бронхиальной проходимости по показателю ОФВ1 на 23,4% сопровождалось увеличением ОО на 26,5%. Таким образом, ОО является динамичным показателем, быстро реагирующим на острый респираторный тест, направленный на улучшение бронхиальной проходимости или провоцирующий бронхоспазм. Уменьшение ОО после ингаляции бронхолитика происходит пропорционально увеличению ОФВ1 и отражает степень ОБО. Увеличение ОО при выполнении провокационного теста (в данном случае - физической нагрузки) происходит пропорционально степени уменьшения бронхиальной проходимости (по показателю ОФВ1) и является показателем ГБД. Это служит подтверждением возможности использования ОО в качестве показателя для диагностики ОБО и ГБД при проведении функциональных респираторных тестов. В данном случае уменьшение ОО по отношению к его исходному значению при проведении теста с сальбутамолом говорит о наличии ОБО с возможностью восстановления бронхинальной проходимости на 32,6% по влиянием бронхолитика (степень ОБО). Увеличение ОО по отношению к его исходному значению после физической нагрузки говорит о наличии ГБД - ухудшении бронхиальной проходимости при проведении бронхопровокационного теста на 26,5% (степень ГБД).
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Повышение точности определения изменений бронхиальной проходимости при проведении функциональных проб и обеспечение возможности диагностики обратимости бронхиальной обструкции и гиперреактивности бронхиального дерева.
Источники информации, принятые во внимание
1. Рис Дж. Диагностические тесты в пульмонологии: Пер. с англ. - М.: Медицина, 1994. - 240 с. (глава 1. Тесты респираторной функции. - С.9-55).
2. Стандартизация легочных функциональных тестов // Пульмонология: приложение. - 1993. - 92 с.
3. Белов А.А., Лакшина Н.А. Оценка функции внешнего дыхания. Методические подходы и диагностическое значение. - М.: Издательский дом «Русский врач», 2006. - 67 с.
4. Коростовцев Д.С., Лукина О.Ф., Трусова О.В., Куличенко Т.В. Применение фармакологических тестов на выявление гипервосприимчивости бронхов у детей, больных бронхиальной астмой: Пособие для врачей. - М.: МЗ РФ, 2004. 29 с.
5. Савельев Б.П., Ширяева И.С.Функциональные параметры системы дыхания у детей и подростков: Руководство для врачей. - М.: Медицина, 2001. - 232 с.