СПОСОБ ОЦЕНКИ ДЫХАТЕЛЬНОГО РЕЗЕРВА ЛЕГКИХ
METHOD FOR EVALUATING BREATHING RESERVE OF LUNGS

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, функциональной диагностике, и может быть использовано для определения индивидуальных дыхательных резервов легких человека.
Легочное дыхание - это газообмен между атмосферой и кровью легочных капилляров, результатом этого является артериализация крови (Стручков П.В., Винницкая Р.С., Люкевич И.А. Введение в функциональную диагностику внешнего дыхания. - М., 1996. - 72 с). Нарушение вентиляционной функции легких с развитием дыхательной недостаточности относится к числу грозных состояний в клинической практике.
Дыхательная недостаточность - это состояние, при котором система внешнего дыхания или не обеспечивает адекватную артериализацию крови, или артериализация крови обеспечивается напряжением компенсаторных механизмов.
Площадь газообмена в легких определяет количество альвеол, способных к газообмену, и адекватное увеличение их объема при дыхании. Для каждого человека площадь газообмена у здорового человека определяется индивидуальным анатомическим объемом легких. Объем легких в костном каркасе грудной клетки у взрослого человека является относительно стабильным (Автандилов Г.Г. Основы патологоанатомической практики. - 2-ое издание. - М., 1998. - С.355-357). В то же время масса тела взрослого человека может измениться и зависит от конституциональных особенностей, ожирения или похудания и других факторов. Поэтому соотношение "площади газообмена легочных полей" к "площади поверхности тела" может измениться как при увеличении массы тела, так и при ее уменьшении. Естественно, несоответствие площади газообмена легочных полей к площади поверхности тела может явиться анатомической составляющей дыхательной недостаточности.
В то же время существующие методы исследования легких не позволяют зарегистрировать данное соотношение и параметры его изменений в клинической практике для оценки скрытой или выраженной дыхательной недостаточности.
Рентгенологическое исследование используется для исследования легочных полей (Пропедевтика внутренних болезней. Гребенев А.Л. М.: Медицина, 2001, стр.94). В то же время рентгенологические методы исследования легких носят узконаправленный характер и используются для определения прозрачности легочной ткани, наличия очагов уплотнения.
Для определения количественных и качественных параметров вентиляционной функции легких проводится спирометрия (Воробьева З.В. Исследование вентиляционной функции легких. - М., 2008, 190 с.). Она позволяет определить величину дыхательного резерва легких и компенсаторные возможности, выявить наличие и степень дыхательной недостаточности при различных патологических состояниях, раскрыть механизмы ее развития. В то же время метод спирометрии не позволяет определить соответствие имеющейся площади легких для газообмена росту к массе тела исследуемого.
Известен способ определения функции внешнего дыхания легких и дыхательной системы путем измерения параметров дыхательных движений грудной клетки, бесконтактно, с помощью системы датчиков, расположенных слева и справа на экране, устанавливаемых над передней поверхностью грудной клетки. Пациента размещают в кресле, снабженном излучателем электромагнитных колебаний, регистрацию измеряемых параметров осуществляют одномоментно в персональном компьютере. При этом в качестве этих параметров используют амплитуду движений грудной клетки на уровне верхне-средних и нижних ее отделов, передней стенки живота и диафрагмы с последующей экстраполяцией полученных данных на общие объемы легких и на объемы каждого легкого раздельно [патент RU 2113168, 1998 г.].
л
п
л
п
Прототипом изобретения является способ оценки функциональных способностей легких, заключающийся в том, что проводят рентгенографию грудной клетки в прямой проекции в фазах максимального вдоха и выдоха. При этом ее проводят на фоне неподвижной рентгеноконтрастной решетки с последующим наблюдением полученных снимков на стереокомпараторе при их взаимном развороте относительно вертикального положения на 90°. Измеряют разности горизонтальных параллаксов между изображением пятого ребра переднего отдела реберного каркаса левого (Δр) и правого (Δр) легкого и решеткой. Затем по формуле оценивают функциональное состояние легких (k), k=Δр/Δр. Причем при k≈1 экскурсионная способность левого и правого легкого равноценна; при k>1 склеротические изменения в левом легком в 1,5 раза меньше, чем в правом. При k>>1 в левом легком поражения нет, оно работает в большом объеме, компенсируя недостаток работы правого легкого, пораженного склерозом. При k<1 склеротические изменения в правом легком в 1,5 раза меньше, чем в левом. При k<<1 в правом легком поражения нет, оно работает в большом объеме, компенсируя недостаток работы левого легкого, пораженного склерозом [патент RU 2358652, 2009 г.]. Недостатками данного способа являются его трудоемкость, оценка функциональных способностей легких осуществляется только в отношении изменений в правом и левом легком относительно друг друга, при этом не учитывается масса тела пациента и соответствие объема легких к данной массе тела.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа получения формализованного показателя дыхательного резерва, обусловленного размерами легких и массой тела исследуемого.
Технический результат при использовании изобретения - упрощение способа, повышение точности индивидуальной оценки анатомо-функционального состояния легких, получение критерия прогноза развития дыхательной недостаточности в послеоперационном периоде у кардиохирургических больных.
Предлагаемый способ оценки дыхательного резерва легких осуществляется следующим образом. На рентгенограмме грудной клетки в прямой проекции определяют по отдельности площади теней правого и левого легкого. При этом ориентирами границ легких являются края их теней на рентгенограмме. Суммируя площади правого и левого легкого, получают значение общей площади легочных полей.
Следующим этапом является определение площади поверхности тела исследуемого. Для этого при помощи ростомера определяют рост исследуемого в сантиметрах (см). Массу тела определяют взвешиванием на медицинских весах, в килограммах (кг). Далее с применением "Номограммы Дю Буа для определения поверхности тела по росту и массе тела" у исследуемого определяют площадь поверхности тела (Бова А.А., Денещук Ю-Я.С., Горохов С.С. Функциональная диагностика в практике врача (руководство для врачей) / МИА Москва, 2007, с.199).
ДРЛ
Индекс дыхательного резерва легких (И) рассчитывают как соотношение площади поверхности тела исследуемого к площади легких по рентгенограмме по следующей формуле:
ДРЛ
поверхности тела
правого легкого
левого легкого
И=S:(S+S),
где
ДРЛ
И - индекс дыхательного резерва легких,
поверхности тела
2
S - площадь поверхности тела больного (м)
правого легкого
2
S - площадь тени правого легкого на рентгенограмме (м);
левого легкого
2
S - площадь тени левого легкого на рентгенограмме (м).
ДРЛ
При значении И более 45 дыхательный резерв легких оценивают как низкий, 45-40 - как средний и менее 40 - как высокий.
ДРЛ
ДРЛ
При значении И более 45 наблюдаются проявления дыхательной недостаточности и высока вероятность развития легочных осложнений в послеоперационном периоде. При И менее 40 высокий резерв вентиляционной функции легких.
Нами проведено исследование рентгенограмм грудной клетки в прямой проекции и площади поверхности тела у 26 пациентов, в возрасте от 35 до 75 лет, средний возраст 52,3±6,9, перенесших хирургическое лечение по поводу заболеваний сердца в условиях искусственного кровообращения. Пациенты, включенные в данное исследование по выраженности исходной недостаточности кровообращения, продолжительности оперативного вмешательства, длительности искусственной вентиляции легких, уровню гемоглобина после операции между собой существенно не отличались. Среди исследованных пациентов в послеоперационном периоде осложнения со стороны органов дыхания чаще наблюдались в группе пациентов с показателями соотношения "площадь поверхности тела \ площадь легких на рентгенограмме" более 45 (таблица).
Изобретение иллюстрируется следующими клиническими примерами.
2
2
2
Пример 1. Пациент С, 44 года. Масса тела 76 кг. Рост 174 см. Площадь тела 1,90 м. Площадь правого легкого на рентгенограмме 0,0292 м, левого 0,0220 м. Соотношение площади тела к площади легких 37,2.
Пациенту проведено хирургическое лечение по поводу критического аортального стеноза, аневризмы восходящего отдела аорты. Послеоперационный период гладкий, без проявлений дыхательной недостаточности.
Благодаря наличию высокого легочного резерва (37,2) в послеоперационном периоде осложнений, связанных с нарушением функции легких и присоединением инфекции дыхательных путей, не наблюдалось.
2
2
2
Пример 2. Пациент И., 52 года. Масса тела 110 кг. Рост 170 см. Площадь тела 2,20 м. Площадь правого легкого на рентгенограмме 0,0228 м, левого 0,0220 м. Соотношение площади тела к площади легких 49,08.
Пациенту проведено хирургическое лечение по поводу ишемической болезни сердца на фоне нестабильной стенокардии - выполнено аортокоронарное шунтирование. В послеоперационном периоде наблюдались проявления дыхательной недостаточности (одышка в покое), развилась нижнедолевая пневмония и двухсторонний плеврит. Развитие легочных осложнений было обусловлено исходным состоянием легких у пациента, выявленной при оценке соотношения площадей «поверхность тела - легкие» и гиперфункцией «уменьшенных» легких.
Данное изобретение может быть использовано как для постановки диагноза, так и для выбора метода профилактики легочных осложнений и терапии. Предлагаемый метод направлен на индивидуальную оценку анатомо-функционального состояния легких.
Определение индекса дыхательного резерва по разработанной методике способствует лучшему пониманию физиологии легких и более точному знанию патофизиологии развития дыхательной недостаточности позволяет судить о возможных осложнениях со стороны легких.
Высокая точность измерений при проведении данного метода исследования позволяет выявить расстройства дыхания даже в тех случаях, когда клинические и рентгенологические методы не позволяли обнаружить отклонения от нормы.
СПОСОБ ОЦЕНКИ ДЫХАТЕЛЬНОГО РЕЗЕРВА ЛЕГКИХ
Таблица
Показатели роста, массы тела, площади поверхности тела, площадей легких по рентгенограмме и соотношения поверхности тела к площади легких у пациентов
№
Пациент, возраст
Рост (см)
Масса тела (кГ)
Площадь тела пациента (м<sup>2</sup>)
Площадь левого легкого (м<sup>2</sup>)
Площадь правого легкого (м<sup>2</sup>)
Сумма площадей левого и правого легких (м<sup>2</sup>)
Индекс дыхательного резерва легких
1
Н., 57
172
93
2,09
0,0288
0,0296
0,0584
35.78
2
К., 40
176
73
1,90
0,0196
0,0232
0.0428
44.4
3
К., 44
178
78
1,95
0,0240
0,0300
0.0540
36.11
4
Л., 75
167
65
1,73
0,0212
0,0300
0.0512
33.79
5
С., 45
174
76
1,9
0,0252
0,0308
0.0560
33.93
6
И., 64
168
75
1,85
0,0176
0,0184
0.0360
51.39
7
К., 54
176
70
1,85
0,0236
0,0280
0.0516
35.85
8
Н., 76
160
55
1,55
0,0152
0,0184
0.0336
46.13
9
В., 43
164
74
1,80
0,0136
0,0204
0.0340
52.92
10
С., 44
172
77
1,9
0,0220
0,0292
0.0512
37.12
11
И., 52
170
110
2,20
0,0220
0,0228
0.0448
49.08
12
П., 65
175
110
2,25
0,0276
0,0316
0.0592
38.01
13
Е., 62
166
70
1,79
0,0268
0,0252
0.0520
34.42
14
В., 36
170
77
1,89
0,0160
0,0228
0.0388
48.71
15
Ц., 60
168
87
1,97
0,0268
0,0284
0.0552
35.69
16
М., 55
176
84
2,00
0,0204
0,0260
0.0464
43.10
17
А., 47
163
75
1,80
0,0137
0,0205
0.0342
52.63
18
Ф., 43
165
100
2.05
0,0108
0,0144
0.0252
81.35
19
К., 53
153
63
1,60
0,0120
0,0148
0.0268
59.7
20
Г., 57
172
90
2,25
0,0168
0,0212
0.0380
59.21
21
Г., 50
158
70
1,71
0,0108
0,0132
0.0240
71.25
22
X., 54
161
60
1.61
0,0204
0,0240
0.0444
36.26
23
3., 59
168
61
1,78
0,0204
0,0236
0.0440
40.45
24
А., 48
164
82
1,83
0,0196
0,0248
0.0444
41.21
25
М., 60
154
68
1,67
0,0204
0,0248
0.0452
36.95
26
С., 47
162
74
1,80
0,0134
0,0202
0.0336
53.57