Сравнительная характеристика дыхательных паттернов недоношенных детей по результатам бронхофонографии

МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ - В ПРАКТИКУ

© Коллектив авторов, 2010

Е.Б. Павлинова, Т.В. Оксеньчук, Л.А. Кривцова, О.Ю. Синевич

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПАТТЕРНОВ НЕДОНОШЕННЫХ ДЕТЕЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ БРОНХОФОНОГРАФИИ

ГГОУ ВПО Омская государственная медицинская академия, г. Омск, РФ

Респираторный дистресс-синдром новорожденных (РДСН) — основная патология недоношенных детей, определяющая тяжесть их состояния в раннем неонатальном периоде и нередко приводящая к формированию хронического заболевания легких — бронхолегочной дисплазии (БЛД), характеризующейся повышенной реактивностью бронхов. В последнее время отмечается рост данной патологии в связи с выживанием глубоко недоношенных детей. Оценка функционального состояния респираторного тракта у новорожденных детей традиционными методами (спирография, пикфлоуметрия) невозможна. В связи с этим предложен новый метод диагностики бронхообструктивного синдрома -бронхофонография (БФГ), отличающаяся неинвазивностью и возможностью применения без активного участия пациента в исследовании. В статье описаны результаты обследования недоношенных детей с РДСН и с БЛД методом БФГ, приведены значения основных дыхательных паттернов у недоношенных детей в норме и при данных заболеваниях, свидетельствующие о возможности применения БФГ в дифференциальной диагностике обструктивных и рестриктивных нарушений у данной группы пациентов.

Ключевые слова: недоношенные новорожденные, респираторный дистресс-синдром новорожденных, хронические заболевания легких, бронхолегочная дисплазия, бронхофонография.

Neonatal respiratory distress-syndrome (NRDS) is main pathology of premature neonates; it determines severity of their state in early neonatal period and often leads to forming of chronic lung pathology — bron-chopulminary dysplasia (BPD), which is characterizing by increased bronchial reactivity. Increase of this pathology incidence occurs last decade because of better survival of premature neonates with extremely low body weight. Estimation of lung ventilation by routine methods (spirography, peakflowmetry) is impossible in neonatal period. Authors proposed new method for diagnosis of bronchial obstruction: bron-chophonography (BPhG), which is not invasive and can be used without active participation of patient. Authors describe results of BPhG in neonates with BPD, present parameters of main breath patterns in healthy neonates and in cases of different pathology. Results of present study prove possibilities of BPhG usage in differentiation of obstructive and restrictive lung ventilation disorders in this group of patients. Key words: premature neonates, neonatal respiratory distress syndrome, chronic lung diseases, bronchopulmonary dysplasia, bronchophonography.

Патология респираторного тракта - одна из самых распространенных в структуре заболеваемости недоношенных детей, особенно у новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении [1]. Несмотря на совершенствование перинатальных технологий, респираторный дистресс-синдром новорожденных (РДСН) продолжает

оставаться основным фактором, определяющим тяжесть состояния глубоко недоношенных детей [1-3]. Кроме того, РДСН зачастую является показанием к проведению искусственной вентиляции легких (ИВЛ), что способствует механическому повреждению легких с исходом в бронхолегочную дисплазию (БЛД), а также присоединению вен-

Контактная информация:

Павлинова Елена Борисовна - к.м.н., доц. каф. детских болезней № 1 Омской государственной

медицинской академии

Адрес: 644007 г. Омск, ул. Куйбышева, 79

Тел.: (3812) 36-28-35, E-mail: 123elena@mail.ru

Статья поступила 1.03.10, принята к печати 3.06.10.

тилятор-ассоциированной инфекции с развитием тяжелой пневмонии [2, 3].

Исследование респираторного тракта у новорожденных детей имеет свои особенности, во многом зависящие от характера патологии, а также от гестационного и постконцептуального возраста ребенка. Для новорожденных, особенно недоношенных детей, отличающихся незрелостью всех систем организма, в том числе органов дыхания, характерна общность клинических проявлений при различных патологических процессах в легких, что затрудняет дифференциальную диагностику. Структурные изменения в легких у новорожденных достаточно быстро можно дифференцировать, используя ряд методов - рентгенографию, компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографию. Однако определить функциональное состояние респираторного тракта новорожденного ребенка с помощью общепринятых методов оценки функции внешнего дыхания (ФВД) невозможно, так как все они требуют активного сознательного участия пациента в исследовании. В связи с этим, такой метод оценки функции внешнего дыхания как бронхофоногра-фия (БФГ) представляется достаточно перспективным. Данная методика основана на регистрации шумов респираторного цикла, возникающих при изменении диаметра воздухоносных путей с последующим анализом и математической обработкой частотных и временных характеристик спектра этих шумов [4]. Таким образом, этот метод характеризует процессы нарушения бронхиальной проходимости. Основными преимуществами данного метода являются отсутствие необходимости кооперации с пациентом и неинвазивность, что позволяет использовать БФГ у новорожденных, в том числе недоношенных детей. В 1995 г. В.С. Малышев и соавт. предложили компьютерную систему «Pattern», позволяющую регистрировать дыхательные шумы (Способ регистрации высокочастотных дыхательных шумов, В.С. Малышев и соавт., патент РФ № 5062396, бюл. № 18, 1995 г.). Диагностический комплекс «Pattern» был одобрен Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ (протокол № 4 заседания комиссии по аппаратам, приборам и инструментам от 28.04.2000 г.) и рекомендован к производству и применению в медицинской практике [5].

Цель работы - исследовать величину дыхательных паттернов у недоношенных детей в норме и при патологии (РДСН, БЛД) и на основании полученных данных оценить диагностические возможности нового функционального метода исследования - БФГ.

Материалы и методы исследования

Проведено когортное проспективное сравнительное контролируемое исследование на базе педиатрического стационара городского клиничес-

кого родильного дома № 1. В исследование были включены недоношенные дети со сроком гестации 27-35 недель, поступившие из городских родильных домов на второй этап выхаживания в реанимационное отделение стационара (n=37, из них 25 мальчиков и 12 девочек, 2 двойни). Все недоношенные дети исследуемой группы находились на ИВЛ по поводу РДСН. Критерии исключения из исследования: наличие врожденных пороков развития органов дыхания, врожденных пороков сердца (кроме открытого артериального протока - ОАП и открытого овального окна - ООО), тяжелые поражения ЦНС, генерализованная внутриутробная инфекция (ВУИ), сепсис.

У всех детей проводили анализ данных материнского анамнеза, состояния ребенка после рождения, особенностей течения РДСН, оценивали данные клинического осмотра, инструментальных методов исследования (рентгенографии органов грудной клетки, эхокардиографии, электрокардиографии). Также оценивали данные БФГ, проводимой в динамике. Первое исследование осуществляли при стабилизации состояния ребенка в 1-ю неделю после поступления. Повторные записи бронхофонограмм проводили детям, у которых сформировалась БЛД, в возрасте 1 месяц и перед выпиской из стационара в 39-40 недель постконцептуального возраста. Диагноз БЛД был поставлен по критериям Jobe и Bancalary (2001) на основании данных анамнеза, наличия потребности в дополнительном кислороде в возрасте 28 суток жизни, данных физикального обследования и характерных изменений на рентгенограммах органов грудной клетки [6].

Группу сравнения составили недоношенные дети без респираторных нарушений со сроком гестации 33-36 недель, не нуждавшиеся в респираторной поддержке с момента рождения и находившиеся на втором этапе выхаживания в отделении недоношенных детей (n=36, из них 24 мальчика, 12 девочек, одна двойня).

Запись бронхофонограммы осуществляли через 1 ч после кормления в состоянии сна или спокойного бодрствования ребенка. Для записи и регистрации дыхательных шумов использовали специальный чувствительный датчик, соединенный с лицевой маской. Запись дыхания проводили через маску в течение 5 с, датчик при этом был направлен к носу ребенка. Обработку полученных бронхофонограмм осуществляли с помощью пакета прикладных программ «Pattern» и «Pattern Analyser» с определением акустической работы дыхания (АРД), выраженной в нДж, а также путем вычисления относительного коэффициента (К) в соответствующих частотных диапазонах. Акустический эквивалент работы дыхания (АРД) -интегральная характеристика энергетических затрат бронхолегочной системы на возбуждение акустического сигнала (площадь под кривой БФГ во временной области), коэффициент К - тот же показатель в относительных единицах [4, 5].

Частотные характеристики бронхофонограмм определяли в диапазоне от 0,2 до 12,6 кГц, разделенном

на ряд диапазонов, каждый из которых соответствует определенному участку дыхательных путей. Базовый диапазон дыхания сканировали на частоте до 1200 Гц (АРД0); общий диапазон (АРД1 и К1) характеризует весь спектр дыхательных шумов на частоте 1,2-12,6 кГц, соответствует прохождению воздушного потока от верхних дыхательных путей до бронхиол; низкочастотный диапазон (АРД3 и К3 соответственно) включает в себя частоту 1,2-5,0 кГц, в данном диапазоне регистрируются шумы верхних дыхательных путей, гортани, трахеи, крупных бронхов. Основное диагностическое значение имеет высокочастотный спектр с частотой 5,012,6 кГц (АРД2 и К2), который характеризует проходимость нижних дыхательных путей, вплоть до мелких бронхиол. Увеличение акустической работы дыхания и коэффициента К в данном частотном диапазоне свидетельствует о нарушении бронхиальной проходимости -бронхообструкции [5, 7, 8].

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы «31аи8ика-6» с применением основных методов описательной статистики и непараметрических методов (определение различий между сравниваемыми группами с применением точного критерия Фишера, критерия х2, теста Вальда-Вольфовица).

Результаты и их обсуждение

Срок гестации у детей исследуемой группы составил 30,15±2,68 нед, средняя масса тела (МТ) при рождении - 1484,29±395,32 г (900-2290 г); у детей группы сравнения - срок гестации 34,15±1,59 нед, МТ при рождении 2150,81±237,56 г (1640-2490 г).

Таким образом, дети исследуемой группы отличались по МТ и сроку гестации от детей группы сравнения, что обусловлено формированием группы исследования (недоношенные с РДСН, наличие которого тесно коррелирует с малым гестацион-ным возрастом). Основная группа и группа сравнения были сопоставимы по полу (табл. 1).

Анализ анамнестических данных показал, что соматический и акушерско-гинекологичес-кий анамнез был отягощен у матерей детей обеих групп, причем частота угрозы прерывания беременности и инфекционно-воспалительных заболеваний органов половой сферы была выше в исследуемой группе (р<0,05), что, вероятно, способствовало прерыванию беременности на более ранних сроках. Структура заболеваемости матерей представлена в табл. 2.

Курс глюкортикоидов (дексаметазон, целес-тон) с целью антенатальной профилактики РДСН получили лишь 11 беременных (31,4%). В остальных случаях профилактика РДСН не проводилась в связи с экстренным родоразрешением по поводу острой преждевременной отслойки плаценты (35,1%), тяжелого гестоза (8,5%), прогрессирующей гипоксии плода (8,3%). Большинству детей (59%) в первые часы после рождения вводился сурфактант (Куросурф) эндотрахеально, что позволило применять вентиляцию легких в щадящих режимах и менее продолжительный период времени. Однако применение препаратов сурфактанта, по нашим данным, в последующем не исключает

Таблица 1

Характеристика детей основной группы и группы сравнения

Группы детей Срок гестации, нед (М±т) МТ при рождении, г (М±т) Мальчики/ девочки Всего

Основная 30,15±2,68 1484,29±395,32 25/12 37

Сравнения 34,15±1,59 2150,81±237,56 24/12 36

Таблица 2

Соматическая и акушерско-гинекологическая патология матерей

обследованных детей

Показатели Основная группа (п=35) Группа сравнения (п=35) р

абс % абс %

Угроза прерывания беременности 16 45,7 8 22,8 0,044*

Токсикоз/гестоз 13 37,1 13 37,1 1,000

Железодефицитная анемия 10 28,0 9 25,7 0,788

Эрозия шейки матки 8 22,8 3 8,5 0,100

Фетоплацентарная недостаточность 6 17,1 12 34,3 0,100

Аднексит, эндометрит 5 14,3 1 2,8 0,087

Вагинит/кольпит 4 11,4 0 0 0,039*

* статистически значимые отличия между группами (р<0,05) с использованием критерия хи-квадрат.

возможности развития у глубоко недоношенных детей БЛД: из 12 детей с исходом в БЛД 9 получали сурфактант.

У большей части детей основной группы отмечалось осложненное течение РДСН. Так, развитие пневмонии на фоне РДСН отмечено у 23 детей (62,2%), синдром утечки воздуха - у 6 детей (16,2%), БЛД развилась у 12 недоношенных из 37 (32,4%). В 9 случаях БЛД развилась после предшествующей пневмонии. Продолжительность ИВЛ у детей с РДСН была различной - от 3 до 111 дней (Ме 7,5 [6; 13] дня), при этом преобладали мягкие параметры вентиляции (у 81% недоношенных). Потребность в дополнительной оксигенации после экстубации также была различной: от 4 дней до 3 мес (Ме 10 [7; 42,5] дней). У 43,2% недоношенных отмечалось наличие приступов апноэ, что требовало более длительной респираторной поддержки по сравнению с детьми без апноэ. Также отмечалась значимость функционирующего артериального протока: у 6 детей с длительно (более 2 недель) сохранявшимся ОАП сформировалась БЛД. Срок гестации детей с БЛД составил 27,5±1,0 нед, МТ при рождении -1077,67±166,24 г. Длительность ИВЛ у детей с БЛД составила от 6 до 111 дней (Ме 21,5 [11; 39,5] дней), продолжительность респираторной поддержки с применением дополнительной оксигена-ции - от 37 до 122 дней (Ме 59,0 [42,0; 95,0]).

При физикальном исследовании легких у всех детей с РДСН отмечались ослабленное неравномерное дыхание, рассеянная крепитация, реже сухие и влажные мелкопузырчатые хрипы. Для БЛД аускультативно характерны поверхностное дыхание с участками жесткого дыхания и крепи-тирующих хрипов (мозаичность аускультативной картины), а также сухие, реже влажные разнокалиберные хрипы.

Проведенное БФГ-исследование показало наличие изменений у всех детей исследуемой группы. Для выявления функциональных нарушений в легких сравнивали показатели бронхофо-нограмм детей основной группы с дыхательными

паттернами детей группы сравнения. Получена закономерность увеличения показателей АРД в зависимости от наличия изменений в легких, подтвержденных другими методами исследования и клиническими данными.

При сравнении дыхательных паттернов детей, развивших РДСН, с контрольными значениями выявлено увеличение АРД в диапазонах 1,25,0 кГц (АРД3) и 1,2-12,6 кГц (АРД1). Данные отличия можно объяснить наличием преимущественно рестриктивных нарушений у детей с РДСН. Так как показатель АРД отражает акустический эквивалент мощности дыхания, то его увеличение в данных частотных диапазонах характеризует повышенную работу дыхания, что можно объяснить наличием очагов ателектазирования в легких при РДСН (табл. 3).

Бронхообструкция при БФГ выявлялась в виде увеличения АРД в высокочастотном спектре (5,0-12,6 кГц), а также относительного коэффициента К2 и была характерна для детей с БЛД. У детей с БЛД получены статистически значимые отличия по основным паттернам бронхофонограм-мы по сравнению с показателями детей группы сравнения (табл. 4).

В частности, для детей с БЛД характерно увеличение АРД как в высокочастотном диапазоне (5,0-12,6 кГц), так и в общем диапазоне (1,212,6 кГц), что характеризует не только наличие бронхиальной обструкции, но и нарушения по рестриктивному типу за счет формирующегося фиброза легочной паренхимы (см. рисунок).

2 Й Я 1,5 н Д, 1 АР0,5

ш

1

1 - _

0,2- 1,2 1,2-5,0 5,0-12,6 1,2- -12,6

Частотные диапазоны, кГц

Рисунок. АРД у детей с БЛД и детей группы сравнения. Щ - группа сравнения; - БЛД.

Таблица 3

Показатели Группа сравнения (п=36) Ме QU] Исследуемая группа (п=37) Ме QU] р

АРД 0,2-1,2 кГц, нДж 1,61 [0,71; 2,41] 0,94 [0,14; 2,52] 0,999

АРД 1,2-5,0 кГц, нДж 0,34 [0,18; 0,59] 0,37 [0,06; 0,52] 0,045*

АРД 5,0-12,6 кГц, нДж 0,27 [0,16; 0,37] 0,15 [0,05; 0,42] 0,065

АРД 1,2-12,6 кГц, нДж 0,62 [0,41; 0,99] 0,65 [0,12; 1,01] 0,039*

К1 40,42 [27,54; 59,52] 53,05 [35,26; 71,28] 0,996

К? 16,20 [11,33; 25,09] 18,12 [12,92; 31,34] 0,990

К3 20,83 [14,03; 34,09] 31,29 [17,86; 51,97] 0,995

Показатели бронхофонограммы у детей группы сравнения и у детей с РДСН

Здесь и в табл. 4-6: ^статистически значимые отличия (р<0,05) при сравнении двух групп переменных по критерию Вальда-Вольфовица.

Таблица 4

Показатели бронхофонограммы у детей группы сравнения и у детей с БЛД

Показатели Группа сравнения (п=36) Ме [ОЪ; QU] Дети с БЛД (п=12) Ме [ОЪ; Ои] р

АРД 0,2-1,2 кГц, нДж 1,61 [0,71; 2,41] 1,88 [1,56; 2,38] 0,969

АРД 1,2-5,0 кГц, нДж 0,34 [0,18; 0,59] 0,58 [0,36; 2,13] <0,001*

АРД 5,0-12,6 кГц, нДж 0,27 [0,16; 0,37] 0,40 [0,12; 0,61] <0,001*

АРД 1,2-12,6 кГц, нДж 0,62 [0,41; 0,99] 1,18 [0,50; 2,89] <0,001*

К, 40,42 [27,54; 59,52] 51,24 [29,44; 154,02] 0,577

Кр 16,20 [11,33; 25,09] 18,29 [7,31; 32,56] 0,018*

Кз 20,83 [14,03; 34,09] 26,28 [19,67; 89,65] 0,499

Таблица 5

Показатели бронхофонограммы у детей с РДСН в острый период

Показатели РДСН без исхода в БЛД (п=25) Ме [ОЪ; Ои] РДСН с исходом в БЛД (п=12) Ме [ОЪ; Ои] р

АРД 0,2-1,2 кГц, нДж 0,86 [0,10; 2,06] 0,88 [0,14; 2,10] 0,083

АРД 1,2-5,0 кГц, нДж 0,25 [0,06; 0,50] 0,27 [0,11; 0,51] 0,054

АРД 5,0-12,6 кГц, нДж 0,13 [0,04; 0,41] 0,18 [0,09; 0,55] 0,041*

АРД 1,2-12,6 кГц, нДж 0,61 [0,12; 0,77] 0,66 [0,35; 0,89] 0,025*

К1 51,34 [30,45; 65,32] 50,30 [28,01; 57,83] 0,746

К2 16,56 [11,96; 28,74] 18,03 [14,56; 31,46] 0,043*

К3 29,18 [16,32; 49,84] 29,05 [16,11; 49,64] 0,159

Изменения на бронхофонограмме у детей, в последующем сформировавших БЛД, отмечались уже при первом обследовании (после экстубации ребенка). При сравнении первоначальных дыхательных паттернов детей основной группы можно увидеть статистически значимые изменения показателей БФГ у детей с исходом в БЛД. Таким образом, среди детей с РДСН уже на 1-й-2-й неделе жизни на основании БФГ-исследования возможно определить начальную стадию формирования БЛД (табл. 5).

Всем детям с БЛД назначалось комплексное лечение, включавшее применение глюкокорти-костероидов (дексаметазон, пульмикорт), бронхо-литиков (ингаляции с беродуалом через небулай-зер), антибактериальной терапии по показаниям. На фоне проводимой терапии отмечалась положительная динамика: значительное уменьшение

либо прекращение вспомогательной респираторной поддержки, нормализация аускультативной картины в легких, стабильные прибавки МТ. Средняя продолжительность пребывания в реанимационном отделении детей с РДСН составила 19,7 дня, пребывания в стационаре - 64 койко-дня, дети выписывались в 39,44±1,9 нед постконцептуального возраста. Все дети были выписаны в удовлетворительном состоянии, без потребности в дополнительной оксигенации, с нормальными (учитывая гестационный возраст) показателями физического развития.

Однако, по результатам повторного БФГ-исследования, проводимого перед выпиской, у детей с БЛД сохранялись изменения в общем и в высокочастотном диапазонах в виде увеличения АРД1, АРД2 и коэффициента К2 (табл. 6).

Таблица 6

Показатели Группа сравнения (п=36) Ме [ОЪ; Ои] Дети с БЛД (п=12) Ме [ОЪ; Ои] Дети с БЛД после лечения(п=12) Ме [ОЪ; Ои] р

АРД 0,2-1,2 кГц, нДж 1,61 [0,71; 2,41] 1,88 [1,56; 2,38] 1,52 [0,42; 2,02] 0,066

АРД 1,2-5,0 кГц, нДж 0,34 [0,18; 0,59] 0,58 [0,36; 2,13] 0,37 [0,06; 0,80] 0,059

АРД 5,0-12,6 кГц, нДж 0,27 [0,16; 0,37] 0,40 [0,12; 0,61] 0,32 [0,05; 0,54] 0,031*

АРД 1,2-12,6 кГц, нДж 0,62 [0,41; 0,99] 1,18 [0,50; 2,89] 0,76 [0,11; 0,89] 0,020*

К1 40,42 [27,54; 59,52] 51,24 [29,44; 154,02] 40,11 [25,12; 58,03] 0,112

К2 16,20 [11,33; 25,09] 18,29 [7,31; 32,56] 18,06 [11,81; 30,33] 0,015*

К3 20,83 [14,03; 34,09] 26,28 [19,67; 89,65] 19,92 [13,58; 37,88] 0,975

Показатели бронхофонограммы у детей с БЛД после лечения

Выявленные изменения свидетельствуют о наличии скрытой бронхообструкции, не выявляемой обычной аускультацией, что является показанием для продолжения базисной терапии БЛД в амбулаторных условиях.

Выводы

1. У недоношенных с респираторными нарушениями (РДСН, БЛД) выявлены статистически значимые отличия показателей АРД по сравнению с детьми без дыхательных нарушений.

2. Критерием наличия бронхообструкции у детей с БЛД является увеличение показателей АРД и К в высокочастотном спектре (5,012,6 кГц).

3. Клиническое улучшение у детей с БЛД сопровождается сохранением изменений на брон-хофонограмме в высокочастотном спектре (увеличение показателей АРД2 и К2), что свидетельствует о наличии скрытой бронхообструкции и требует продолжения базисной терапии под контролем функционального состояния легких.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шабалов Н.П. Неонатология: учебное пособие. Т. I. 3-е изд. М.: МЕДпресс-информ, 2004.

2. Принципы ведения новорожденных с респираторным дистресс-синдромом: методические рекомендации РАСПМ. 3-е изд. Под ред. Н.Н. Володина. М., 2008.

3. Респираторный дистресс у новорожденных. Под ред. М.В. Фомичева Екатеринбург, 2007.

4. Коренбаум В.И., Почекутова ИА, Кулаков Ю.В. и др. Акустическая диагностика системы дыхания человека на основе объективного анализа дыхательных звуков. Вестн. ДВО РАН. 2004; 5: 28-31.

5. Науменко Ж.К., Неклюдова Г.В., Чикина С.Ю., Чер-

няк А.В. Новые функциональные методы исследования: импульсная осциллометрия и бронхофонография. Пульмонология и аллергология. 2007; 2: 14-17.

6. Jobe AH, Bancalari E. Bronchopulmonary dysplasia. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163: 1723-1729.

7. Тресорукова О.В. Оценка функционального состояния дыхательной системы новорожденных детей по результатам брон-хофонографии. Вопр. совр. педиатрии. 2007; 6 (5): 115-117.

8. Сюракшина М.В. Функциональная диагностика бронхо-обструктивного синдрома у детей раннего возраста. Рос. науч-но-практ. конф. «Актуальные проблемы педиатрии и дерматологии». Орел, 2005: 141.