Moskva, Russian Federation
St. Petersburg, Russian Federation
Federal Budget Institution of Science "Central Research Institute of Epidemiology" ( leading researcher)
employee
Russian Federation
Impul'snaya oscillometriya (IOM) – innovacionnyy metod diagnostiki ventilyacionnyh narusheniy. Odnako ego mesto v klinicheskoy praktike tochno ne opredeleno. S cel'yu izuchit' vozmozhnosti IOM v diagnostike ventilyacionnyh rasstroystv u bol'nyh s tyazheloy obstrukciey dyhatel'nyh putey (DP) bylo obsledovano 114 pacientov (sredniy vozrast 53±19 let; 98 (86%) muzhchin i 16 (14%) zhenschin) s raznoobraznoy bronholegochnoy patologiey. Stepen' obstruktivnyh narusheniy opredelyali po OFV1. Pacienty byli razdeleny na tri gruppy: 1 gruppa – 40 pacientov s tyazheloy obstrukciey DP; 2 gruppa – 30 pacientov s umerennoy obstrukciey DP; 3 gruppa (sravneniya) – 44 pacienta, u kotoryh funkcional'nyh rasstroystv vneshnego dyhaniya po dannym spirometrii, bodipletizmografii i diffuzionnogo testa ustanovleno ne bylo. Parametry IOM sopostavlyali s dannymi spirometrii, bodipletizmografii i diffuzionnogo testa. Analiz dannyh IOM pokazal nalichie mezhdu gruppami statisticheski znachimyh razlichiy po velichine vseh izuchaemyh parametrov, stepen' otkloneniya ot normy kotoryh uvelichivalas' po mere narastaniya obstrukcii. Chastota vyyavleniya otkloneniy ot normy bazovyh pokazateley IOM (Rrs5 i Xrs5) u pacientov s umerennoy obstrukciey sostavila 57%, u pacientov s tyazheloy obstrukciey – 95 %. Korrelyacionnyy analiz pokazal, chto bol'shinstvo parametrov IOM statisticheski znachimo korreliruyut s bronhial'nym soprotivleniem i pikovoy ob'emnoy skorost'yu forsirovannogo vydoha. Takim obrazom, IOM mozhet byt' ispol'zovana kak al'ternativnyy metod ocenki ventilyacionnoy funkcii legkih u bol'nyh s tyazheloy stepen'yu obstruktivnyh narusheniy
impul'snaya oscillometriya, ventilyacionnye narusheniya, spirometriya, bodipletizmografiya, diffuzionnyy test, legochnye funkcional'nye metody
Методы функциональной диагностики легочных заболеваний являются необходимым дополнением к правильно собранному анамнезу, физикальным, лабораторным и рентгенологическим методам исследования легких. Они способствуют пониманию патофизиологии и течения заболевания. Исследование механики дыхания позволяет оценить тяжесть вентиляционных нарушений, эффективность проводимых видов лечения, спрогнозировать течение заболевания у пациентов с патологией бронхолегочной системы.
Самым распространенным и доступным функциональным методом исследования механики дыхания является спирометрия. Однако спирометрия требует выполнения форсированных дыхательных маневров, для чего необходима хорошая кооперация пациента с персоналом. Дети младше 5 лет, пациенты пожилого и старческого возраста с тяжелыми вентиляционными нарушениями, лица с когнитивными расстройствами часто не могут соблюсти все необходимые методические требования к спирометрическому исследованию.
Бодиплетизмография, позволяющая исследовать структуру общей емкости легких (ОЕЛ) и бронхиальное сопротивление, также является трудоемкой и, кроме того, дорогостоящей методикой исследования механики дыхания.
В 1956 г. A.B.Dubois и соавт. для исследования механики дыхания предложили метод форсированных осцилляций, в основе которого лежит использование синусоидальных волн одной частоты, подаваемых внешним генератором в дыхательные пути (ДП) в процессе спокойного дыхания. Анализ отраженных сигналов позволяет оценивать дыхательный импеданс (Zrs), который включает резистивное сопротивление или резистанс (Rrs) и реактивное сопротивление или реактанс (Xrs). Предложенный метод форсированных осцилляций давал возможность оценивать параметры только на одной частоте в единицу времени, что существенно ограничивало его диагностические возможности. В 1975 г. E.D.Michaelson с соавт. усовершенствовали прибор, что позволило использовать различные частоты звуковых сигналов в единицу времени. В
Главное преимущество ИОМ заключается в том, что пациент в процессе исследования спокойно дышит, от него не требуется никаких усилий и кооперации, что позволяет исследовать механику дыхания в тех случаях, когда выполнить спирометрию и бодиплетизмографию не представляется возможным.
Кроме того, существует ряд других преимуществ ИОМ перед традиционными функциональными методами исследования механики дыхания.
Во-первых, ИОМ позволяет дифференцированно оценивать проходимость ДП в зависимости от их калибра. Так, резистивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 20 Гц (Rrs20) отражает состояние крупных ДП, тогда как резистивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (Rrs5) позволяет оценивать проходимость как крупных, так и мелких ДП. Разница между Rrs5 и Rrs20, иначе частотная зависимость Rrs, в большей степени отражает состояние мелких ДП.
Во-вторых, реактивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (Xrs5) характеризует эластическую отдачу, т.е. дает информацию о растяжимости легких. Таким образом, причиной отклонения от нормы Xrs является изменение эластических свойств легочной ткани и ее инерционности [5].
Помимо перечисленных параметров Rrs5, Rrs20, (Rrs5-Rrs20), Xrs5, ИОМ позволяет получать ряд других показателей, характеризующих механические свойства аппарата вентиляции [2].
Несмотря на многие преимущества перед традиционными методами исследования механики дыхания ИОМ пока не применяется широко в рутинной клинической практике, так как остается ряд неизученных вопросов относительно интерпретации полученных результатов при различных вариантах вентиляционных нарушений.
Большинство работ, в которых использовали ИОМ, были посвящены результатам, полученным у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [1, 7, 8, 16] и бронхиальной астмой [6, 12, 13]. В настоящее время мы продолжаем собственное исследование возможностей ИОМ в диагностике обструкции ДП различной степени выраженности при разнообразной бронхолегочной патологии.
Цель данной работы − сравнить ИОМ с традиционными легочными функциональными методами и изучить ее возможности в диагностике функциональных расстройств внешнего дыхания у больных с тяжелой степенью обструкции ДП.
Материалы и методы исследования
В исследование были включены 114 пациентов (средний возраст 53±19 лет, 98 (86%) мужчин и 16 (14%) женщин) с разнообразной бронхолегочной патологией. Курящие или бывшие курильщики составляли 64% (42 и 22%, соответственно), некурящие – 36%.
Все пациенты в зависимости от наличия и тяжести обструктивных нарушений вентиляции, определявшихся по данным спирометрии и бодиплетизмографии, были разделены на три группы. Заключение об обструкции ДП делали при снижении индекса Тиффно (отношения объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) к жизненной емкости легких (ЖЕЛ) − ОФВ1/ЖЕЛ) без снижения ОЕЛ. Степень обструктивных нарушений вентиляции определяли по ОФВ1: при ОФВ1 60-69 %долж. − нарушения умеренной степени выраженности; при ОФВ1 от 49 до 35%долж. – тяжелой степени выраженности [11].
В первую группу были включены 40 пациентов с вентиляционными нарушениями обструктивного типа тяжелой степени выраженности: 35 (88%) мужчин и 5 (12%) женщин в возрасте от 18 до 86 лет (средний возраст 67±13 лет).
Во вторую группу были включены 30 пациентов с вентиляционными нарушениями обструктивного типа умеренной степени выраженности: 27 (90%) мужчин и 3 (10%) женщин в возрасте от 21 до 78 лет (средний возраст 57±15 лет).
Третью группу (группу сравнения) составили 44 пациента, у которых нарушения вентиляционной функции и диффузионной способности легких выявлены не были. Из них 36 (82%) мужчин и 8 (18%) женщин в возрасте от 18 до 75 лет (средний возраст 38±16 лет).
Распределения обследованных пациентов трех групп по клиническим диагнозам представлены в таблице 1.
Таблица 1
Распределение пациентов первой группы по диагнозам
|
Диагноз |
Пациенты с тяжелыми обструктивными нарушениями (n=40) |
Пациенты с умеренными обструктивными нарушениями (n=30) |
Пациенты без обструктивных нарушений (n=44) |
|
ХОБЛ |
31 (77,5) |
18 (60,0) |
- |
|
Бронхиальная астма |
7 (17,5) |
7 (23,3) |
4 (9,1) |
|
Хронический бронхит |
|
1 (3,3) |
12 (27,3) |
|
Саркоидоз |
2 (5,0) |
- |
17 (38,6) |
|
Внебольничная пневмония |
- |
2 (6,7) |
3 (6,8) |
|
Острый бронхит |
- |
1 (3,3) |
2 (4,5) |
|
Другие состояния |
- |
1 (3,3)# |
6 (13,6)* |
Примечание: данные представлены как число больных (% от числа обследованных в группе); # − диссеминация неясного генеза; * − легочная гипертензия, идиопатический гемосидероз легких, сосудистая мальформация верхней доли правого легкого, бронхиолит, экспираторный стеноз трахеи, буллезная болезнь легких.
В работе использованы как традиционные легочные функциональные методы, такие как спирометрия, бодиплетизмография, диффузионный тест, так и ИОМ. Исследования проводились на установках Master Screen Body, Master Screen PFT PRO и Master Screen IOS (Viasys Healthcare, Германия). Спирометрия, бодиплетизмография и диффузионный тест выполнены с соблюдением стандартов качества исследований Американского торакального общества (АТО) и Европейского респираторного общества (ЕРО) [9, 10, 15]. ИОМ проводилась на основании рекомендаций H.J.Smith et al. [14]. Диффузионная способность лёгких (ДСЛ) оценивалась для монооксида углерода (СО) методом однократного вдоха с задержкой дыхания [9].
В результате исследования проведен анализ:
1) показателей спирометрии: форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, ОФВ1/ЖЕЛ, пиковой объемной скорости форсированного выдоха (ПОСвыд), средней объемной скорости на участке кривой поток-объем форсированного выдоха между 25 и 75% ФЖЕЛ (СОС25-75);
2) статических лёгочных объёмов и ёмкостей: ЖЕЛ, ёмкости вдоха (Евд), резервного объема выдоха (РОвыд), ОЕЛ, остаточного объема легких (ООЛ), его доли в общей емкости легких (ООЛ/ОЕЛ), внутригрудного объема газа (ВГО);
3) показателей бронхиального сопротивления: общего бронхиального сопротивления (Rawобщ), бронхиального сопротивления на выдохе (Rawвыд), бронхиального сопротивления на вдохе (Rawвд), бронхиального сопротивления между потоками 0,5 л/с на вдохе и выдохе (Raw0.5, которое отражает, прежде всего, проходимость центральных ДП [2]);
4) показателей ДСЛ: диффузионная способность легких (DLCO) и отношение DLCO к альвеолярному объему (Va) – KCO.
5) показателей ИОМ: дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (Zrs5); резистивного компонента дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 и 20 Гц (Rrs5 и Rrs20, соответственно); реактивного компонента дыхательного импеданса (реактанса) при частоте осцилляций 5 Гц (Хrs5), величина которого оценивалась по абсолютной разнице (сдвигу) между его должным и измеренным значениями (deltaXrs5=Xrs5долж-Xrs5); частотной зависимости Rrs: относительной, которая рассчитывалась двумя способами: (Rrs5-Rrs20)/Rrs5×100% и (Rrs5-Rrs20)/Rrs20×100%, и абсолютной частотной зависимости Rrs; резонансной частоты (fres); площади реактанса (АХ); когерентности при частоте осцилляций 5 Гц (Со5).
Оценка показателей внешнего дыхания выполнялась с учетом требований АТО и ЕРО [11], а также рекомендаций Российского респираторного общества [4] и руководства по клинической физиологии дыхания (под редакцией Л.Л.Шика, Н.Н.Канаева) [3]. За верхнюю границу нормы ООЛ и ВГО принималась величина, равная 140%долж., отношение ООЛ/ОЕЛ считалось увеличенным, если превышало 120%долж., ДСЛ считалась нарушенной при снижении показателя DLCO менее 80%долж. [2].
Отклонения от нормы параметров ИОМ оценивались с помощью классического алгоритма: по изменению базовых показателей Rrs5 и Хrs5 (табл. 2). Выделено 4 стадии вентиляционных нарушений, диагностируемых с помощью ИОМ: легкая или 1, умеренная или 2, тяжелая или 3, крайне тяжелая или 4 [17].
Таблица 2
Классификация выраженности нарушений вентиляционной функции легких по изменению показателей ИОМ
|
Резистивное сопротивление при частоте осцилляций 5 Гц, % долж. |
Реактивное сопротивление при частоте осцилляций 5 Гц, кПа·с/л |
||||
|
(Хrs5долж.-Хrs5)<0,15 |
0,15≤(Хrs5долж.-Хrs5)<0,30 |
0,30≤(Хrs5долж.-Хrs5)<0,45 |
0,45≤(Хrs5долж.-Хrs5)<0,60 |
(Хrs5долж.-Хrs5) ≥0,60 |
|
|
Rrs5<150% |
Норма |
Легкие |
Умеренные |
Тяжелые |
Крайне тяжелые |
|
150%≤Rrs5<200% |
Легкие |
Умеренные |
Тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
|
200%≤Rrs5<250% |
Умеренные |
Тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
|
250%≤Rrs5<300% |
Тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
|
Rrs5≥300% |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Крайне тяжелые |
Статистическая обработка результатов выполнена методами описательной статистики с применением прикладного пакета программ STATISTICA 10.0. Описательная статистика для числового показателя представлена размером выборки (n), средним значением (М) и стандартным отклонением (SD), медианой и интерквартильным размахом. Для оценки различий между параметрами механики дыхания в зависимости от степени обструктивных нарушений вентиляции проводили статистический анализ с помощью рангового критерия Краскела-Уоллиса с последующим парным сравнением групп с помощью U-критерия Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводили с использованием ранговой корреляции Спирмена. Величина уровня статистической значимости (р) принята равной 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Характеристика пациентов, а также значения показателей спирометрии, бодиплетизмографии, ДСЛ и ИОМ в зависимости от наличия обструкции ДП и степени ее выраженности представлены в таблице 3.
Таблица 3
Характеристика пациентов, показатели спирометрии, бодиплетизмографии, ДСЛ и ИОМ в зависимости от наличия обструкции ДП и степени ее тяжести (n – количество пациентов в группе)
|
Показатель |
1 группа |
2 группа |
3 группа |
р |
|
Тяжелая обструкция ДП (n=40) |
Умеренная обструкция ДП (n=30) |
Группа сравнения (n=44) |
||
|
Возраст, годы |
67±13*#; 70,5 (14,0) |
57±15#; 62,5 (15,0) |
38±16 33,5 (24,5) |
<0,001 |
|
Пол, М/Ж |
35/5 |
27/3 |
36/8 |
- |
|
Курение, Нет/Да/Экскурильщики) |
6/20/14 |
9/15/6 |
26/13/5 |
- |
|
Рост, см |
171±8; 171,0 (12,0) |
174±9; 175,5 (12,0) |
175±8; 176,0 (12,0) |
0,400 |
|
ИМТ, кг/м2 |
29±5#; 28,0 (5,5) |
28±6#; 26,7 (8,7) |
24±3; 24,1 (5,0) |
<0,001 |
|
ЖЕЛ, %долж. |
85±14*#; 82,5 (16,5) |
94±12#; 93,0 (15,0) |
110±12; 109,5 (18,0) |
<0,001 |
|
ФЖЕЛ, %долж. |
68±9*#; 69,5 (14,5) |
86±9#; 82,0 (14,0) |
111±11; 109,5 (18,0) |
<0,001 |
|
ОФВ1, %долж. |
43±4*#; 43,5 (7,0) |
66±3#; 67,0 (4,0) |
109±10; 108,0 (15,5) |
<0,001 |
|
ОФВ1/ЖЕЛ, % |
50±8*#; 49,4 (9,1) |
54±7#; 54,0 (7,4) |
79±6; 78,5 (9,1) |
<0,001 |
|
ОФВ1/ФЖЕЛ, % |
39±8*#; 39,4 (10,3) |
62±6#; 61,5 (8,3) |
82±4; 81,2 (6,9) |
<0,001 |
|
СОС25-75, %долж. |
18±5*#; 17,0 (4,5) |
32±7#; 33,7 (7,0) |
94±16; 90,0 (23,0) |
<0,001 |
|
ПОСвыд, %долж. |
47±12*#; 46,0 (14,5) |
73±13#; 73,5(15,0) |
99±19; 93,0 (27,5) |
<0,001 |
|
ОЕЛ, %долж. |
111±14*; 110,5 (22,0) |
102±12; 101,5 (21,0) |
106±8; 105,0 (7,9) |
0,04 |
|
ВГО, %долж. |
132±24*#; 130,5 (40,0) |
107±19; 106,0 (26,0) |
104±13; 105,0 (18,9) |
<0,001 |
|
Евд, %долж. |
93±17*#; 90,5 (23,5) |
102±19; 101,0 (21,0) |
111±19; 107,5 (30,0) |
<0,001 |
|
РОвыд, %долж. |
63±32#; 57,5 (42,5) |
72±31#; 73,5(42,0) |
108±26; 105,5 (37,5) |
<0,001 |
|
ООЛ, %долж. |
161±30*#; 160,5 (40,0) |
125±28#; 121,0 (41,0) |
101±11; 102,0 (15,1) |
<0,001 |
|
ООЛ/ОЕЛ, %долж. |
136±18*#; 138,5 (19,5) |
110±26#; 110,5(24,0) |
92±11; 90,5 (14,5) |
<0,001 |
|
Rawобщ, кПа·с/л |
0,87±0,32*#; 0,79 (0,40) |
0,50±0,18#; 0,47(0,27) |
0,21±0,04; 0,21 (0,07) |
<0,001 |
|
Rawвыд, кПа·с/л |
1,40±0,77*#; 1,17 (0,88) |
0,65±0,29#; 0,56 (0,55) |
0,24±0,04; 0,24 (0,08) |
<0,001 |
|
Rawвд, кПа·с/л |
0,58±0,16*#; 0,56 (0,23) |
0,37±0,12#; 0,35 (0,11) |
0,17±0,04; 0,17 (0,05) |
<0,001 |
|
Raw0.5, кПа·с/л |
0,41±0,14*#; 0,39 (0,15) |
0,26±0,08#; 0,25 (0,11) |
0,15±0,03; 0,15(0,05) |
<0,001 |
|
DLCO, %долж. |
70±22*#; 62,5 (24,0) |
79±18#; 75,5 (20,0) |
94±10; 93,0 (14,0) |
<0,001 |
|
KCO, %долж. |
96±26#; 95,0 (32,0) |
102±21; 103,5 (22,0) |
103±11; 101,5 (16,0) |
0,08 |
|
Zrs5, %долж. |
229±79*#; 222,2 (101,7) |
161±62#; 155,8 (64,6) |
90±21; 85,2 (32,6) |
<0,001 |
|
Rrs5, %долж. |
200±71*#; 176,2 (78,3) |
150±57#; 141,4 (66,7) |
86±20; 81,6 (28,9) |
<0,001 |
|
Rrs20, %долж. |
119±30#; 114,5 (37,3) |
117±33#; 112,8 (40,9) |
94±23; 91,7 (33,6) |
<0,001 |
|
(Rrs5-Rrs20)/Rrs5, % |
47±11*#; 45,7 (13,2) |
30±13#; 31,0 (15,0) |
7±6; 5,4 (9,6) |
<0,001 |
|
(Rrs5-Rrs20)/Rrs20, % |
110±58*#; 100,0 (62,7) |
48±31#; 45,0 (30,9) |
8±8; 5,7 (10,6) |
<0,001 |
|
(Rrs5-Rrs20), кПа·с/л |
0,31±0,17*#; 0,28 (0,25) |
0,15±0,11#; 0,14 (0,11) |
0,02±0,02; 0,01 (0,03) |
<0,001 |
|
deltaXrs5, кПа·с/л |
0,32±0,14*#; 0,33 (0,22) |
0,16±0,09#; 0,15 (0,09) |
0,07±0,03; 0,08 (0,05) |
<0,001 |
|
АХ, кПа/л |
3,4±1,7*#; 3,3 (2,6) |
1,36±1,11#; 1,1 (1,1) |
0,13±0,07; 0,12 (0,08) |
<0,001 |
|
Со5 |
0,71±0,12#; 0,70 (0,15) |
0,74±0,11#; 0,8 (0,1) |
0,83±0,06; 0,8 (0,1) |
<0,001 |
|
fres, Гц |
27±5*#; 26,0 (6,5) |
19±5#; 20,0 (6,0) |
9±1,3; 9,0 (1,6) |
<0,001 |
|
Стадия нарушений по ИОМ |
2,9±1,2*#; 3,0 (2,0) |
1,23±1,4#; 1,0(2,0) |
0; 0,0 (0,0) |
<0,001 |
Примечание: данные представлены как M±SD, медиана (интерквартильный размах); р − величина уровня статистической значимости рангового критерия Краскела-Уоллиса; * − статистически значимые различия между 1 и 2 группами (U-критерий Манна-Уитни); # − статистически значимые различия между пациентами с обструктивными нарушениями (1 или 2 группы) и группой сравнения (3 группа) (U-критерий Манна-Уитни).
Анализ данных спирометрии, бодиплетизмографии и ДСЛ показал, что степень изменения легочных объемов, бронхиального сопротивления, DLCO увеличивалась по мере прогрессирования обструктивных нарушений вентиляции, оцениваемых по ОФВ1. Статистически значимых различий между группами по росту выявлено не было (р=0,4), тогда как ИМТ и возраст статистически достоверно увеличивались по мере увеличения обструкции.
По мере нарастания обструкции ЖЕЛ и составляющая ее Евд и РОвыд статистически значимо уменьшались, при этом ЖЕЛ и Евд оставались в пределах нормальных значений, тогда как РОвыд был ниже нормы в 1 и 2 группах.
Параметры ФЖЕЛ и ПОСвыд статистически значимо уменьшались, оставаясь в пределах нормальных значений во 2 и 3 группах, и были ниже нормы в 1 группе. Таким образом, по мере нарастания обструкции ПОСвыд снижалась.
Параметр ОЕЛ сохранялся в пределах нормальных значений. Однако при сравнении 1 и 2 групп выявлено статистически значимое увеличение ОЕЛ в группе с тяжелой обструкцией.
Выявлены статистически значимые различия между группами по величине ВГО: показатель увеличивался по мере нарастания обструкции, однако, сохранялся в пределах нормальных значений во всех группах.
Выявлены статистически значимые различия между группами по величине ООЛ, ООЛ/ОЕЛ и Raw0.5: параметры увеличивались по мере нарастания обструкции, сохраняясь в пределах нормальных значений во 2 и 3 группах, и были выше нормы в 1 группе.
Установлены статистически значимые различия между группами по величине Rawобщ, Rawвыд, Rawвд: параметры увеличивались по мере нарастания обструкции, сохраняясь в пределах нормальных значений в 3 группе, и были выше нормы в 1 и 2 группах.
Параметр DLсо имел статистически значимо более низкие значения у больных 1 и 2 группы, оставаясь в пределах нормальных значений в 3 группе.
Таким образом, по данным традиционных методов исследования механики дыхания для пациентов с тяжелыми обструктивными нарушениями было характерно выраженное снижение ОФВ1, снижение ОФВ1/ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ПОСвыд, увеличение ООЛ и ООЛ/ОЕЛ (функциональный признак «воздушных ловушек» [2]), увеличение бронхиального сопротивления, в большей степени на выдохе, и снижение DLCO.
Анализ данных ИОМ показал наличие статистически значимых различий между группами по величине всех изучаемых параметров, степень отклонения от нормы которых увеличивалась по мере нарастания обструкции. Так, дыхательный импеданс, показатели Rrs5, (Rrs5-Rrs20)/Rrs20, (Rrs5-Rrs20), deltaXrs5, AX, fres сохранялись в пределах нормальных значений в 3 группе и были увеличены в 1 и 2 группах. Показатель (Rrs5-Rrs20)/Rrs5 был увеличен только в 1 группе. Показатели Rrs20 и Со5 сохранялись в пределах нормальных значений во всех группах, однако, Rrs20 статистически значимо увеличивался, тогда как Со5 – снижался.
При использовании классического алгоритма интерпретации показателей ИОМ, пациентам группы сравнения была присвоена «нулевая» стадия вентиляционных нарушений, т.е. их отсутствие, пациентам 2 группы – 1 стадия, 1 группы – 3 стадия нарушений. Таким образом, у пациентов с тяжелой обструкцией ДП степень вентиляционных нарушений, установленная с помощью спирометрического исследования, в среднем по группе совпадает со степенью вентиляционных нарушений, установленной с помощью ИОМ. Частота выявления отклонений от нормы базовых показателей ИОМ у пациентов с умеренной обструкцией составила 57%, тогда как у пациентов с тяжелой обструкцией − 95%, из них у 7,5% была диагностирована 1 стадия, у 25% − 2 стадия, у 22,5 – 3 стадия, у 40% − 4 стадия нарушений механики дыхания.
При сравнении групп с помощью U-критерия Манна-Уитни выявлены статистически значимые различия всех изучаемых показателей ИОМ между 2 и 3 группами и 1 и 2 группами, за исключением Rrs20 и Со5 (р=0,7 и р=0,3, соответственно) между 1 и 2 группами (табл. 3).
Результаты корреляционного анализа показателей спирометрии, бодиплетизмографии, ДСЛ и ИОМ по Спирмену у больных с тяжелой обструкцией представлены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты корреляционного анализа показателей спирометрии, бодиплетизмографии, ДСЛ и ИОМ по Спирмену у больных с тяжелой обструкцией ДП (n=40)
|
Показатель |
Rrs5, %долж. |
Rrs20, %долж. |
(Rrs5-Rrs20)/ Rrs5, % |
(Rrs5-Rrs20)/ Rrs20, % |
Rrs5-Rrs20, кПа·с/л |
deltaXrs5, кПа·с/л |
fres, Гц |
АХ, кПа/л |
Стадия нарушений по ИОМ |
|
ЖЕЛ, %долж. |
-0,15 |
-0,05 |
-0,23 |
-0,18 |
-0,19 |
-0,12 |
0,18 |
-0,04 |
-0,08 |
|
ФЖЕЛ, %долж. |
-0,05 |
0,05 |
0,04 |
-0,02 |
0,08 |
0,01 |
0,27 |
0,07 |
0,09 |
|
ОФВ1, %долж. |
-0,12 |
0,05 |
-0,25 |
-0,22 |
-0,13 |
-0,13 |
0,03 |
-0,19 |
-0,16 |
|
ОФВ1/ЖЕЛ, % |
-0,07 |
0,06 |
-0,12 |
-0,14 |
-0,10 |
-0,17 |
-0,20 |
-0,18 |
-0,12 |
|
ОФВ1/ФЖЕЛ, % |
0,08 |
0,15 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,04 |
-0,11 |
-0,06 |
0,03 |
|
ПОСвыд, %долж. |
-0,35* |
0,07 |
-0,51*** |
-0,48*** |
-0,47*** |
-0,52*** |
-0,25 |
-0,52*** |
-0,49*** |
|
ОЕЛ, %долж. |
0,10 |
-0,04 |
0,15 |
0,16 |
0,13 |
-0,16 |
0,26 |
0,30 |
0,18 |
|
ООЛ, %долж. |
0,17 |
-0,03 |
0,28 |
0,27 |
0,21 |
0,25 |
0,23 |
0,35 |
0,24 |
|
ВГО, %долж. |
0,06 |
-0,17 |
0,24 |
0,17 |
0,14 |
0,16 |
0,22 |
0,29 |
0,13 |
|
Rawобщ, кПа·с/л |
0,52*** |
0,30 |
0,43** |
0,51*** |
0,57*** |
0,50*** |
0,21 |
0,52*** |
0,58*** |
|
Raw0.5, кПа·с/л |
0,37* |
0,35* |
0,27 |
0,38* |
0,40** |
0,29 |
0,08 |
0,34* |
0,39* |
|
DLco, %долж. |
0,16 |
0,41** |
-0,01 |
0,09 |
0,08 |
-0,04 |
0,08 |
0,02 |
0,13 |
Примечание: * − p<0,05; ** − p<0,01: *** − p<0,005.
При корреляционном анализе показателей механики дыхания и ИОМ у больных с тяжелой обструкцией были выявлены следующие статистически значимые взаимосвязи:
- показатель Rawобщ находился в умеренной прямой корреляционной зависимости со всеми изучаемыми параметрами ИОМ и стадией вентиляционных нарушений по ИОМ, за исключением параметров Rrs20 и fres, с которыми установлена слабая прямая корреляционная связь;
- показатель Raw0.5 находился в умеренной прямой корреляционной зависимости с показателями Rrs5, Rrs20, (Rrs5-Rrs20)/Rrs20, (Rrs5-Rrs20), АХ и стадией вентиляционных нарушений по ИОМ; в слабой прямой корреляционной зависимости с параметрами (Rrs5-Rrs20)/Rrs5 и deltaXrs5;
- показатели DLco и ООЛ находились в умеренной прямой корреляционной зависимости с Rrs20 и АХ, соответственно.
Выводы
- Импульсная осциллометрия может быть использована как альтернативный метод оценки вентиляционной функции легких у больных с тяжелой степенью обструктивных нарушений поскольку у 95% пациентов с обструкцией дыхательных путей тяжелой степени, установленной с помощью спирометрического исследования, выявлены изменения базовых показателей импульсной осциллометрии.
- У пациентов с тяжелой обструкцией дыхательных путей, установленной с помощью спирометрического исследования, наблюдались разные степени нарушений по импульсной осциллометрии, однако, у большинства (62,5%) пациентов определялись тяжелые (22,5%) и крайне тяжелые (40%) нарушения.
- Изменения параметров импульсной осциллометрии у больных с тяжелой обструкцией дыхательных путей статистически значимо коррелируют с бронхиальным сопротивлением и пиковой объемной скоростью форсированного выдоха: чем больше бронхиальное сопротивление и ниже пиковая объемная скорость форсированного выдоха, тем более выражено отклонение параметров импульсной осциллометрии от нормы.
1. Kiryukhina L.D., Aganezova E.S., Yakovleva N.G., Kameneva M.Y. Diagnosis of lung mechanic disorders in patients with chronic obstructive diseases by impulse oscillometry. Bolezni Organov Dykhaniya 2005; (2):9–13 (in Russian).
2. Savushkina O.I., Cherniak A.V., editors. Lung Function Tests: from Theory to Practice. Guidelines for Physicians. Moscow: Firm Strom; 2017 (in Russian).
3. Shik L.L., Kanaev N.N., editors. Guidelines for Clinical Respiratory Physiology. Leningrad: Meditsina; 1980 (in Russian).
4. Chuchalin A.G., Aysanov Z.R., Chikina S.Y., Chernyak A.V., Kalmanova E.N. Federal guidelines of Russian Respiratory Society on spirometry. Russian Pulmonology 2014; (6):11–24 (in Russian). https://doi.org/10.18093/0869-0189-2014-0-6-11-24
5. Brashier B., Salvi S. Measuring lung function using sound waves: role of the forced oscillation technique and impulse oscillometry system. Breathe 2015; 11(1): 57–65. doi: 10.1183/20734735.020514
6. Galant S.P., Komarow H.D., Shin Hye-Won, Siddiqui S., Lipworth B.J. The case for impulse oscillometry in the management of asthma in children and adults. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2017; 118:664–671. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.anai.2017.04.009
7. Gong S.G., Yang W.L., Zheng W., Liu J.M. Evaluation of respiratory impedance in patients with chronic obstructive pulmonary disease by an impulse oscillation system. Mol. Med. Rep. 2014; 10(5):2694–2700. doi: https://doi.org/10.3892/mmr.2014.2528
8. Lipworth B.J., Jabbal S. What can we learn about COPD from impulse oscillometry? Respir Med. 2018; 139:106–109. doi: https://doi.org/10.1016/j.rmed.2018.05.004
9. Maclntyre N., Crapo R.O., Viegi G., Johnson D.C., van der Grinten C.P.M., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Enright P., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Wanger J. Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur. Respir. J. 2005; 26(4):720–735. doi: 10.1183/09031936.05.00034905
10. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P., Gustafsson P., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Viegi G., Wanger J. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J. 2005; 26(2):319–337. doi: 10.1183/09031936.05.00034805
11. Pellegrino R., Viegi G., Brusasco V., Crapo R.O., Burgos F., Casaburi R., Coates A., van der Grinten C.P.M., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Wanger J. Interpretative strategies for lung function tests. Eur. Respir. J. 2005; 26(5):948–968. doi: 10.1183/09031936.05.00035205
12. Saadeh C., Cross B., Saadeh Ch., Goylor M. Retrospective observations on the ability to diagnose and manage patients with asthma through the use of impulse oscillometry: comparison with spirometry and overview of the literature. Pulm. Med. 2014; Vol.2014:376890. doi: http://dx.doi.org/10.1155/2014/376890
13. Short Ph.M., Anderson W.J., Manoharan A., Lipworth B.J. Usefullness of impulse oscillometry for the assessment of airway hyperresponsiveness in mild-to-moderate adult asthma. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2015; 115:17–20. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.anai.2015.04.022
14. Smith H.J., Reinhold P., Goldman M.D. Forced oscillation technique and impulse oscillometry. In: Gosselink R., Stam H., editors. Lung function testing: European Respiratory Society Monograph. Vol.31. Sheffield, England: European Respiratory Society; 2005:72–105.
15. Wanger J., Clausen J.L., Coates A., Pedersen O.F., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P.M., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R. Johnson D., MacIntyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pellegrino R., Viegi G. Standardisation of the measurement of lung volumes. Eur. Respir. J. 2005; 26(3):511–522. doi: 10.1183/09031936.05.00035005
16. Wei X, Shi Z, Cui Y, Mi J, Ma Z, Ren J, Li J, Xu S, Guo Y. Impulse oscillometry system as an alternative diagnostic method for chronic obstructive pulmonary disease. Medicine (Baltimore) 2017; 96 (46):e8543. doi: 10.1097/MD.0000000000008543
17. Winkler J., Hagert-Winkler A., Wirtz H., Hoheisel G. Die moderne Impulsoszillometrie im Spektrum lungenfunktioneller Messmethoden. Pneumologie 2009; 63:461–469 (in German). doi: 10.1055/s-0029-1214938
