5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Исследование_функции_внешнего_дыхания_методом_спирографии_Полухина
.pdf
сферой, называют открытыми; имеющие сообщение только с дыхательными путями – закрытыми. Спироанализаторы закрытого типа представляют собой полностью изолированную от атмосферного воздуха систему. Пациент вдыхает кислородную смесь из аппарата и выдыхает в аппарат воздух из легких.
Первый спирометр, сконструированный Гатчинсоном, представлял собой наполненный воздухом цилиндр, погруженный в сосуд с водой и соединенный с откалиброванным вращающимся барабаном (рис. 11).
Рис. 11. Водяной спирометр5
Важной исторической вехой явилась запись форсированного вентиляционного маневра. В 1947 году французские исследователи Tiffeneau и Pinelli предложили вычислять объем воздуха, выдыхаемый за первую секунду максимально форсированного выдоха. С изобретением пневмотахографических трубок появились приборы, основанные на регистрации объемной скорости движения воздуха при форсированных дыхательных маневрах.
Современное спирографическое исследование объединяет в себе измерение статических легочных объемов, составляющих жизненную емкость легких, динамических легочных объемов, а также форсированных вентиляционных потоков. Современные приборы представляют собой спироанализаторы открытого типа и совмещают в себе возможность регистрации и спирограммы, и пневмотахограммы (рис. 12). Удобством метода является то, что пациент дышит че-
5 Гриппи М. А. Патофизиология легких. М. : БИНОМ, 2005. С. 59.
31
рез трубку по открытому контуру, практически не испытывая сопротивления дыханию.
Рис. 12. Современный спироанализатор
Основными блоками, общими для всех разнообразных модификаций спирометрического оборудования, являются:
Пневмотахометр.
Датчик изменений давления или скорости.
Усилитель.
Аналоговый или цифровой интегратор.
Компьютерный блок – микропроцессор, обычно снабженный экраном, на котором демонстрируется выполняемый вентиляционный маневр для оперативного контроля за его качеством, запоминающим устройством, клавиатурой,
спомощью которой в память вводятся необходимые данные и осуществляется управление ходом исследования, а также встроенным принтером для распечатки результатов исследования.
Измерительной частью спироанализатора является преобразователь потока, который может действовать по принципу регистрации перепада давления в начале и конце трубки (трубки Флейша, Лилли и др.), скорости вращения турбины (турбинный датчик), перепада температуры воздуха на концах трубки (термисторные датчики), посылки и приема ультразвуковых сигналов (ультразвуковые датчики).
Дифференциальное давление потока дыхания генерируется в датчике расхода спироанализатора. Это дифференциальное давление поступает в пьезо-
32
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
электрический преобразователь, который преобразует дифференциальное давление в электрический сигнал. Данные измерений воспроизводятся на экране дисплея, распечатываются на встроенном принтере и пересылаются в персональный компьютер. Микропроцессор компьютерного спироанализатора в реальном времени «строит» кривую поток–объем, вычисляет все показатели функции внешнего дыхания в процентах от должных значений и выдает распечатку на бумаге. Многие компьютерные спироанализаторы также дают функциональное заключение, что особенно важно при проведении скрининговых исследований. В современных приборах при вычислении должных значений учитывается пол, возраст, рост, вес и даже этнические особенности (европеец, африканец или азиат).
В последние годы всё чаще появляются устройства, которые могут использоваться как приставка к персональному компьютеру. Это решение позволяет снизить стоимость измерительной части спироанализатора и использовать возможности компьютера для ведения базы данных и предоставления результатов измерений.
Пикфлоуметры – это портативные приборы, которые позволяют измерить только пиковую скорость выдоха (ПСВ или PEF) (рис. 13).
Рис. 13. Индивидуальный пикфлоуметр
Пиковая скорость определяется при выполнении пациентом маневра форсированного выдоха. При проведении исследования больной вдыхает максимально возможный объем и затем производит максимальный выдох в прибор. Принцип действия пикфлоуметров заключается в продвижении механического датчика по градуированной шкале под воздействием максимально мощно выдыхаемого изо рта воздушного потока. Измерение следует провести три раза подряд и выбрать максимальное значение из трех. Сравнив полученный результат с должными значениями (с помощью специальной таблицы), пациент может оценить объективно свое состояние: ПСВ >70 % – удовлетворительное; 51– 70 % – средней тяжести; 50 % и ниже – тяжелое.
Измерение пиковой скорости выдоха с помощью портативных приборов сегодня стало основным методом контроля за состоянием больного в домашних
33
условиях. Пользуясь пикфлоуметром, пациент может постоянно контролировать свое состояние и, сравнивая последний результат с предыдущим, при необходимости вовремя обратиться к врачу. Результаты измерений пикфлоуметрами довольно приблизительны и отражают функциональные возможности по преодолению воздушного сопротивления верхних отделов дыхательных путей (трахея и крупные бронхи). По своей информационной ценности показатель ПСВ близок к аналогичному спирографическому показателю ОФВ1, являющемуся более объективным и точным.
Методика спирографического исследования
Показания для проведения спирографического исследования
Диагностика заболевания органов дыхания.
Динамическое наблюдение (прогноз течения заболевания, оценка эффективности проводимого лечения и т.д.).
Оценка степени риска респираторных нарушений при оперативных вмешательствах.
Экспертиза трудоспособности.
Скрининговый мониторинг людей с риском развития заболеваний органов дыхания (лица старше 45 лет с анамнезом курения, имеющие профессиональные вредности и т.д.).
Экспертная оценка заболеваний, связанных с профессиональными вредностями (химическое производство, пожарные, сварщики и т.д.).
Профилактические и массовые осмотры населения.
Оценка легочной функции у лиц с патологией других органов и систем.
Противопоказания для проведения спирографического исследования
Невозможность достижения контакта с испытуемым (дети младшего возраста, умственно неполноценные лица, языковой барьер, нежелание сотрудничества).
Травмы и заболевания челюстно-лицевого аппарата, при которых невозможно добиться герметичности подсоединения к ротовому модулю.
Невозможность развития максимальных дыхательных усилий (миастения, центральный и периферический паралич с поражением дыхательных мышц, перелом ребер).
Тяжелая степень легочно-сердечной недостаточности.
Перенесенный менее трех месяцев назад острый инфаркт миокарда или нарушение мозгового кровообращения.
Легочное кровотечение.
Гипертонический криз, высокое артериальное давление.
34
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Выявленная аневризма (торакальная, абдоминальная, церебральная) или подозрение на нее.
Выраженный болевой синдром любой локализации.
Недавно проведенное хирургическое вмешательство на органах грудной клетки, брюшной полости.
Осложненная беременность.
Острые инфекционные заболевания.
Условия проведения исследования
Помещение, где проводится исследование, должно хорошо вентилироваться. В случае непрерывной работы более двух часов необходим 30-минутный перерыв для проветривания.
Пациент должен быть подготовлен к исследованию функции внешнего дыхания и проинформирован о его целях. Это создает условия для сотрудничества пациента и медперсонала и получения достоверных результатов. Непосредственно перед выполнением спирографии проводится подробный инструктаж о способе выполнения требуемых дыхательных маневров. Для повышения эффективности инструктажа могут использоваться различные памятки, выдаваемые пациентам.
Исследование функции внешнего дыхания проводится в первую половину дня (с 9 до 12–13 часов), натощак или через 1–2 часа после легкого приема пищи. Рекомендуется избегать интенсивной физической нагрузки в день исследования. Амбулаторным больным показан предварительный 10–20-минутный отдых. В зимнее время года больным, страдающим холодовой гиперреактивностью дыхательных путей, проведение спирографического исследования показано не ранее чем через 1,5–2,0 часа после пребывания на свежем воздухе. Необходим отказ от курения в день исследования либо не менее чем за 2 часа до начала исследования. Также необходимо воздержаться в день исследования от употребления крепкого кофе и алкоголя. Одежда пациента не должна сдавливать грудную клетку и стеснять движений. Спирография проводится до или не менее чем через 3 дня после бронхоскопии.
Принимаемые пациентом бронхолитические препараты должны быть отменены перед процедурой спирографии за 6–24 часа в соответствии с их фармакокинетикой. В случае невозможности отмены лекарственного средства необходимо в протоколе исследования указать препарат, способ приема, дозировку, время последнего приема. При невозможности отмены препарата исследование может быть проведено, но при оценке результатов это должно быть учтено и отражено в заключении.
35
Измерения должны проводиться при вертикальном положении грудной клетки, при этом человек может стоять или сидеть. Положение пациента (сидя или стоя) зависит от самочувствия, возраста, веса. Однако при любом положении необходимо избегать наклонов туловища вперед при выполнении дыхательных маневров. Наилучшее положение достигается при использовании жесткого штатива или стойки для крепления пневмотахографической трубки. Более правильным при проведении спирографии считается положение стоя. Это обусловлено тем, что легочные объемы зависят от положения тела, и стоя ЖЕЛ в среднем на 50–70 мл больше, чем сидя.
При проведении спирографического исследования могут применяться как многоразовые пластмассовые мундштуки (загубники), так и одноразовые бумажные. Для взрослых людей внутренний диаметр загубника составляет 23–26 мм. Форма его должна обеспечивать герметичность во время измерения.
Поскольку измерения основаны на анализе ротового потока воздуха, необходимо использование носового зажима и контроль над тем, чтобы губы обследуемого плотно охватывали мундштук, и не было утечки воздуха на протяжении всего исследования. Также необходимо следить за тем, чтобы зубы и язык не препятствовали свободному движению воздуха (рис. 14, 15).
Рис. 14. Проведение спирографического исследования
36
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
а |
б |
в |
Рис. 15. Правильное и неправильное положение мундштука во рту во время выполнения дыхательных маневров: а – правильное положение мундштука; б – мундштук недостаточно глубоко введен в ротовую полость, зубы и язык частично перекрывают его просвет; в – мундштук введен слишком глубоко,
надавливает на корень языка6
Зубные протезы, за исключением плохо закрепленных, которые препятствуют прохождению воздуха, не снимают перед обследованием, так как теряется опора, и создаются условия для утечки воздуха помимо загубника.
При проведении исследования необходимо строго соблюдать санитарноэпидемиологические требования. Мундштуки (загубники) должны заменяться после каждого пациента. Желательно использовать одноразовый антимикробный фильтр. Дезинфекция оборудования проводится в соответствии с рекомендациями производителя и существующими нормами.
Гигиеническая обработка многоразовых пластмассовых мундштуков включает несколько этапов: очистка (замачивание в моющих средствах с последующей механической очисткой и промыванием в проточной воде), обеззараживание (замачивание в дезинфицирующих растворах на определенное время), промывание в проточной воде и сушка.
Использование одноразовых загубников и бактерицидных фильтров позволяет решить проблему санитарной обработки (рис. 16). Одноразовый антибактериальный фильтр исключает риск передачи инфекции прямым контактом. Бумажный мундштук и антибактериальный фильтр могут использоваться только один раз и утилизироваться должным образом.
6 Стручков П. В., Дроздов Д. В., Лукина О. Ф. Спирометрия. С. 57.
37
а
б
в
Рис. 16. Одноразовый антибактериальный фильтр (а), одноразовый бумажный мундштук (б), многоразовый пластмассовый мундштук (в)
Если в учреждении проводится исследование пациентов с одной и той же инфекцией, например туберкулезом легких, то для них лучше выделить отдельный прибор (оптимально – в отдельном кабинете). При отсутствии такой возможности исследование инфицированных больных лучше проводить в последнюю очередь с обязательной последующей обработкой всех съемных частей пневмотахометрической трубки.
Последовательность действий при проведении спирографического исследования
Калибровка спироанализатора.
Ввод внешних данных.
Измерение роста и веса пациента, ввод данных.
Инструктирование пациента.
Выполнения спирографических проб: спокойное дыхание; проба ЖЕЛ (не менее 3 раз);
проба ФЖЕЛ (не менее 3 раз); проба МВЛ (по показаниям).
Контроль качества и надежности проводимых измерений осуществляется путем калибровки. Калибровку по объему необходимо проводить ежедневно непосредственно перед началом исследования, через каждые 4 часа непрерывной работы, при значительном изменении параметров окружающей среды, при замене измерительного блока или его составляющих. Калибровка может проводиться калибровочным шприцем объемом от одного до трех литров. Точность объема воздуха в шприце должна составлять ±15 мл или 0,5 % от полного объема нагнетаемого воздуха (для трехлитрового шприца). Калибровку проводят с разной скоростью движения поршня от 0,5 до 12 л/с, т.е. за время от 0,5 до 6 се-
38
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
кунд для трехлитрового шприца (или в соответствии с указаниями программы прибора). Производитель оборудования указывает в инструкции по эксплуатации рекомендуемый вариант процедуры проверки линейности измерения объема, а также приемлемый интервал между калибровками аппарата. Объемы, измеренные при разных скоростях потока, не должны различаться и должны соответствовать вышеописанным требованиям с точностью ±3,5 %. В процессе калибровки автоматически рассчитывается калибровочный коэффициент, поправочный коэффициент BTPS, проводится их оценка. При завершении процедуры калибровки на экран выводятся данные окружающей среды, значения калибровочного коэффициента и поправочный коэффициент BTPS. BTPS – условия при температуре тела (37 °С), окружающем давлении и полном насыщении воздуха водяными парами. В связи с тем, что реальные измерения выполняют при условиях ATPS (при температуре и влажности воздуха в кабинете, где проводят исследование, и окружающем давлении), для перевода в систему BTPS используются поправочные коэффициенты, заранее рассчитанные для различных температурных условий. Перевод значений показателей из одной системы в другую осуществляется электронными спироанализаторами автоматически.
Регистрация спирограммы и пневмотахограммы проводится средним медицинским персоналом (медицинской сестрой или лаборантом). Сначала регистрируют спирограмму при спокойном дыхании в течение 15–20 секунд. Затем пациент по команде оператора с уровня спокойного дыхания делает медленный, максимально глубокий вдох, затем непрерывный, максимально глубокий спокойный выдох (регистрация ЖЕЛ выдоха) (рис. 17). Предварительный выдох не должен быть форсированным. Желательно также выполнение маневра ЖЕЛ вдоха. Для этого пациент с уровня спокойного дыхания делает максимально глубокий выдох, затем непрерывный, максимально глубокий спокойный вдох. Могут быть выполнены последовательно ЖЕЛ вдоха и сразу за ней ЖЕЛ выдоха, при этом скорость движения воздуха должна быть примерно одинаковой. Длительность глубоких вдоха и выдоха должна составлять по 5–6 секунд. В процессе исследования необходимо добиться от пациента три воспроизводимых маневра ЖЕЛ, различающихся между собой не более чем на 150 мл. Большое различие значений показателя ЖЕЛ обычно свидетельствует о неполном вдохе или неполном выдохе. После выполнения пробы пациенту может быть предложен отдых в течение 1–2 минут с отключением от спироанализатора.
39
Рис. 17. Проведение маневра ЖЕЛ
Далее выполняется проба ФЖЕЛ. Медицинским работником проводится подробный инструктаж, проверяется правильность положения пациента (прямая спина), головы пациента (немного запрокинута, чтобы измерительная трубка спироанализатора была наклонена немного вверх), положение носового зажима и мундштука (отсутствие утечки воздуха через нос и углы рта). После нескольких циклов спокойного дыхания пациент выполняет полный быстрый вдох от уровня ФОЕ с паузой не более 1 секунды на уровне общей емкости легких и затем максимально быстрый и полный выдох без замедлений до уровня остаточного объем легких. Форсированный выдох выполняется с максимальным усилием, которое должно быть достигнуто в начале маневра и сохраняться на всем его протяжении. Длительность форсированного выдоха составляет не менее 3 секунд у детей до 10 лет и не менее 6 секунд у лиц старше 10 лет и взрослых. Проба ФЖЕЛ должна быть повторена не менее 3 раз (обычно не более 8 раз). При необходимости инструктаж повторяют.
Проводящий исследование медицинский работник визуально контролирует правильность выполнения вдоха и выдоха. Особенно тщательному контролю подлежат начало и конец форсированного выдоха, которые больше, чем средняя его часть, зависят от силы сокращения дыхательных мышц. Качественно выполненными (отвечающими требованиям воспроизводимости) считают маневры форсированного выдоха, отличающиеся по величине ФЖЕЛ и ОФВ1 не более чем на 150 мл. На рисунке 18 приведен пример проведения маневра ФЖЕЛ.
Одним из важных критериев правильности выполнения теста является сопоставление объемов ЖЕЛвд и ФЖЕЛвыд. У здоровых ЖЕЛвд и ФЖЕЛвыд равны или ЖЕЛвд может быть больше ФЖЕЛвыд на 100–150 мл. При нарушениях проходимости дыхательных путей это различие возрастает и достигает 300–400 мл вследствие развития экспираторного коллапса мелких дыхательных путей и феномена «воздушной ловушки».
40
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/