СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ
METHOD FOR DIAGNOSING RESPIRATORY FAILURE IN CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии, пульмонологии и функциональной диагностике, связано с уточнением степени дыхательной недостаточности путем определения сатурации крови кислородом дважды: в покое и при проведении теста с 6-минутной ходьбой [1,2] с поправкой на  выраженность одышки по шкале MRC [3,4].
Дыхательная недостаточность (ДН) – это патологическое состояние, характеризующееся нарушением газового состава крови: снижением концентрации кислорода. Длительное прогрессирование ДН без адекватного лечения способно привести к декомпенсации работы не только дыхательной и сердечно-сосудистой систем, но и организма в целом. Происходит это из-за недостаточного обогащения кислородом органов и систем органов, что в итоге отражается на функционировании всего организма [5].
Оценка дыхательной недостаточности является первостепенной задачей при верификации состояния пациента с заболеваниями внутренних органов: дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Информация о степени дыхательной недостаточности значительным образом уточняет функциональное и патогенетическое состояния пациента с ХОБЛ  [6,7].
К настоящему времени существует и внедрено несколько методик оценки ДН у пациентов с различными нозологиями [8]. Изначально важно собрать и оценить анамнез заболевания, определить возможные причины развития дыхательной недостаточности. Неотъемлемой частью диагностики является физикальное обследование пациента: внешний осмотр, подсчет частоты дыхательных движений (ЧДД), перкуссия и аускультация. Оценивается вовлечение в акт дыхания вспомогательной мускулатуры, положение пациента. Важную роль имеют функциональные пробы для исследования функции внешнего дыхания, такие как спирометрия и пикфлоуметрия [9]. Регистрируемые при этом показатели (жизненная емкость легких, объем форсированного выдоха за 1 сек, скорость движения воздуха по различным отделам респираторного тракта, индекс Тиффно и др.) позволяют судить о нарушении функции внешнего дыхания [3,9]. При этом диагностическая ценность объема форсированного выдоха за 1 сек. не вызывает сомнений, но этот показатель недостаточно коррелирует с тяжестью течения ХОБЛ [10].
2
2
2
2
Основным инструментальным методом оценки ДН является анализ газового состава артериальной крови. При этом изучению подвергаются показатели парциального напряжения кислорода (PaO), парциального напряжения углекислого газа (PaCO). Диагностически важным считают снижение PaO ниже 60 мм рт. ст. и/или повышение PaCO выше 45 мм рт. ст. Кроме того, для острой ДН характерен сдвиг кислотно-основного равновесия: развивается или респиаторный ацидоз (pH<7,35) или респираторный алкалоз (pH>7,45) [11,12].
Существует высокоинформативный и не инвазивный метод исследования процентного содержания кислорода в капиллярной крови (сатурации). Речь идет о пульсоксиметрии – методе регистрации сатурации крови кислородом. Снижение этого показателя отражает прогрессирование хронических заболеваний, их декомпенсацию, позволяет диагностировать состояния, угрожающие жизни пациента [13]. Методика активно применяется в клиниках страны.
Другой, не менее важной, составляющей является исследование сатурации во время физической нагрузки. В литературе имеются единичные данные об исследованиях уровня сатурации на фоне физической нагрузки. Явление снижения уровня сатурации крови кислородом получило название «десатурации», которую можно зарегистрировать при более выраженном уровне одышки, тяжелом течении заболевания респираторной или сердечно-сосудистой систем, обострении [14,15]. Диагностически важным представляется определение снижения сатурации во время физических нагрузок у пациентов, сатурация в покое у которых находится в пределах референсных значениях (>95%).
2
В исследовании V. Andrianopoulos et al. (2014) анализировали уменьшение сатурации, индуцированной физической нагрузкой у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и нормальными значениями SpO в покое. Уменьшение сатурации при физической нагрузке связали с увеличенным риском смертности при ХОБЛ [16].
Исследование сатурации при физической нагрузке можно проводить во время нагрузочных тестов, направленных на определение толерантности к физической нагрузке. В научных исследованиях, результаты, полученные при проведения стандартного 6-минутного шагового теста (6МШТ) и исследовании сатурации во время всего тестирования повышали точность прогноза риска госпитализации пациентов с ХОБЛ [14,15,17].
Одышка является одним из клинических признаков ДН. Не вызывает сомнений факт корреляции выраженности одышки и степени тяжести состояния пациента, в том числе обусловленное снижением концентрации кислорода в гемоглобине крови [18]. Эту связь можно использовать для уточнения степени дыхательной недостаточности при исследовании функционального статуса пациентов с различными нозологиями.
Согласно рекомендациям Российского респираторного общества выраженность одышки рекомендуется оценивать с помощью шкалы MRC (Medical Research Council Dyspnea Scale – опросник Британского медицинского исследовательского совета). Заполнение опросника не требует специальных навыков и затрат, а его результат коррелирует с другими методами оценки здоровья пациентов [19].
Техническим результатом представленного нами изобретения является разработка объективного неинвазивного способа уточнения степени дыхательной недостаточности у пациентов с ХОБЛ.
2
Технический результат достигается тем, что исследование сатурации гемоглобина крови кислородом не ограничивается одномоментной регистрацией показателя сатурации в покое. Регистрацию осуществляют как в покое, так и при физической нагрузке (тест с 6-минутной ходьбой) с определением минимального уровня сатурации крови кислородом (SpO). Кроме того, для соотнесения объективных показателей сатурации субъективной симптоматики одышки, применяется вариативный показатель, представленный результатом опросника MRC.
Способ осуществляют следующим образом. Изначально фиксируют уровень сатурации в покое. Пациент с ХОБЛ заполняет опросник MRC. Далее, проводят 6-минутный шаговый тест с постоянной пульсоксиметрией во время всего тестирования. За время тестирования (6 минут) фиксируют минимальное значение сатурации. На основе полученных данных, рассчитывается индекс дыхательной недостаточности по формуле:
2
2
ИДН (усл. ед.) = (SpO исходная – SpO минимальная) * M,
где М – результат опросника по шкале MRC (баллы).
Опытным путем установлено, что при значении ИДН более и равное 8 усл. ед. необходимо повысить степень дыхательной недостаточности на 1 степень и необходима коррекция проводимой терапии (титрование доз, добавление кислородной поддержки и т.д.)
Значение в 8 усл. ед. получено путем опытных расчетов. По данным литературы, снижение уровня сатурации при выполнении физической нагрузки, равное или более 4% позволяет судить о значимом снижении концентрации кислорода в гемоглобине крови и носит название: «десатурация» [20]. В наших исследованиях, мы базировались на значении в 4%, как пограничном, позволяющим отнести пациентов в группу «десатураторов». Данные пациенты представляют особый интерес в клинико-диагностическом плане, так как нередко, в покое, без физической нагрузки, имеют нормальные значения сатурации, что «маскирует» тяжесть состояния пациента. Вычисление дельты между исходным (в покое) и минимальным (при проведении теста с 6-минутной ходьбой) уровнем сатурации кислорода гемоглобина крови, является объективным компонентом при уточнении ИДН. Не менее важным является и субъективный компонент – самостоятельная оценка пациентом выраженности одышки по шкале MRC. Часто тяжесть состояния пациента будет определяться не только нарушением функции внешнего дыхания, но и субъективным восприятием своего состояния. В итоге это отражается на снижении толерантности к физической нагрузке, приверженности к лечению, качестве жизни пациента. С целью корректного применения значения опросника выраженности одышки, при математических расчетах (в баллах), шкала была модифицирована и представлена в следующем виде:
Результат в баллах
Степень
Описание
1
нет
Одышка не беспокоит, за исключением очень интенсивной нагрузки
2
лёгкая
Одышка беспокоит при быстрой ходьбе или подъёме на небольшое возвышение
3
среднетяжёлая
Одышка приводит к более медленной ходьбе по сравнению с другими людьми того же возраста, или появляется необходимость делать остановки при ходьбе в обычном темпе по ровной поверхности
4
тяжёлая
Одышка заставляет делать остановки при ходьбе на расстояние около 100 м или через несколько минут ходьбы по ровной поверхности
5
очень тяжёлая
Одышка делает невозможным выход из дома или появляется при одевании и раздевании
При определении ИДН у пациента со снижением сатурации равным 4% и результатом шкалы MRC равным 1 баллу, получали значение ИДН=4*1=4 усл. ед. Наличие «десатурации» у пациента не проявлялось клинически и не находило отражение в субъективной оценке одышки (шкала MRC). Таким образом, функциональная часть диагноза и тактика лечения пациента не нуждались в пересмотре. В ином случае, при наличии десатурации более или равной 4%, подкрепляемой клиническими проявлениями (симптомы одышки, субъективно оцененные пациентом в 2 балла или более по шкале MRC), при расчете ИДН дают результат, равный 8 или более усл. ед. (ИДН =4*2=8 усл. ед.). Пересматривается функциональная часть диагноза – увеличивается степень дыхательной недостаточности до следующей степени - и тактика ведения пациента (титрование доз лекарственных препаратов, добавление кислородной поддержки), что в итоге, положительно сказывается на состоянии пациента.
2
2
Пример 1. Пациент Р., 56 лет. Болен ХОБЛ в течение 8 лет. Предъявляет жалобы на чувство одышки при физической нагрузке, общую слабость, затруднение при дыхании, кашель с периодическим выделением мокроты. Из анамнеза: за последний календарный год два обострения с госпитализацией в условия стационара. Бывший курильщик. Клинический диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких, стадия III, среднетяжелое течение, с выраженными клиническими симптомами, частыми обострениями. ДН 0. При осмотре: состояние относительно удовлетворительное, в сознании. ЧДД 20 в минуту. Тоны сердца приглушены, ритм правильный с ЧСС 87 ударов в минуту. Артериальное давление 135/85 мм рт. ст. Уровень SpOв покое – 96%. Уровень SpO минимальный за время 6МШТ – 81%  Результат опросника выраженности одышки (MRC) 3 балла. Расстояние, пройденное пациентов за время 6МШТ – 324 м.
2
Степень ДН (0) установлена на основании данных сатурации крови кислородом при проведении пульсоксиметрии в покое (SpO= 96%). Безусловно это отражается на тактике ведения пациента: пациент не получает кислородную поддержку, лечение без значительного положительного эффекта. При исследовании сатурации при проведении теста с физической нагрузкой (6МШТ) диагностирована десатурация (падение уровня сатурации на 15% от исходных данных). С целью уточнения степени ДН для пациента был рассчитан ИДН по формуле:
ИДН = (96% - 81%) * 3 = 45 усл. ед.
Полученный результат превышает диагностически значимую величину ИДН в 8 усл. ед. Пациенту скорректирован диагноз -  выставлена степень ДН 1, увеличена дозировка базисных противовоспалительных препаратов, добавлена кислородная поддержка до 6 часов в сутки. В результате состояние пациента с положительной динамикой: снижение субъективного чувства одышки, увеличение толерантности к физической нагрузке (дистанция, пройденная в тесте с 6-минутной ходьбой 367 м. против исходных 324 м. (прирост дистанции = 43 м. (11,7%))
2
2
Пример 2. Пациент К., 65 лет. Болен ХОБЛ в течение 12 лет. Предъявляет жалобы на одышку, усиливающуюся при физической нагрузке, периодический сухой кашель, общую слабость. Из анамнеза: за последний календарный год 1 обострение, без госпитализаций в условия стационара. Бывший курильщик. Клинический диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких, стадия III, течение средней степени тяжести, с умеренными клиническими симптомами, редкими обострениями. ДН 0. При осмотре: состояние удовлетворительное, в сознании. ЧДД 17 в минуту.   Тоны сердца приглушены, ритм правильный с ЧСС 82 удара в минуту. Артериальное давление 130/80 мм рт. ст. Уровень SpO в покое – 97%. Уровень SpO минимальный за время 6МШТ – 92%  Результат опросника выраженности одышки (MRC) 2 балла. Расстояние, пройденное пациентов за время 6МШТ – 471 м.
2
Степень ДН (0) установлена на основании данных сатурации крови кислородом при проведении пульсоксиметрии в покое (SpO = 97%). Пациент не получает кислородную поддержку. При исследовании сатурации при проведении теста с физической нагрузкой (6МШТ) диагностирована десатурация (падение уровня сатурации на 5% от исходных данных). С целью уточнения степени ДН для пациента был рассчитан ИДН по формуле:
ИДН = (97% - 92%) * 2 = 10 усл. ед.
Полученный результат превышает диагностически значимую величину ИДН в 8 усл. ед. Пациенту скорректирован диагноз до ДН 1 степени, увеличена дозировка базисных противовоспалительных препаратов, добавлена кислородная поддержка до 2 часов в сутки. В результате состояние пациента с положительной динамикой: снижение субъективного чувства одышки, увеличение толерантности к физической нагрузке (дистанция, пройденная в тесте с 6-минутной ходьбой 498 м. против исходных 471 м. (прирост дистанции = 27 м. (5,4%))
2
2
Пример 3. Пациент Е., 58 лет. Болен ХОБЛ в течение 10 лет. Предъявляет жалобы на одышку при физической нагрузке, кашель с трудноотделяемой мокротой, периодическую общую слабость, затруднение при дыхании. Из анамнеза: за последний календарный год два обострения с госпитализацией в условия стационара. Бывший курильщик. Клинический диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких, стадия II, течение средней тяжести, с выраженными клиническими симптомами, частыми обострениями. ДН 0. При осмотре: состояние удовлетворительное, в сознании. ЧДД 19 в минуту. Тоны сердца приглушены, ритм правильный с ЧСС 89 ударов в минуту. Артериальное давление 130/80 мм рт. ст. Уровень SpOв покое – 96%. Уровень SpO минимальный за время 6МШТ – 90%  Результат опросника выраженности одышки (MRC) 3 балла. Расстояние, пройденное пациентов за время 6МШТ – 305 м.
2
Степень ДН (0) установлена на основании данных сатурации крови кислородом при проведении пульсоксиметрии в покое (SpO= 96%). Полученный диагностический результат отражается на тактике ведения пациента: пациент не получает кислородную поддержку, лечение без значительного положительного эффекта. При исследовании сатурации при проведении теста с физической нагрузкой (6МШТ) диагностирована десатурация (падение уровня сатурации на 6% от исходных данных). С целью уточнения степени ДН для пациента был рассчитан ИДН по формуле:
ИДН = (96% - 90%) * 3 = 18 усл. ед.
Полученный результат превышает диагностически значимую величину ИДН в 8 усл. ед. Пациенту не был скорректирован диагноз, лекарственная терапия без существенных изменений, кислородной поддержки пациент не получал. В результате состояние пациента без положительной динамики: сохраняются жалобы на одышку при физической нагрузке кашель с трудноотделяемой мокротой, периодическую общую слабость, затруднение при дыхании. В тесте с 6-минутной ходьбой без существенной динамики: дистанция, пройденная в тесте с 6-минутной ходьбой 304 м. против исходных 305 м.
2
2
Пример 4. Пациент Л., 62 лет. Болен ХОБЛ в течение 9 лет. Предъявляет жалобы на одышку, усиливающуюся при физической нагрузке, кашель, общую слабость. Из анамнеза: за последний календарный год 1 обострение с госпитализаций в условия стационара. Бывший курильщик. Клинический диагноз: Хроническая обструктивная болезнь легких, стадия II, течение средней степени тяжести, с умеренными клиническими симптомами, редкими обострениями. ДН 0. При осмотре: состояние удовлетворительное, в сознании. ЧДД 18 в минуту.   Тоны сердца приглушены, ритм правильный с ЧСС 80 ударов в минуту. Артериальное давление 135/80 мм рт. ст. Уровень SpO в покое – 98%. Уровень SpO минимальный за время 6МШТ – 95%  Результат опросника выраженности одышки (MRC) 2 балла. Расстояние, пройденное пациентов за время 6МШТ – 524 м.
2
Степень ДН (0) установлена на основании данных сатурации крови кислородом при проведении пульсоксиметрии в покое (SpO = 98%). Пациент не получает кислородную поддержку. При исследовании сатурации при проведении теста с физической нагрузкой (6МШТ) зарегистрировано уменьшение уровня сатурации на 3% от исходного значения.
С целью уточнения степени ДН для пациента был рассчитан ИДН по формуле:
ИДН = (98% - 95%) * 2 = 6 усл. ед.
Полученный результат не превышает диагностически значимую величину ИДН в 8 усл. ед. Пациенту не скорректирован диагноз до ДН 1 степени, лекарственная терапия не была изменена, в кислородной поддержке пациент не нуждается. Состояние пациента без отрицательной динамики: на фоне проводимого лечения отмечалось уменьшение чувства одышки, снижение интенсивности кашля, улучшилось общее самочувствие. Отмечено незначительное увеличение толерантности к физической нагрузке (дистанция, пройденная в тесте с 6-минутной ходьбой 532 м. против исходных 524 м. (прирост дистанции = 8 м (1,5%))
Предлагаемый способ диагностики дыхательной недостаточности у пациентов с ХОБЛ отличается объективностью, высокой информативностью и простотой. С целью расчета ИДН необходимо установить три значения: уровень сатурации в покое, минимальный уровень сатурации при проведении теста с физической нагрузкой (6МШТ) и результат опросника MRC. Достоинством способа является универсальность применения при различных нозологиях, воспроизводимость, применение при расчете динамических показателей сатурации с определением минимального уровня при физической нагрузке.
1
Диагностические возможности предлагаемого способа были апробированы и проверены при сопоставлении степени дыхательной недостаточности у 52 пациентов с ХОБЛ. На основании проведенных исследований определено, что данный способ позволяет более точно установить дыхательную недостаточность у пациентов, не прибегая к дорогостоящим и инвазивным методикам. Значения ИДН были подвергнуты корреляционному анализу с показателями ОФВ (r=-0,5; p=0,00007); индекса Тиффно (r=-0,53; p=0,00003); результатом шкалы опросника по оценке качества жизни пациентов с ХОБЛ - САТ (r=0,3; p=0,02). Полученная корреляция отражает связь умеренной силы ИДН с показателями спирометрии и опросника CAT, и свидетельствует о применительности индекса в оценке состояния пациентов.
Источники информации
1. Чикина С.Ю. Роль теста с 6-минутной ходьбой в ведении больных с бронхолегочными заболеваниями // Практическая пульмонология. 2015. №4.
2. Абросимов В.Н., Агеева К.А., Перегудова Н.Н., Филиппов Е.В. Комплексная оценка параметров дыхательной системы при проведении 6-минутного шагового теста у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2020. Т. 8, №2. С. 189-201. doi:10.23888/HMJ202082189-201
3. Vestbo J., Hurd S.S., Agustí A.G., et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2013. Vol. 187, № 4.
4. Bestall J.C., Paul E.A., Garrod R., et al. Usefulness of the Medical Research Council (MRC) dyspnea scale as a measure of disability in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Thorax. 1999. Vol. 54. P. 581-586. doi:10.1136/thx.54.7.581
5. Авдеев С.Н. Патофизиология обострений хронической обструктивной болезни легких // Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2019. №2.
6. Чучалин А. Г., Авдеев С. Н., Айсанов З. Р. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких // Пульмонология. ‒ 2014. ‒ № 3. ‒ С. 15‒54.
7. Авдеев С.Н. Хроническая дыхательная недостаточность // Consilium medicum. – 2004. – Т.6, №4. – С. 263-269.
8. Гноевых В.В. Оценка степени тяжести дыхательной недостаточности у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких // Клиническая медицина. – 2007. – Т.85, №2. – С. 20-23.
9. Чучалин А.Г., Айсанов З.Р., Чикина С.Ю., и др. Федеральные клинические рекомендации Российского респираторного общества по использованию метода спирометрии // Пульмонология. 2014. №6. C. 11-24. doi:10.18093/0869-0189-2014-0-6-11-24
10. Jones, P.W. Outcomes and markers in the assessment of chronic obstructive pulmonary disease / P.W. Jones, A.G.N. Agusti. – Text : visual  // Eur. Respir. J. – 2006. – Vol. 27. – P. 822–832.
11. Авдеев С. Н., Неклюдова Г. В., Функциональная диагностика в пульмонологии: Практическое руководство - Москва: Атмосфера, 2009. - 192с.
12. Palange P., Ferrazza A. M. // N. Z. J. Physiother. 2009. V. 37. № 2. P. 97.
13. Сигал З.М., Брындин В.В., Мещанов С.Ю. Возможности применения пульсоксиметрии в клинической практике (обзор литературы) // Здоровье, демография, экология финно-угорских народов. 2017.- №4.- С. 81-85.
14. Dogra A.C., Gupta U., Sarkar M., et al. Exercise induced desaturation in patients with chronic obstructive pulmonary disease on six-minute walk test // Lung India. 2015. Vol. 32, №4. P. 320-325. doi: 10.4103/0970-2113.159550
15. Waatevik M., Johannessen A., Gómez Real F., et al. Oxygen desaturation in 6-min walk test is a risk factor for adverse outcomes in COPD // European Respiratory Journal. 2016. Vol. 48, №1. P. 82-91. doi:10.1183/13993003.00975-2015
16. An official systematic review of the European Respiratory Society/American Thoracic Society: measurement properties of field walking tests in chronic respiratory disease / S. J. Singh, M. A. Puhan, V. Andrianopoulos [et al.]. – Text : visual  // Eur. Respir. J. – 2014. – Vol. 44, № 6. – P. 1447-1478.
17. Prognostic value of variables derived from the six-minute walk test in patients with COPD: Results from the ECLIPSE study / V. Andrianopoulos, E.F.M. Wouters, V. M. Pinto-Plata [et al.] . – Text : visual  // Respiratory Medicine. – 2015. – Vol. 109. – P. 1138-1146.
18. Визель, А.А. Хроническая обструктивная болезнь легких: состояние проблемы /  А.А. Визель, И.Ю.  Визель. – Текст : непосредственный // Лечащий врач. – 2016. –  №4. – С.78-86.
19. Чикина, С.Ю. Принципы оценки одышки в практике пульмонолога / С.Ю. Чикина. – Текст : непосредственный // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. – 2006. – №2. – С. 24 – 30.
20. Oxygen desaturation in 6-min walk test is a risk factor for adverse outcomes in COPD / M. Waatevik, A. Johannessen, F. G. Real [et al.]. – Text : visual  // ERJ Express. – 2016. – Vol. 48. – P. 82 – 91.