СПОСОБ РЕСПИРАТОРНОЙ ФИЗИОТЕРАПИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ОБСТРУКТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЛЕГКИХ
WAY OF RESPIRATORY PHYSIOTHERAPY FOR TREATMENT OF OBSTRUCTIVE DISEASES OF LUNGS

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оказания немедикаментозного лечебного воздействия.
Известны способы и устройства для лечения заболеваний органов дыхания. Например патент RU №2073531, в устройстве которого при выдохе происходит колебание шарика, оказывающее вибрационное воздействие на бронхи и легкие переменным положительным давлением, что вызывает лечебный эффект. Недостатком данного устройства является невозможность регулировки параметров колебаний шарика.
Предлагаемый способ респираторной физиотерапии для лечения обструктивных заболеваний легких позволяет выполнять модуляцию внешнего пневматического сопротивления на выдохе. В случае, если коэффициент модуляции равен 100%, будет иметь место полное прерывание дыхательного потока на определенное время t2 с заданной частотой f (t1 есть время полного открытия дыхательной магистрали, t1+t2=t, где t - период модуляций, т.е. f=1/t). Если коэффициент модуляции равен нулю, то модуляция отсутствует. Промежуточные значения коэффициента модуляции означают неполное прерывание (т.е. ограничение) дыхательного потока на время t2. Модулировать пневматическое сопротивление возможно с помощью устройств автоколебательного типа, работающих от дыхательного потока, или устройств принудительного прерывания с внешним приводом, которые позволяют регулировать частоту модуляций и соотношение t1/t2.
На фиг.1 схематически изображен клапанный прерыватель потока автоколебательного типа. Он состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого с обоих концов плотно вставлены подвижные относительно него патрубки: входной 2 и выходной 3. В патрубке 3 находится внутренний патрубок 4, неподвижный относительно корпуса 1. Нижняя поверхность патрубка 3 является упором 11 для пружин 10 безынерционного клапана 5, перемещающегося по оси 6 вверх и вниз. Нижняя поверхность патрубка 4 является седлом 12 клапана 5. По оси 6 перемещается также инерционный клапан 7 с грузом, масса которого может быть разной (от 4 до 16 г). Верхний срез 8 подвижного патрубка 2 является седлом клапана 7. Ограничитель 9 может ограничивать движение вверх клапана 7.
Устройство работает следующим образом. В патрубок 2 делается выдох. В фазу открытия t1 оба клапана воздушным потоком перемещаются вверх до того момента, пока клапан 5, пройдя расстояние L, не закроет отверстие патрубка 4. Пружины 10 в этот момент сжимаются, а клапан 5 прижат к седлу 12 давлением, обеспечивающим ранее воздушный поток. После этого наступает фаза закрытия t2, воздушный поток уменьшается почти до нуля (ввиду отсутствия абсолютной герметичности клапана 5 полное прекращение потока невозможно), в результате чего начинается движение вниз клапана 7 после достижения им наивысшей точки подъема или же ограничителя 9. После опускания клапана 7 на седло 8 на некоторое время полностью прекращается поступление воздуха в камеру между клапанами, давление из-за неполной герметичности клапана 5 падает и он пружинами 10 отбрасывается на расстояние L в исходное положение. В момент отрыва клапана 5 от седла 12 клапан 7 вновь подбрасывается воздушным потоком вверх на расстояние L2 и начинается фаза открытия t1 следующего периода модуляций.
Регулировка параметров
Величина L, а значит и t1 (время прохождения клапаном 5 расстояния L вниз и вверх, т.е. длительность фазы открытия), находится в прямой зависимости от силы сжатия пружин 10, которая регулируется величиной L1. При увеличении L1, т.е. при приближении упора 11 к седлу 12, сила сжатия пружин увеличивается, при отдалении - уменьшается. Прямая зависимость существует и между t1 и L2: чем больше время t1, тем больше высота свободного (без использования ограничителя 9) подъема клапана 7, а значит, и время t. Это означает, что изменением положения выходного патрубка 3 можно регулировать период t (частоту f) модуляций, не изменяя соотношение t1/t2.
От величины L2 зависит период модуляций t: чем больше L2, тем больше t, и наоборот. L2 можно изменить двумя способами. Первый заключается в приближении седла 8 к ограничителю 9 путем перемещения патрубка 2, что приводит к ограничению свободного подъема клапана 7, а значит, к уменьшению L2. Второй способ состоит в изменении массы груза клапана 7, причем увеличение массы груза означает уменьшение L2. При этом в обоих случаях период t (частота f) меняется без изменения t1, что позволяет одновременно регулировать частоту модуляций f и отношение t1/t2. Существует еще один способ регулировки t: наклон корпуса устройства относительно вертикали, что приводит к увеличению t без изменения t1, а значит, и к уменьшению отношения t1/t2.
Уменьшение коэффициента модуляций возможно с помощью создания определенной степени негерметичности (отверстие 13 во входном патрубке 2).
Диапазон частот устройства от 8 до 30 Гц, отношение t1/t2 может изменяться в пределах от 1/1 до 1/2. Изменение формы кривой модуляции в данном устройстве невозможно.
На фиг.2 и 3 представлена схема устройства принудительной модуляции пневматического сопротивления роторного типа от внешнего источника энергии (вид спереди и сбоку).
Устройство состоит из двух параллельных плоских панелей 14 со щелевыми отверстиями 15 для воздушной магистрали 19. Между панелями 14 находится тонкий диск 16 с прорезями 17. Диск 16 жестко закреплен на валу 18.
Устройство работает следующим образом. Диск 16 вращается на валу 18, который приводится в движение внешним приводом (на фиг.2 и 3 не показан). В отверстие 15 по воздушной магистрали 19 (фиг.3) делается выдох, который периодически прерывается участками пластины диска 16 и происходит в те моменты, когда прорези 4 совмещаются с отверстиями 2. Форма прорезей 17 определяет форму кривой модуляции и коэффициент модуляции, а их размеры - отношение фазы открытия к фазе закрытия (t1/t2). Частота оборотов диска определяет частоту модуляции. Диапазон частот устройства от 4 до 200 ГЦ и более, диапазон t1/t2 от 1/1 до 1/2.
На фиг.4 представлена кривая потока выдоха F в зависимости от времени t при различных вариантах модуляций пневматического сопротивления. На ней изображены разные формы кривой (20), разные коэффициенты модуляции (21), которые могут изменяться от 0 до 100% и разные частоты модуляции (22).
Данный способ позволяет получить следующие основные положительные лечебные эффекты:
Эндобронхиальный вибромассаж аппарата внешнего дыхания.
Воспроизведение естественных процессов в виде высокочастотного кашля.
Расширение бронхов на выдохе.
Клинические примеры
Пример 1. Больной Б., 62 лет. Диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких, тяжелое течение, обострение. Бронхиальная астма смешанного генеза средней степени тяжести в стадии обострения. Беспокоят приступы экспираторного удушья в покое, кашель с трудно отходящей мокротой. Спирометрия - бронхиальная обструкция 3 степени. На фоне обычного лечения (ингаляция бронхолитиками, гормоны, баночный массаж) применен указанный способ прерывания потока на выдохе с помощью устройства роторного типа в режиме: частота - 16 Гц, соотношение периода открытия к периоду закрытия (t1/t2) 1:1, время процедуры 10 мин. Исходные данные пикфлуометрии: пиковый поток на выдохе 190 л/мин. После проведения двух процедур в течение 4 дней величина пикового потока составила 420 л/мин, улучшилось самочувствие, легче стала отходить мокрота, уменьшились частота и тяжесть приступов удушья.
Пример 2. Больной П., 68 лет. Предварительный диагноз: Бронхиальная астма смешанного генеза средней степени тяжести, обострение. Хроническая обструктивная болезнь легких. Дыхательная недостаточность 2 степени. Беспокоят приступы экспираторного удушья в покое, кашель с трудно отходящей мокротой. На фоне обычного лечения (ингаляция бронхолитиками, гормоны, баночный массаж) применен указанный способ прерывания потока на выдохе с помощью устройства роторного типа в режиме: частота 32 Гц, соотношение периода открытия к периоду закрытия (t1/t2) 1:1, время процедуры 10 мин. Исходные данные пикфлуометрии: пиковый поток на выдохе 250 л/мин. После проведения семи процедур в течение 10 дней величина пикового потока составила 500 л/мин, улучшилось самочувствие, стала отходить мокрота в большом количестве (до 200 мл в сутки), уменьшились частота и тяжесть приступов удушья. Данные спирометрии после лечения близки к нормальным.
Пример 3. Больной В., 50 лет. Диагноз: Обострение хронического бронхита. Беспокоят одышка при физической нагрузке, кашель с трудно отходящей мокротой. На фоне обычного лечения (ингаляция бронхолитиками, гормоны, баночный массаж) применен указанный способ прерывания потока на выдохе с помощью устройства автоколебательного типа в режиме: частота 25 Гц, соотношение периода открытия к периоду закрытия (t1/t2) 1:1, время процедуры 10 мин. Исходные данные пикфлуометрии: пиковый поток на выдохе 380 л/мин. Проведено 15 процедур в течение 5 дней (по 3 процедуры в день). После третьей процедуры стала легко отходить мокрота, к окончанию курса ее количество значительно уменьшилось, величина пикового потока составила 530 л/мин, улучшилось самочувствие, исчезла одышка.
Источники информации
1. Патент RU №2073531.
2. ПАРИ ВРП2 (PARI VRP2) - устройство для осцилляционного вибромассажа бронхов. ООО ОптиМед.
3. Зильбер А.П. Этюды критической медицины. Т.2. Респираторная терапия. Петрозаводск, 1996.