Мониторинг инфильтративных процессов нижних отделов респираторного тракта у пациентов с внебольничной пневмонией методом люминесцентного анализа в радиодиапазоне

НОВЫЕ МЕТОДЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И КЛИНИКЕ

И. В. Терехов, М. С. Громов

Саратовский Военно-медицинский институт

МОНИТОРИНГ ИНФИЛЬТРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ НИЖНИХ ОТДЕЛОВ РЕСПИРАТОРНОГО ТРАКТА У ПАЦИЕНТОВ С ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИЕЙ МЕТОДОМ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА В РАДИОДИАПАЗОНЕ

УДК 616.24-002:612.215.8

C помощью нового диагностического метода «Трансрезонансной функциональной топографии», позволяющего регистрировать интенсивность люминесценции водосодержащих сред организма в радиодиапазоне было обследовано 200 пациентов с внебольничной пневмонией различной тяжести, а также 80 практически здоровых добровольцев. В исследовании отмечено усиление люминесценции на стороне поражения, при этом у реконвалес-центов указанные параметры статистически значимо отличались от контрольных значений.

Ключевые слова: внебольничная пневмония, мониторинг, собственное излучение водосодержащих сред организма, водные кластеры.

I. V. Terekhov, M. S. Gromov

MONITORING INFILTRATIVE CHANGES IN LOWER RESPIRATORY TRACT IN PATIENTS WITH PNEUMONIA WITH THE HELP OF LUMINESCENT ANALYSIS IN RADIO(-FREQUENCY) REGION

The objective of our study was to estimate the possibility of using stimulated emission produced by hydrogenous environment in diagnostics of low respiratory tract inflammation processes. The clinical, laboratory and X-ray examination findings from 200 patients with low respiratory inflammation and 80 healthy subjects have been compared with the values obtained by means of innovation diagnostic «trans-resonance functional (TRF) topography» technology.

Key words: pneumonia, monitoring, own emission of aqueous structures water cluster.

Высокая распространенность воспалительной патологии нижних отделов респираторного тракта, особенно инфекционной природы, высокая частота осложнений и затруднения в мониторинге эффективности лечебных мероприятий обуславливают необходимость совершенствования процесса диагностики указанной патологии путем разработки и привлечения в клинику новых информативных методик мониторинга состояния организма в процессе лечения.

Одним из таких методов является метод люминесцентного анализа состояния водосодержащих сред, позволяющий оценивать интенсивность стимулированного (люминесцентного) излучения

водосодержащих сред организма в СВЧ-диапазо-не (в полосе частот 975—1025 МГц) [2, 3, 4].

Метод базируется на явлении нелинейного преобразования энергии внешнего (зондирующего) низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокочастотного (КВЧ) диапазона в энергию СВЧ-излучения, наблюдаемого в водосодержащих средах [2]. Авторами, впервые описавшими указанное явление, установлено, что преобразование энергии зондирующего КВЧ-излучения в СВЧ-поле происходит в надмолекулярных квази-поли-молекулярных водных структурах — водных кластерах, характеризующихся набором резонансных частот колебаний в КВЧ и СВЧ диапазонах. При этом

воздействие на одной из частот, оказываемое на кластерную структуру, вызывает колебания молекулярных осцилляторов и на других частотах из набора собственных. Вторичное (стимулированное) излучение водосодержащих сред на частоте 1000 МГц (частота из набора собственных частот молекулярных колебаний кластера воды) используется в качестве параметра оценки состояния организма в трансрезонансной функциональной топографии (ТРФ-топографии) [2, 4].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение информативности собственного излучения водосодержащих сред организма при мониторинге воспалительно-инфильтративных изменений у пациентов с внебольничной пневмонией.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено в соответствии с диагностическими стандартами [6], а также с использованием метода ТРФ-топографии [5], на клинической базе кафедры терапии Саратовского военно-медицинского института под контролем Этического комитета. Условия исследования соответствовали международным этическим требованиям к клиническим исследованиям с участием человека (СЮМ^ — ВОЗ, 1982, 1993).

Основную группу составили 200 пациентов с неосложненной бактериальной внебольничной пневмонией (ВП) в возрасте 25—60 лет. Контрольная группа включала 80 здоровых лиц, сопоставимых с пациентами основной группы по возрасту и полу.

В I подгруппу основной группы включено 160 пациентов с ВП нетяжелого течения. Во II подгруппу включено 40 пациентов с тяжелым течением ВП. Тяжесть течения ВП определяли в соответствии с клиническими рекомендациями [6].

ТРФ-топография проводилась с использованием диагностического комплекса производства ООО «Телемак», Саратов (рис. 1.). Комплекс с помощью контактного приемно-излучающего модуля позволяет эффективно регистрировать интегральную мощность люминесцентного излучения биотканей с глубины 15—20 см [2].

ТРФ-топография проводилась всем пациентам группы контроля однократно, совместно с рентгенологическим обследованием в порядке прохождения ими диспансеризации. Пациенты основной группы обследовались данным методом в первые часы при поступлении в клинику и далее с интервалом 5 суток вплоть до момента выписки из стационара.

При исследовании использовалась методика топографического картирования, заключающаяся в последовательной регистрации интенсивности излучения в дискретных точках на поверхности области интереса в соответствии со схемой регистрации (рис. 2).

Рис. 1. Радиоэлектронный комплекс «ТРФ-топограф»

Рис. 2. Точки оценки интенсивности собственного излучения организма

В качестве критерия оценки уровня (интенсивности) излучения водосодержащих сред на соответствующей стороне грудной клетки используется среднее значение амплитуды радиосигнала, регистрируемого в пределах каждой стороны. Данный показатель в тексте обозначен как «радиоотклик» (РО). Для характеристики интегральной мощности излучения по всей области исследования используется сумма амплитуд радиосигнала, регистрируемого с каждой точки (рис. 2). Данный показатель обозначен как «волновая активность» (ВА) [3].

Статистический анализ результатов исследования проводился с помощью программы Statistica 6.0. Для сравнения средних значений величин изучаемых показателей в группах использовался и-критерий Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при уровне значимости (р) критерия менее 0,05. Для демонстрации внутригруппового размаха амплитуды излучения используются границы 95 % доверительного интервала (ДИ) амплитуды излучения в соответствующих группах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В табл. представлены 95 % ДИ средних значений интенсивности излучения, зарегистрированных со всех точек, расположенных на поверхности грудной клетки.

Анализ результатов оценки уровня излучения в группах исследования позволяет говорить о на-

личии существенных различий между ними по критерию интенсивности излучения водосодержа-щих сред (активности люминесценции), что свидетельствует в пользу тесного характера связи собственного излучения водосодержащих сред с состоянием организма. Оценка интенсивности излучения водосодержащих сред у обследуемых

Группы исследования РО, ед.

Сторона поражения Здоровая сторона

Основная I 135,7 - 147,3 116,4 - 120,2 4891,3 - 5210,5

II 111,5 - 126,4 97,2 - 102,5 5201,3 - 5497,8

Контрольная 83,4 - 97,6 4123,1 - 4324,6

Анализ полученных результатов свидетельствует о существенном, статистически значимом превышении значений ВА и РО у пациентов и здоровых лиц (р < 0,001). Кроме этого воспалительный процесс в одном легком приводит к повышению интенсивности люминесценции с проекции «здорового» органа. В то же время установлено, что интенсивность излучения с проекции легкого, вовлеченного в патологический процесс, существенно превышает значения, характерные для «здоровой» стороны (р < 0,01).

Анализ интенсивности собственного излучения у пациентов с различной тяжестью ВП выявил существенные различия интенсивности люминесценции у лиц с различной тяжестью заболевания. Так, ВП тяжелого течения характеризовалась статистически значимым превышением уровня излучения, в сравнении с ВП нетяжелого течения (р <0,05).

Анализ динамики интенсивности излучения у пациентов с ВП различной тяжести свидетельствует о нелинейном характере изменения интенсивности излучения в процессе лечения (рис. 3).

Рис. 3. Динамика ВА у пациентов с различной тяжестью ВП

Динамика люминесценции характеризовалась наличием локальных максимумов и минимумов интенсивности излучения как в группе пациентов с ВП тяжелого, так и нетяжелого течения. У пациентов с ВП нетяжелого течения отмечалась более выраженная динамика изменений, заключающая-

ся в формировании локального минимума излучения на 10-й день от начала лечения и отличающаяся существенно более низкими значениями интенсивности к окончанию лечения, в сравнении с ВП тяжелого течения.

Таким образом,интенсивность излучения у пациентов с ВП в процессе терапии характеризуется быстрой положительной динамикой, но неполной нормализацией уровня излучения.

Для определения значений ВА, позволяющих диагностировать наличие воспалительного процесса в нижних отделах респираторного тракта и контролировать динамику разрешения патологических изменений нижних отделов респираторного тракта, был проведен характеристический анализ показателя ВА с определением чувствительности и специфичности данного диагностического критерия. Анализ характеристической (ROC) кривой указанного критерия позволил определить величину площади под ROC—кривой, отражающей диагностическую ценность (информативность) ВА в идентификации воспалительных изменений. Для полученной кривой значение площади составило 0,91 (95 % ДИ от 0,83 до 0,99). Точкой разделения (при максимальной мощности критерия) является значение ВА равное 4310 ед. (чувствительность — 0,87; специфичность — 0,97).

Результаты биомикроскопии сосудов бульбар-ной конъюнктивы у пациентов с ВП свидетельствуют о системном характере сосудистых нарушений, сопровождающих это заболевание [1]. Нарушения микроциркуляции как системы, обеспечивающей упорядоченное движение крови, лимфы, тканевой жидкости, всасывание и выделение биохимических субстратов, метаболитов, биологически активных веществ, имеющих место при пневмонии, затрагивают как внутрисосудистый, так и ее вне-сосудистый отдел [1, 5].

Установлено, что основными внутрисосуди-стыми нарушениями, имеющими место при ВП, являются изменения сосудистого тонуса, агрега-ционной функции форменных элементов и нарушения в системе коагуляционного гемостаза. Вне-сосудистые изменения в легких проявляются развитием отека и кровоизлияниями, степень выраженности которых напрямую зависит от распространенности и тяжести поражения [1].

Полученные в ходе проведения исследования результаты, свидетельствующие о значительном повышении интенсивности собственного излучения водосодержащих сред организма на стороне поражения, могут быть объяснены выраженной экссудативной реакцией, имеющей место в пораженном органе в разгар заболевания. Очевидно, что перераспределение жидкости между сосудистым и межклеточным пространством в пользу последнего, приводя к гидратации ткани легкого, сопровождаются также изменениями резонансных

свойств воды, что и фиксируется в виде существенного повышения уровня радиосигнала у больных с ВП в сравнении со здоровыми лицами. Известно, что ионное окружение молекул воды влияет на способность образовывать молекулами воды водородные связи и формировать кластерные структуры. Поэтому представляется оправданным говорить о существенных изменениях надмолекулярной (кластерной) структуры воды при ее выходе из сосудистого пространства в межклеточное, где ионное окружение существенно различается. Анализ результатов проведенного исследования, свидетельствует о том, что причиной повышения интенсивности люминесцентного излучения являются нарушения в системе микроциркуляции ткани легкого, которая непосредственно участвует в развитии инфильтра-ционных изменений нижних отделов респираторного тракта у больных с ВП.

Результаты анализа изменений ВА по сторонам грудной клетки свидетельствуют о сходном характере динамики этого показателя на стороне поражения и интактной стороне. Данный факт может быть объяснен исходя из тесного характера связи между парными органами. При этом обнаруженное повышение интенсивности люминесценции с проекции «здорового» органа (у пациентов с ВП), в сравнении с ВА лиц без воспалительно-ин-фильтративных изменений, позволяет предполагать развитие реактивных изменений микроциркуляции и в «здоровом» органе [6]. Известно, что стабилизация воспалительного процесса в легких не сопровождается полным регрессом нарушений микроциркуляции, что является справедливым также для периода разрешения инфильтративных изменений. Таким образом, микроциркуляторное русло одним из первых вовлекается в патологический процесс и одним из последних нормализуется при его разрешении [1]. В развитии указанных изменений большая роль отводится нейрогуморальным

влияниям, что обуславливает возможность развития функциональных изменений не только пораженного органа, но и первично интактного парного ему органа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Используемая методика регистрации интенсивности люминесценции водосодержащих сред демонстрирует возможность неинвазивной и оперативной оценки изменений этого параметра внутренней среды организма, тесно связанного с состоянием микроциркуляторного русла.

2. Тесный характер связи интенсивности люминесценции водосодержащих сред и воспалительных проявлений внебольничной пневмонии определяет возможность использования разработанной методики с целью мониторинга воспали-тельно-инфильтративных изменений нижних отделов респираторного тракта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Журавлева Т. А. Состояние микроциркуляции при острой пневмонии: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Саратов, 1987. — 21 с.

2. Петросян В. И., Громов М. С., Власкин С. В., Благода-ров А. В. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. — 2003. — № 1. — С. 23—26.

3. Петросян В. И., Синицын Н. И., елкин В. А. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2002. — № 1. — С. 28—42.

4. Терехов И. В. Трансрезонансная функциональная топография в диагностике заболеваний органов дыхания (новый метод обработки информации): Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Тула, 2007. — 24 с.

5. Тепляков А. Т. Микроциркуляция при патологии малого круга (Ранняя диагностика, патогенез, клиника, лечение). — Томск: Изд-во Томского университета. — 1988. — 208 с.

6. Чучалин А. Г. Внебольничная пневмония у взрослых: практические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике — М: ООО «Издательский дом «М-Вести», 2006. — 76 с.