Спирометрия. Исследование функции внешнего дыхания. Клинические примеры. Ниже приведены типичные случаи, подтверждающие необходимость проведения функционального исследования лёгких для решения клинических проблем. Случай 1 Мужчина в возрасте 55 лет жалуется на одышку в течение года. Он много курит, постоянно кашляет, отхаркивая каждое утро белую мокроту объемом в несколько столовых ложек. По словам больного, у него здоровое сердце, но он подозревает у себя эмфизему. При аускультации выявляется диффузное ослабление дыхания. Рентгенограмма грудной клетки выявляет вздутие легких, но в остальном она без патологических изменений. Результаты спирометрии показаны в таблице. Они получены до и после ингаляции бронходилататора. До бронходилататора После бронходилататора Тест функции легких Фактическая % должной Фактическая Изменение величина величины величина в% FVC (л) 4,0 103 4,2 5 FEV1 (л) 2,4 FEV1/FVC % 60 FEF25%-75% (л/с) 2,0 51 2,4 20 FIF25%-75% (л/с) 4,0 68 4,4 10 MW (л/мин) 110 79 115 5 80 2,9 20 68 Исходная спирометрия выявляет умеренную обструкцию воздухоносных путей (ВП), на что указывает пониженное отношение FEV1/FVC% (60%). FVC не изменена. Следовательно, у больного обструктивная болезнь лёгких. В ее основе может быть какой-либо обратимый процесс, например бронхиальная астма, либо необратимый, такой как эмфизема. Нельзя исключить эндобронхиальное повреждение, например внутригрудную опухоль. Для дифференциальной диагностики была применена ингаляция бронходилататора. Повторная спирометрия выявила выраженную обратимость обструкции ВП, на что указывает увеличение FEV1 на 20%. Это служит надежным признаком наличия у больного бронхоастматического компонента. Обратимость обструкции, по данным спирометрии, свидетельствует о благоприятном прогнозе и позволяет предположить, что эффект бронхорасширяющей терапии будет положительным. Случай 2 25-летняя женщина несколько месяцев находилась в больнице по поводу дыхательного дистресс-синдрома. После длительной эндотрахеальной интубации наступило полное выздоровление. Спустя три месяца после выписки ее стала беспокоить постепенно увеличивающаяся одышка. Осмотр не выявил каких-либо отклонений в состоянии органов дыхания. На рентгенограмме органов грудной клетки обнаружены лишь незначительные интерстициальные изменения легких. Результаты спирометрии представлены в таблице. До бронходилататора Тест функции % Фактическая легких должной величина величины FVC (л) 4,0 108 FEV1 (л) 2,0 FEV1/FVC % 50 FEF25%-75% (л/с) 2,0 50 FIF25%-75% (л/с) 2,0 50 MW (л/мин) 50 41 65 Спирометрия выявила нормальные величины FVC, но сниженные FEV1 и FEV1/FVC%. Однако самым важным наблюдением следует считать равенство величин объёмных скоростей потока середин вдоха и выдоха. В норме инспираторный поток по крайней мере на 50% больше, чем экспираторный. Эти данные говорят о том, что обструкция имеет место как на вдохе, так и на выдохе. Петля поток-объём демонстрирует характерный контур, заставляя предполагать наличие у больной обструкции верхних дыхательных путей. В данном случае обструкция стала результатом стеноза вследствие предшествующей эндотрахеальной интубации. Таким образом, рассмотрение инспираторной спирограммы может оказаться весьма ценным для распознавания причины обструктивной болезни ВП. Случай 3 50-летняя женщина, анамнез которой без особенностей, жаловалась на одышку неясной этиологии. Обстоятельное кардиологическое обследование не выявило патологии. Данные физикального осмотра и рентгенограммы грудной клетки в норме. Результаты спирометрии представлены в таблице. ТЕСТЫ ФУНКЦИИ ЛЁГКИХ Петля поток-объём, образованная при недостаточных усилиях пациента. Тест функции лёгких FVC (л) До бронходилататора % Фактическая должной величина величины 2.0 64 FEV1 (л) 1.8 FEV1/FVC % 90 FEF25%75% (л/с) 2.0 59 FIF25%-75% (л/с) 4.0 78 MW (л/мин) 90 93 MIP (см. вод. ст.) 32 88 МЕР (см. вод. ст.) 63 90 70 У больной снижена величина FVC, отношение FEV1/FVC % в норме, что указывает на рестриктивную болезнь лёгких или на нервно-мышечное расстройство. Однако нормальные величины MIP, МЕР и MVV свидетельствуют против последнего диагноза. Поскольку степень нарушений со стороны органов дыхания не соответствовала общей клинической картине, была проанализирована петля поток-объём. Как можно увидеть, пациентка не завершает маневр выдоха. Имеется резкое преждевременное прекращение выдоха; кривая не возвращается в исходную точку (по объёму). Такие данные могут быть результатом либо неисправности оборудования, либо слабых усилий пациента.> В любом случае, без анализа петли поток-объём спирометрия может создавать ошибочное впечатление о наличии серьёзного заболевания лёгких. Случай 4 60-летний мужчина, портовый рабочий, обследовался для оценки трудоспособности. В анамнезе продолжительный контакт с асбестом, курение. Физикальное обследование выявило ослабленное дыхание и небольшое количество сухих рассеянных хрипов в обоих лёгких. Рентгенограмма грудной клетки показала вздутие лёгких и умеренное усиление интерстициального рисунка. Данные спирометрии, полученные до и после ингаляции бронходилататора, а также величины лёгочных объемов приведены в таблице. До бронходилататора После бронходилататора Тест функции лёгких Фактическая % должной Фактическая Изменение величина величины величина в% FVC (л) 2,4 60 2,4 0 FEV1 (л) 1,4 FEV1/FVC % 58 FEF25%-75% (л/с) 1,3 44 1,5 7 63 33 1,2 0 FIF25%-75% (л/с) 4,0 67 4,0 0 MW (л/мин) 49 34 50 2 RV (л) 4,6 205 TLC (л) 7,0 112 FRC (л) 5,2 142 Исходная спирометрия показывает снижение FVC и умеренную степень необратимой обструкции ВП (нет реакции на ингаляцию бронходилататора). Эти наблюдения вполне соответствуют эмфиземе. Обструктивный паттерн, включающий сниженную FVC, также может быть обусловлен сочетанием обструктивной болезни ВП и рестриктивной болезни лёгких, вызванной контактом с асбестом. Важным тестом в определении преобладающего процесса является измерение лёгочных объёмов. У пациента значительно повышены RV, FRC и TLC. Следовательно, рестриктивная болезнь лёгких как причина сниженной FVC исключается. Повышенные величины объёмов лёгких указывают на потерю лёгкими эластической отдачи и позволяют предположить, что главным патофизиологическим процессом является обструкция ВП как вторичное проявление эмфиземы. По материалам книги Майкла А.Гриппи "Патофизиология лёгких", (пер. с английского докт. мед. наук Ю.М.Шапкайца), под ред. акад. Ю.В.Наточкина. Москва, БИНОМ, 1997. Стандарты спирометрии для расчёта должных величин: Knudsen - VC, FVC, FEV05, FEV1, FEV1/FVC%, MMEF, PEF, FEF25%, FEF50%, FEF75%, PIF, FIF50%, MVV, BSA ECCS (European Community for Coal and Steel) - VC, FVC, FEV1, FEV1/VC, FEF25-75%, PEF, MEF25%, MEF50%, MEF75%, MVV ITS (Intermountain Thoracic Society) - FVC, FEV05, FEV1, FEV3, FEV1/FVC, FEV3/FVC, MMEF, PEF, FEF25%, FEF50%, FEF75%, PIF, FIF50%, MVV, BSA Клемент: ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ПОСвыд, МОС25, МОС50, МОС75, СОС25-75, ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ, ОЕЛ, ФОЕЛ, ООЛ, ООЛ/ОЕЛ Стандарты спирометрии для предварительного диагноза: Стандарт DIAGNOSIS (формулировка критериев): Норма (Normal): %VC > 80%, FEV1 > 70% Рестрикция (Restrictive impairment): %VC < 80%, FEV1 > 70% Обструкция (Obstructive impairment): %VC > 80%, FEV1 < 70% Рестрикция с обструкцией (Restrictive and obstructive impairment): %VC < 80%, FEV1 < 70% Границы нормы и градации отклонения показателей внешнего дыхания по Л.Л. Шику, Н.Н. Канаеву, 1980 (значения показателей в процентах к должным величинам) Показатель Норма Условная норма умеренные значительные резкие ЖЕЛ более 90 85-90 70-84 50-69 менее 50 ОФВ1 более 85 75-85 55-74 35-54 менее 35 Другие стандарты спирометрии: BTPS (Body Temperature and Pressure Saturated) - методика коррекции измеряемых объёмов и потоков с помощью учета остывания выдыхаемого воздуха и изменения его влажности. Поправочный коэффициент рассчитывается исходя из предположения, что выдыхаемый пациентом воздух при входе в спирограф охлаждается мгновенно. Для величин FEV1, FEF25-75%, VC, FVC, PEF (а также для соответствующих производных величин) есть следующая формула для вычисления поправочного коэффициента: Объем (BPTS) = Vol * (Pb - H2Ort) / (Pb-47) * 310 / (273 + rt) Vol - объём, измеренный спирографом без учета BPTS Pb - давление окружающего воздуха, мм.рт.ст. H2Ort - давление насыщенных водяных паров (мм.рт.ст.) при комнатной температуре 47 - давление насыщенных водяных паров (мм.рт.ст.) при температуре 37 градусов по Цельсию rt - комнатная температура (в градусах по Цельсию) Спирография. Описание методик проведения спирографии Подготовка пациента к спирографическому исследованию Обследование проводится в утренние часы, натощак, после 15-20 минутного отдыха. Как минимум за час до исследования рекомендуется воздержаться от курения и употребления крепкого кофе. Бронхолитические препараты отменяют в соответствии с их фармакокинетикой: бета-2 агонисты короткого действия и комбинированные препараты, включающие бета-2 агонисты короткого действия, за 6 часов до исследования, длительно действующие бета2 агонисты - за 12 часов, пролонгированные теофиллины - за 24 часа. Исследование проводится в положении больного сидя. Высота ротовой трубки или высота сидения регулируются таким образом, чтобы обследуемому не приходилось наклонять голову или чрезмерно вытягивать шею. Следует избегать наклонов туловища вперед при выполнении выдоха. Одежда не должна стеснять экскурсии грудной клетки. Поскольку измерения основаны на анализе ротового потока воздуха, необходимо использование носового зажима и контроль за тем, чтобы губы обследуемого плотно охватывали специальный загубник и не было утечки воздуха мимо загубника на протяжении всего исследования. Если у больного имеются зубные протезы, то перед исследованием их нельзя снимать, поскольку они представляют собой опору для губ и щек и тем самым препятствуют утечке воздуха. Перед каждым исследованием пациента подробно инструктируют, а в ряде случаев наглядно демонстрируют процедуру выполнения данного теста. При использовании некоторых модификаций спирометров при несоблюдении так называемого "нулевого условия" снижается стабильность измерений из-за появления дрейфа изолинии. Чтобы избежать этого, исследователю необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией к прибору, где обязательно уточняется, в какой момент исследования пациенту следует дать команду обхватить загубник губами и начать дыхательный маневр. В спирографе СП-3000 измерения автоматически начинаются, как только пациент начнет дыхательный маневр. Как только сигнал становится больше пороговой величины, тест начинается. Определение жизненной ёмкости легких (тест ЖЕЛ) Тест ФЖЕЛ Тест МВЛ Бронходилатационные пробы (ПостБД обследование) Начинают обследование обычно с тестов, не требующих максимальных усилий. При наличии в приборе соответствующей приставки для измерения бронхиального сопротивления методом кратковременного прерывания потока начинают именно с этого исследования, поскольку оно выполняется при обычном спокойном и ровном дыхании. Затем проводится измерение минутного объёма дыхания (МОД) Минутный объём дыхания МОД: При спокойном и ровном дыхании пациента проводится измерение ДО, который рассчитывается как средняя величина после регистрации как минимум шести дыхательных циклов. Ритм и глубина дыхания должны соответствовать естественным для данного пациента значениям (как он обычно это делает в спокойном состоянии). В процессе исследования может быть оценена привычная для пациента в покое частота дыхания (ЧД), глубина дыхания и их качественное соотношение, так называемый паттерн дыхания. С учетом частоты дыхания и дыхательного объема может быть рассчитан минутный объём дыхания (МОД), как произведение ЧД на ДО. В компьютерном спирографе СП-3000 исследование МОД проводится при спокойном и ровном дыхании пациента в течение одной минуты. Такой способ расчёта ДО является более точным, поскольку в этом случае явным образом измеряется минутный объём дыхания, определяется частота дыхания, а ДО получается делением МОД на ЧД. МОД, по-видимому, зависит от уровня метаболизма, и в тех случаях, когда он превышает должную для этого уровня величину, можно говорить о гипервентиляции. Из-за высокой вариабельности МОД трудно оценить, а диагностическая значимость его до конца не ясна. Следующий, более нагрузочный для пациента этап - определение жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ). Тест ФЖЕЛ (форсированная жизненная ёмкость легких) Этот наиболее ценный этап исследования функции внешнего дыхания - измерение потоков и объёмов при выполнении форсированных вентиляционных маневров - для многих пациентов, особенно с выраженными вентиляционными нарушениями, представляется достаточно утомительным и неприятным. Следует отметить, что для повышения воспроизводимости результатов необходимо выполнение 3, а иногда и значительно большего числа попыток. У некоторых пациентов, особенно пожилого возраста и при железодефицитной анемии, может наблюдаться недержание мочи. Выполнение теста может спровоцировать приступ кашля, а у некоторых пациентов даже приступ затрудненного дыхания. Запись производится после 5-10 минутного отдыха. Дыхание осуществляется через загубник, на нос накладывается зажим. Пациент должен сидеть прямо, удобно, не сутулясь и не закидывая голову. Предварительно необходимо подробно объяснить пациенту, как правильно выполняется данный дыхательный маневр. По команде врача пациент осуществляет максимально полный вдох и следом за ним он должен выполнить резкий и продолжительный выдох, настолько форсированно и полно, насколько это возможно. При этом начало форсированного выдоха должно быть быстрым и резким, без колебаний. Важным условием является достаточная продолжительность выдоха (не менее 6 секунд) и поддержание максимального экспираторного усилия в течение всего выдоха, до момента его полного завершения. Тест повторяется 3 - 4 раза, под визуальным контролем регистрируемой кривой. При правильном выполнении теста кривые "поток-объём" должны иметь схожий угол наклона. При необходимости повторить исследование, перед началом его пациент должен отдохнуть, т.к. форсированный выдох является своего рода функциональной нагрузкой. Исследование можно проводить у детей старше 5 лет, способных активно выполнять требуемую задачу. Типичные ошибки при выполнении форсированных вентиляционных маневров недостаточно плотное захватывание загубника, приводящее к утечке воздуха между ним и губами пациента неполный вдох несвоевременное, еще до захватывания загубника, начало форсированного выдоха чрезмерное поджатие губ или сжатие зубов отсутствие должного волевого усилия недостаточная продолжительность выдоха преждевременный вдох возникновение кашля в момент выполнения дыхательного маневра За каждой из попыток исследователь осуществляет визуальный контроль на экране, выбирает технически приемлемые попытки. Не учитываются в исследовании кривые прерывистые (из-за кашля, неплотного контакта с трубкой и т.д.) и полученные при форсированном выдохе, длящемся менее 6 секунд. Выбранная попытка не должна превышать следующую более, чем на 5%. Выбранные кривые поток-объём должны иметь одинаковую форму, четко выраженный и неуплощенный пик, который достигается на уровне не более 5% от ФЖЕЛ выдоха. Максимальная произвольная вентиляция лёгких МВЛ: Это наиболее нагрузочная часть спирографического исследования. Пациенту предлагают дышать максимально часто и в то же время как можно более глубоко в течение 12 секунд. Если этот тест проводится у ребёнка, то ему можно объяснить, что нужно "надышать в прибор как можно больше воздуха, для чего необходимо дышать как можно глубже и чаще". У ряда больных, особенно при наличии вегетативной дистонии, выполнение этого маневра сопровождается головокружением, потемнением в глазах, а иногда и обмороком, а у больных с выраженным синдромом бронхиальной обструкции возможно значительное усиление экспираторного диспноэ, поэтому тест должен рассматриваться как потенциально опасный для пациента. В то же время информативность метода невысока. Из всех показателей функции дыхания МВЛ более всего зависит от произвольного волевого усилия пациента. При бронхообструктивных заболеваниях МВЛ высоко коррелирует с ОФВ1, определяемом в более легко выполнимом тесте и имеющим большую воспроизводимость. В связи с этим метод МВЛ не находит широкого применения. Уровень МВЛ необходимо знать при проведении спироэргометрии для рассчета вентиляционного предела, однако при этом предпочитают вместо непосредственного ее измерения вычисление на основе эмпирического отношения МВЛ=ОФВ1 х 35. Пост БД обследование (бронходилатационные пробы): Тест производят с применением сальбутамола, ипратропиума бромида или их комбинации. Исследование функции внешнего дыхания производят до и после ингаляции бронходилататора (для сальбутамола через 15 минут, для ипратропиума бромида через 30 минут, для комбинации - через 30 минут). Препараты вводят с помощью дозированного аэрозоля, через небулайзер или дозированный аэрозоль со спейсером.
