Дыхательные шумы форсированного выдоха человека в контексте функциональной диагностики дыхания

ФОРСИРОВАННОГО ВЫДОХА ЧЕЛОВЕКА В КОНТЕКСТЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЫХАНИЯ*

И.А. Почекутова, В.И. Коренбаум, В.В. Малаева

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток, Россия

Актуальность. Поиск информативных методов исследования вентиляционной функции легких продолжается. Анализ тра-хеальных шумов форсированного выдоха (ФВ) является новым методом оценки легочной функции и диагностики бронхиальной обструкции (Почекутова и др., 2013, 2014). Одной из актуальных задач является выявление дополнительных акустических параметров, информативных в том числе и для определения преимущественного вклада основных уровней бронхиального дерева (крупные и мелкие бронхи) в ограничение воздушного потока при обструктивных заболеваниях легких.

Цель исследования. Уточнение возможностей акустического анализа трахеальных шумов ФВ при бронхиальной обструкции.

Материалы и методы. Основной метод - сопоставление данных анализа трахеальных шумов ФВ с результатами оценки функции внешнего дыхания, впервые полученными не только с помощью спирометрии, но и бодиплетизмографии (MasterScreen Body, Jager). Трахеальные шумы ФВ регистрировались с помощью портативного аппаратно-программного комплекса (Korenbaum et al., 2013). Наряду с общей продолжительностью шумов ФВ в полосе частот 200-2000 Гц, анализировались продолжительности и энергии шумов в отдельных 200-х герцовых полосах в диапазоне 200-2000 Гц. Исследования проведены на выборке из 230 человек обоего пола, включавшей здоровых испытуемых, лиц с факторами риска развития хронических заболеваний органов дыхания, больных, страдающих бронхиальной астмой (БА) и хронической обструктивной болезнью легких

(ХОБЛ). На подвыборках с различной выраженностью бронхиальной обструкции с помощью дисперсионного и корреляционного анализа исследованы зависимости акустических параметров от уровней данного фактора, предложены подходы к оценке преимущественного уровня обструкции в бронхиальном дереве.

Результаты. С помощью непараметрического дисперсионного анализа выявлено статистически значимое разнонаправленное влияние фактора встречаемости и выраженности бронхиальной обструкции на акустические параметры форсированного выдоха и спирометрические/бодиплетизмографические показатели легочной функции. На статистической модели, характеризуемой значимым постепенным ростом бронхиального сопротивления и остаточного объема легких, акустические продолжительности и энергии трахеальных шумов ФВ координируют как с сопротивлением спокойного выдоха, так и с остаточным объемом, определяемыми бодипле-тизмографически, что подтверждает развитые ранее модельные представления о шумообра-зовании при форсированном выдохе у здоровых и лиц с бронхиальной обструкций. Установлена частотная избирательность зависимости акустических продолжительностей и энергий от фактора встречаемости и выраженности бронхиальной обструкции.

При корреляционном анализе выборки, состоящей из групп здоровых, лиц с факторами риска, больных БА и ХОБЛ, впервые выявлены взаимосвязи между акустическими параметрами - продолжительностями и энергиями трахеальных шумов форсированного выдоха - и бодиплетизмографически опреде-

* Исследования выполнены при поддержке гранта РФФИ 14-04-00048-а.

ляемыми показателями вентиляционной функции легких. Причем наиболее сильные корреляционные связи отмечены между временными акустическими параметрами и бо-диплетизмографическими сопротивлениями, отражающими преимущественно функционирование крупных дыхательных путей, а также остаточным объемом легких и его отношением к общей емкости легких, которые характеризуют состояние мелких дыхательных путей. Впервые установлена разнона-правленность корреляционных связей между акустическими параметрами трахеальных шумов ФВ и бодиплетизмографическими /спирометрическими показателями в группах здоровых лиц, больных БА со спирометрически подтвержденными и неподвержденными обструктивными изменениями, больных ХОБЛ.

В 2-мерном признаковом пространстве продолжительности трахеальных шумов ФВ

в полосе частот 200-2000 Гц и энергии шумов в полосе частот 400-600 Гц, нормированной на суммарную энергию в полосе частот 200-2000 Гц, выявлено разделение больных с обструктивными заболеваниями легких (БА и ХОБЛ) на два кластера - L>0,075, L<0,075. Достоверность разделения больных подтверждается наличием значимых различий в степени выраженности бодиплетизмо-графических/спирометрических нарушений, которые с акустических и клинико-физиоло-гических позиций могут быть связаны с влиянием тяжести бронхиальной обструкции, обусловленной для кластера L<0,075 ограничением воздушного потока в более дистально расположенных бронхах.

Заключение. Продемонстрировано, что акустический анализ трахеальных шумов форсированного выдоха перспективен в качестве высокочувствительного метода оценки вентиляционной функции легких.