5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Спирографическая_диагностика_нарушений_вентиляционной_функции_легких

дозировку, время последнего приема.

7.Отказ от курения не менее чем за 2 часа до начала исследования.

8.Исключить прием алкоголя в пределах 4 часов до исследования

9.Исключить физическую нагрузку в пределах 30 минут до исследова-

ния

10.Амбулаторным больным показан предварительный отдых 20 мин. В зимнее время года больным, страдающим холодовой гиперреактивностью дыхательных путей, проведение спирографического исследования показано не ранее, чем через 1,5–2 часа после пребывания на свежем воздухе.

11.Повторные исследования желательно проводить в то же время суток и тем же оператором.

12.Плановое исследование не следует проводить сразу после бронхоскопии и в течение 3 последующих дней (только в случае ухудшения состояния больного и связанной с этим оценкой степени тяжести).

Основные спирометрические показатели

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, IVC, или VCin) – максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после максимального выдоха (или наоборот, выдохнуть после максимального вдоха). Единица измерения – литр. ЖЕЛ включает в себя дыхательный объем (ДО, TV, Vt), резервный объем вдоха (РОвд, IRV), резервный объем выдоха (РОвыд, ERV). Емкость вдоха (Евд, IС) является суммой резервного объема вдоха и дыхательного объема. Воспроизводимость ЖЕЛ вдоха составляет ±0,15 л. ЖЕЛ взрослого мужчины находится в пределах 3,5-4,0 л, в отдельных случаях − до 8,0 л. ЖЕЛ женщин на 0,5-1,0 л меньше. С возрастом величина ЖЕЛ уменьшается. ЖЕЛ, измеренная в горизонтальном положении тела, на 5-10% ниже ЖЕЛ, измеренной в вертикальном положении, за счет увеличения степени кровенаполнения сосудов малого круга кровообращения.

10

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ, FVC) – максимальный объем газа, выдыхаемый форсированно после полного глубокого вдоха. Единица измерения - литр. Воспроизводимость ФЖЕЛ ±0,15 л.

Объем форсированного выдоха за первую секунду –- (ОФВ1, FEV1) – объем,

выдохнутый за первую секунду от начала выполнения маневра ФЖЕЛ. Единица измерения – литр. У здоровых людей в возрасте от 20 до 60 лет ОФВ1 составляет более 70% ФЖЕЛ. Воспроизводимость ОФВ1 ±0,15 л. ОФВ1 может быть стандартизирован по отношению к ЖЕЛ.

Объем форсированного выдоха за t секунд (ОФВt, FEVt) рассчитывается от ноля времени, путем обратной экстраполяции. Ед. измерения – литры. В настоящее время недостаточно данных, чтобы рекомендовать использование FEV0,5

или FEV0,75.

Объем форсированного выдоха за 6 секунд (ОФВ6, FEV6). Ед. измерения – литры. Используется при тяжелых обструктивных заболеваниях легких, где время выдоха может достигать 15 с, поэтому выполнение форсированного выдоха может быть затруднено как для больного, так и для исследователя. У здоровых лиц ОФВ6 немного меньше ФЖЕЛ, но ОФВ6 имеет лучшую воспроизводимость, чем ФЖЕЛ. Отношение ОФВ1/ОФВ6 может быть использовано для оценки степени ограничения воздушного экспираторного потока. В отличие от маневра ФЖЕЛ, ОФВ6, не требует достижения плато на кривой объем–время, снижает риск развития синкопальных состояний у тяжелых больных во время исследования. Вместе с тем должные величины ОФВ6 не вполне разработаны, поэтому рекомендуется использовать традиционные ФЖЕЛ и ОФВ1/ФЖЕЛ.

Индекс Тиффно (ИТ, ОФВ1/ЖЕЛ, FEV1/VСin) – относительный показатель, выражается в процентах, является основным индексом для верификации нарушения проходимости дыхательных путей. ОФВ1 рассчитывают относительно величины ЖЕЛ или ФЖЕЛ. Учитывая, что ЖЕЛ и ФЖЕЛ могут отличиться в пределах 5%, для расчета ИТ выбирают максимальное значение показателя.

Пиковая объемная скорость выдоха, пиковый экспираторный поток

(ПОС, PEF) – максимальный поток, достигаемый в процессе выдоха первых 20% ФЖЕЛ. Единица измерения - л/с. Диапазон значений ПОС у здоровых составляет до 15,0 л/с. Воспроизводимость ПОС ±0,67 л/с.

Мгновенные объемные скорости выдоха (МОС, MEF, FEF) рассчитывают-

ся в момент выдоха 25, 50, 75% ФЖЕЛ. Единица измерения – л/с. Используют два способа обозначения объема ФЖЕЛ, при котором рассчитываются МОС. В одном случае обозначается та часть ФЖЕЛ, которая уже была выдохнута к моменту измерения МОС, во втором - та, которая еще должна быть выдохнута.

В отечественной практике используется первый способ обозначения объема ФЖЕЛ, при котором рассчитывают МОС, т.е. указывается та часть ФЖЕЛ, которая уже была выдохнута к моменту измерения: МОС25, МОС50 и МОС75. Например, МОС25 обозначает, что скорость была измерена после выдоха первых 25% ФЖЕЛ и отражает проходимость дыхательных путей на уровне крупных бронхов и трахеи. Зарубежные исследователи наоборот определяют MEF25

11

(FEF25) как поток воздуха, который еще должен быть выдохнуть. В этом случае MEF25 (FEF25) отражает проходимость дистальных бронхов. Воспроизводимость – 5% или 0,2 л/с.

Средняя объемная скорость выдоха на уровне 25-75% ФЖЕЛ (СОС25-75, FEF25-75, MMEF) определяется в процессе выдоха от 25 до 75% ФЖЕЛ. Единица измерения - л/с. Может рассчитываться посредством "интерполяции" между точками, соответствующими выдоху от 25 до 75% ФЖЕЛ, либо рассчитывается истинный средний поток во время маневра ФЖЕЛ. Зависит от правильного выполнения ФЖЕЛ и уровня экспираторного потока. Воспроизводимость – 5% или 0,2 л/с при диапазоне 7 л/с.

Средняя объемная скорость выдоха на уровне 75-85% ФЖЕЛ (СОС75-85, FEF75-85) определяется в процессе выдоха от 75 до 85% ФЖЕЛ и отражает проходимость дистальных бронхов. Единица измерения - л/с.

Мгновенные объемные скорости вдоха (MIF, FIF), а также средняя объемная скорость вдоха на уровне 25-75% ФЖЕЛ (FIF25-75, MMIF) аналогичны таковым при выдохе. Могут быть использованы в качестве обнаружения внегрудной обструкции.

Время, требующееся для достижения ПОС (TПОС, FET PEF). Единица из-

мерения – секунда. У здоровых при правильном выполнении маневра ТПОС не превышает 0,1 с, а у больных может уменьшаться до 0,01 с. Исключение составляют больные со стенозом внегрудных дыхательных путей, у которых этот показатель больше или равен 0,1 с.

Время, требующееся для выдоха 100% ФЖЕЛ (ТФЖЕЛ, FET, ТFVC), рассчи-

тывается как промежуток времени, соответствующий точкам начала маневра и конца маневра ФЖЕЛ выдоха. Если ТФЖЕЛ меньше 1,0 секунды, это свидетельствует о незавершенности выдоха. Увеличение его больше 6,0 секунд требует внимания с целью определения целесообразности продолжения маневра.

Требования к процедуре измерения

Направляет на спирографическое исследование лечащий врач, предварительно оценив состояние больного, измерив артериальное давление и отменив заранее бронхолитическую терапию.

Лицам, впервые пришедшим на исследование, медицинская сестра подробно объясняет процедуру измерения, при необходимости показывает правильное выполнение маневров, используя отсоединенный загубник.

В данных пациента возраст указывается в годах, рост и вес – в общепринятых для страны единицах измерения без ошибок и погрешностей. Измерение роста проводится больному в одежде, без обуви, с выпрямленной спиной, взгляд пациента направлен прямо вдаль. Для лиц с деформацией грудной клетки, например кифосколиозом, промежуток от кончика пальца одной руки до кончика пальца другой может использоваться в качестве оценки роста. При этом пациент становится лицом к стене с вытянутыми как можно дальше руками, так чтобы было достигнуто максимальное расстояние между средними пальцами.

12

Положение пациента во время исследования зависит от самочувствия. Он встает или садится перед ротовым модулем (пневмотахографической трубкой) таким образом, чтобы выдыхаемый воздух не был направлен в сторону исследователя. Стул для исследований должен иметь поручни, не иметь колес и находиться рядом с испытуемым, если измерение проводится стоя. Лицам с повышенным и пониженным артериальным давлением и беременным женщинам рекомендуется все дыхательные маневры выполнять сидя, во избежание ортостатического коллапса. Лицам с ожирением – стоя, что приводит к увеличению получаемых объемов и экспираторных потоков. Лицам с нормальным весом исследование проводят в любом положении, при повторных визитах положение не изменяется.

Пациента присоединяют к аппарату посредством загубника или мундштука, на нос накладывают специальный носовой зажим для предотвращения утечки воздуха через носовые ходы. Загубники и носовые зажимы должны входить

вкомплект аппарата в равном количестве. Предпочтительнее использовать загубник с достаточно жесткими стенками, чтобы при надавливании зубами не было изменения его внутреннего диаметра. Использование одноразовых загубников дополнительно позволяет решать проблему дезинфекции при массовых профилактических осмотрах. Для взрослых людей внутренний диаметр загубника составляет 23-26 мм. Форма его должна обеспечивать герметичность во время измерения. Наложение носового зажима при проведении исследования обязательно для всех, это касается и детей, и лиц с нарушением носового дыхания. Зубные протезы, за исключением плохо закрепленных и препятствующих прохождению воздуха, не снимают перед обследованием, т.к. теряется опора, и создаются условия для утечки воздуха помимо загубника. Последний должен плотно охватываться губами.

Пациенту предлагают последовательно выполнить маневры ЖЕЛ и ФЖЕЛ

всоответствии с командами медицинского работника, проводящего исследование. Медицинская сестра отслеживает на экране монитора правильность выполнения маневров по спирографической кривой, которая отражает дыхание испытуемого. Каждый маневр повторяется не менее 3 раз до получения воспроизводимых результатов. Пациентам, страдающим бронхиальной астмой, можно ограничиться двумя попытками на каждую процедуру при условии, что все попытки были выполнены адекватно. Если после 6-8 маневров, проведенных последовательно, не получено правильного результата либо различия превышают 20%, исследование прекращается во избежание снижения показателей из-за утомления дыхательных мышц. Пациенту предлагается 15-минутный отдых.

Иногда в процессе измерения пациент с неизмененными параметрами вентиляционной функции легких с каждой последующей попыткой достигает все более высоких результатов, что связано с овладением техникой выполнения форсированного выдоха. Таким пациентам исследование заканчивают после трех повторяющих друг друга кривых поток-объем форсированного выдоха, не отличающихся между собой более чем на 5%. Форма кривых, получаемых во время теста с форсированным выдохом, значительно варьирует в зависимости

13

от тяжести и характера нарушений дыхания. Однако показатели у испытуемого в ходе одного исследования не должны отличаться больше чем на 5%. Пациент вправе закончить самостоятельно маневр в любое время, если он испытывает дискомфорт, либо его состояние приближается к обмороку.

Процедура измерения

1.Присоединить пациента к загубнику, предварительно закрепив носовой

зажим.

2.После присоединения к аппарату, с целью адаптации пациент спокойно дышит на протяжении 15 секунд (3-4 вдоха и выдоха), затем приступает по команде к последовательному выполнению маневров. Последовательность маневров должна быть строго соблюдена при каждом исследовании.

3.После окончания процедуры измерения пациента отсоединяют, проводят предварительный анализ полученных данных, при неудовлетворительной работе пациента исследование повторяют после непродолжительного отдыха.

Методика выполнения маневра ЖЕЛ

Пациент по команде медицинской сестры с уровня спокойного дыхания делает максимально глубокий выдох, затем непрерывный, максимально глубокий спокойный вдох (ЖЕЛвд), либо наоборот, после максимального вдоха максимально глубокий выдох – ЖЕЛвыд (рис. 1). Продолжительность маневра не ограничивается. У здорового человека она составляет примерно 5-6 с.

л/с

л

Рис. 1. Кривая поток-объем при выполнении маневра ЖЕЛ.

После завершения маневра испытуемый может отпустить загубник и отдохнуть. На экране монитора остается график выполнения маневра. Необходимо добиться от пациента трех воспроизводимых маневров ЖЕЛ, различающихся между собой не более чем на 150 мл.

Методика выполнения маневра ФЖЕЛ

С уровня спокойного дыхания выполняется максимально глубокий вдох и после 1-2 секундной задержки дыхания на уровне общей емкости легких – последующий полный форсированный выдох с максимальным усилием, которое должно быть достигнуто в начале маневра и сохраняться на всем его протяжении до конца выдоха (рис. 2).

14

Нормальной формой кривой поток-объем форсированного выдоха является форма, близкая к треугольной. Однако с возрастом может наблюдаться изменение конечной части кривой выдоха. Незначительная крутизна восходящей части кривой в сочетании с пологой вершиной, не имеющей пика, свидетельствует о недостаточном усилии испытуемого. Исключение составляет внегрудная обструкция дыхательных путей (стеноз, опухоль т.д.), при которой такая форма кривой представляет отличительный признак.

л/с

л

Рис. 2. Кривая поток-объем при выполнении маневра ФЖЕЛ.

Необходимо учитывать, что у лиц с избыточным весом, нетренированных или малоконтактных людей можно не добиться правильного выполнения маневра. При этом в окончательном протоколе исследования необходимо указать на то, что значения показателей в силу определенных причин получены с отклонением от требований методики.

Кардиологическим больным повторные попытки следует выполнять с перерывами, поскольку компрессия в конце выдоха передается не только бронхам, но и коронарным сосудам.

Критерием правильности выполнения маневра является сопоставление объемов ЖЕЛ и ФЖЕЛ. У здоровых людей ЖЕЛ и ФЖЕЛ равны или ЖЕЛ больше ФЖЕЛ на 100-150 мл. При нарушениях бронхиальной проходимости это различие возрастает и может достигать 300-400 мл. Случай, когда ФЖЕЛ больше ЖЕЛ, рассматривают как ошибку техники выполнения маневра ЖЕЛ и за ЖЕЛ принимают величину ФЖЕЛ.

Воспроизводимость показателей в процессе одного исследования для FVC и FEV1 считается приемлемой, когда различие между предыдущим наибольшим значением и последующим наибольший значением составляет менее 0,150 л.

Для лиц с FVC 1,0 л – 0,100 л.

Одной из частых ошибок техники выполнения маневра является "выдавливание" испытуемым в конце выдоха воздуха из легких (это происходит вследствие чрезмерного сокращения мышц брюшного пресса в конце выдоха). В результате перетянутого выдоха параметры кривой ПОФВ оказываются искаженными на отрезке МОС75. В большей степени это характерно для больных с выраженным нарушением бронхиальной проходимости. Ошибку легко устранить, анализируя время выдоха. Если ТФЖЕЛ больше 6,0 секунды, на это обращают внимание. Полученные на экране результаты необходимо удалить, а при по-

15

вторном выполнении маневра прервать пациента в конце выдоха, когда изменения объема не будут превышать 25 мл за 0,5-1 секунды. При условии, что пациент выдыхал более 3 секунд для детей до 10 лет и 6 секунд старше 10 лет. Другая ошибка, которая часто встречается у здоровых молодых людей и беременных женщин – укорочение выдоха в процессе выполнения маневра ФЖЕЛ менее 1 секунды. Полученные данные будут свидетельствовать о незавершенности выдоха. В данном случае исследование целесообразно повторять до тех пор, пока длительность выдоха не превысит 1 секунду.

Правильность выполнения маневра ФЖЕЛ

Глубина выдоха и вдоха должна быть максимальной, т.е. форсированный выдох должен начинаться от уровня общей емкости легких и заканчиваться при достижении остаточного объема легких.

Во время форсированного выдоха пациент должен прилагать максимальное физическое усилие до завершения маневра.

Критерием правильности выполнения маневра является время дости-

жения ПОС (ТПОС, FETPEF). У здоровых людей ПОС достигается за 0,1 с. Если ТПОС превышает 0,1 с, то это свидетельствует о неправильно выполненном ма-

невре ФЖЕЛ, без должного усилия.

Дополнительным критерием правильно выполненного маневра ФЖЕЛ служит показатель ПОС выраженный в процентах от должной величины, кото-

рый должен быть больше или равен ОФВ1, выраженного в процентах от должной величины.

Важным критерием является снижение скоростей выдоха в следующей

последовательности: ПОС - МОС25 - МОС50 - МОС75. Каждый последующий параметр должен быть меньше предыдущего. В редких случаях ПОС и МОС25 бывают равны. В случае, когда последующий параметр больше предыдущего,

требуется повторное выполнение маневра. Если МОС25 меньше нормы, а МОС50, МОС75 не снижены, исследование повторяют.

Форсированный выдох должен длиться не менее 3 секунд для здоровых лиц, для пациентов с обструктивными изменениями бронхиального дерева – до 6 секунд (выдох должен прерываться при достижении плато на кривой объем – время, когда изменения объема не превышают 25 мл за 0,5-1 с).

Форсированный выдох не должен прерываться кашлем. Артефакты, искажающие истинную форму кривой, могут появиться при колебании голосовых связок (фонации). Необходимо объяснить пациенту, что выдох должен быть беззвучным.

Общие ошибки при выполнении маневров

1.Отсутствие носового зажима.

2.Утечка воздуха между губами и загубником.

3.Чрезмерное поджатие губ и сжатие зубов.

4.Неполные вдох и выдох.

5.Недостаточно форсированный и недостаточно продолжительный выдох.

6.Преждевременный вдох.

7.Кашель.

16

Качественный и количественный анализ показателей

Большое значение в интерпретации полученных данных имеет предварительный визуальный анализ правильности выполненных маневров. Качественный анализ формы кривой поток-объем может дать важную информацию о состоянии респираторного тракта, а иногда служит единственным методом диагностики некоторых патологических процессов (рис. 3, 4).

Рис. 3. Варианты кривых ПОФВ в норме (а) и при основных нарушениях вентиляционной функции легких (б, в, г, д).

Рис. 4. Варианты фиксированной (а), преходящей экстраторакальной (б) и интраторакальной (в) обструкции верхних дыхательных путей.

В основе качественного анализа кривых поток-объем форсированного выдоха лежат клинико-патофизиологические варианты форм недостаточности внешнего дыхания, предложенные Н.Н.Канаевым (1980). С большей степенью достоверности можно выявить следующие нарушения:

Синдром изолированной обструкции мелких бронхов (дистальные

17

нарушения). При форсированном выдохе происходит утрата линейности последней трети выдоха, смещение кривой выдоха ближе к оси абсцисс, кривая вдоха не изменена (рис. 3б).

Синдром изолированной обструкции верхних дыхательных путей (пре-

ходящие интра- и экстраторакальная, фиксированная обструкция). При форсированном выдохе либо на вдохе наблюдается сглаженность кривой, характерно формирование плато (рис. 4).

Синдром генерализованной обструкции (преходящей и стойкой). При форсированном выдохе утрата линейности на протяжении всего выдоха. За счет снижения скоростей потока формируется дуга, смещенная к оси абсцисс (рис. 3в).

Ограничительный синдром (рестрикция). Кривые вдоха и выдоха уменьшены в размере. При форсированном выдохе крутизна нисходящей части кривой имеет более выраженный наклон, чем в норме (рис. 3г).

Синдром гипотонической дискинезии трахеи и крупных бронхов. При форсированном выдохе характерна зазубренность на восходящем и начальном нисходящем отрезках кривой. При проведении пробы с бронхолитиками изменения могут увеличиваться за счет уменьшения физиологического тонуса (рис. 3д).

Для того чтобы количественно оценить состояние вентиляционной функции легких, полученные при исследовании числовые результаты сопоставляют

свеличинами, которые для лиц данного возраста, роста и пола считаются нормальными. Их называют должными величинами, либо нормативами.

Норматив – это диапазон, в пределах которого колеблется значение показателя у здоровых лиц определенной категории. Он позволяет лишь в общих чертах оценить измеренные параметры.

Более точным и объективным критерием является должная величина. Должные величины рассчитываются по специальным формулам, выведенным в результате обследования больших групп здоровых лиц. Соотношение фактически полученных у пациента показателей с должными величинами, выраженное в процентном отношении, позволяет оценить степень отклонения параметра от нормы и составить суждение о нарушениях системы внешнего дыхания. В электронных спирометрах должные значения заложены в программу и могут по желанию пользователя выбираться. Как правило, большинство исследователей пользуются должными величинами Американского грудного общества (ATS), Европейского общества угля и стали (ECCS), Р.Ф.Клемента и соавт. (1986).

Вариабельность показателей дыхания

Величины, полученные при повторных измерениях в процессе одного исследования, отличаются между собой. Это может быть связано с техническими погрешностями, адекватностью команд, активностью испытуемого, просто физиологической вариабельностью показателей в течение суток и т.д. Поэтому рекомендуется повторные исследования проводить на том же спирографе, одним и тем же оператором, в одно и то же время суток, различия по времени не должны превышать 2 часов.

18

Мерой вариабельности показателей служат их воспроизводимость и повторяемость. Под воспроизводимостью следует понимать диапазон, в котором с принятой степенью достоверности могут встречаться значения изучаемого показателя при повторных его измерениях в процессе одного исследования. Понятие воспроизводимости также включает близость результатов измерения у одного и того же пациента при изменении условий (изменение методики, исследователя, аппаратуры, условий использования местоположения, времени).

Диапазон, в котором могут встречаться значения показателя при повторных исследованиях в разные дни (недели, месяцы) следует называть повторяемостью (табл. 1 на стр. 28).

Основным медицинским документом по спирометрии служит спирометрическое заключение, сформулированное врачом функциональной диагностики, оформленное в соответствии с определенными правилами и использованием согласованной международной терминологии. Вербальное заключение должно отражать тип основных патофизиологических нарушений вентиляционной функции легких и выраженность отклонения от нормы.

АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ НАРУШЕНИЙ

Нами разработан алгоритм диагностики вентиляционных нарушений, который позволяет более полно использовать информацию, содержащуюся в кривой поток-объем форсированного выдоха, а также найти более правильный подход в оценке вентиляционных нарушений. Предлагаемый алгоритм основан на анализе следующих параметров: медленная и форсированная жизненная емкость легких (ЖЕЛ, ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1), мгновенные объемные скорости выдоха на уровне 25, 50, 75% ФЖЕЛ.

Алгоритм состоит из четырех взаимосвязанных областей: области ввода данных и проверки правильности выполнения маневра, области диагностики смешанных нарушений, области диагностики обструктивных нарушений, области диагностики нарушений проходимости дистальных бронхов. Для диагностики используют максимальные измеренные значения ЖЕЛ, ФЖЕЛ и ОФВ1, а значения МОС рассчитывают по огибающей кривой или кривой с наибольшей суммой ФЖЕЛ и ОФВ1. Проверка правильности определения ЖЕЛ проводится на основе соблюдения неравенства ФЖЕЛ/ЖЕЛ≤1. Исключение –молодые здоровые люди, у которых ФЖЕЛ может превышать ЖЕЛ в пределах 0,2 л.

Дальнейший анализ измеренных параметров основан на их сопоставлении с ранее рассчитанными должными величинами. Количественные критерии степени отклонения измеряемых параметров от нормы приведены в табл. 2-4 (стр. 28-29).

При уменьшении ЖЕЛ ниже нормальных значений входят в область диа-

гностики смешанных нарушений (рис. 5).

Умеренное снижение ЖЕЛ при нормальном значении ОФВ1/ЖЕЛ и снижении параметров МОС в конце выдоха диктует необходимость дифференцировать следующие нарушения вентиляционной функции легких:

рестриктивный тип, при котором уменьшение растяжимости легочной ткани (в результате пневмонии, альвеолита, фиброза и т.д.) при-

19