Спірометрія сьогодні як використовувати нові можливості та уникнути старих помилок (частина I) - Статті
Є.І. Давидовська, І.А. Манічев, В.К. ЩербицькийКафедра клінічної фармакології та терапії БелМАПО,лабораторія розробки обладнання для спірометрії БДУ
Більшість патологічних станів характеризується певними клінічними проявами. Постановка діагнозу вимагає як оцінки симптомів, а й об'єктивного підтвердження їх наявності. Точність діагнозу залежить як від ясності клінічної картини та кваліфікації лікаря, так і від використовуваних для підтвердження діагностичних технологій. «Золотим стандартом» діагностики в пульмонології часом є дослідження функції зовнішнього дихання (ФВД), тобто. спірометрія.
Усі показники, що характеризують ФЗД умовно можна поділити на чотири групи. До першої групи належать показники, що характеризують легеневі об'єми та ємності - дихальний об'єм, резервний об'єм вдиху, резервний об'єм вдиху, резервний об'єм видиху, залишковий об'єм, загальна ємність, ємність вдиху, життєва ємність легень, функціональна залишкова ємність.
До другої групи належать показники, що характеризують вентиляцію легень: частота дихання, дихальний об'єм, хвилинний об'єм дихання, хвилинна альвеолярна вентиляція, максимальна вентиляція легень, резерв дихання чи коефіцієнт дихальних резервів.
До третьої групи відносяться показники, що характеризують стан бронхіальної прохідності: форсована життєва ємність легень (ФЖЕЛ), обсяг форсованого видиху за 1 секунду (ОФВ1), відношення ОФВ1 до ФЖЕЛ (проба Тіффно) і максимальна об'ємна швидкість дихання під час вдиху пневмотахометрія).
До четвертої групи входять показники, що характеризують ефективність легеневогодихання чи газообмін. До цих показників відносяться: склад альвеолярного повітря, поглинання кисню та виділення вуглекислоти, газовий склад артеріальної та венозної крові.
При спірографічному дослідженні вдається будувати висновки про стан однієї з ланок системи легеневого дихання - апарату вентиляції. Однак цього цілком достатньо, оскільки саме порушення вентиляції при переважній більшості захворювань легень виявляються провідними у комплексі патофізіологічних розладів і значною мірою визначають клінічну картину легеневої недостатності, знижуючи функціональні можливості хворого на патологію легень.
Спірометрія - надійний метод відмінності між розладами дихання, пов'язаними з порушенням провідності повітряних шляхів, наприклад, хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ), бронхіальна астма (БА) та обмежувальних хвороб при зменшенні обсягу легень, наприклад фіброз легень. Спірометрія також використовується визначення ступеня розвитку хвороби, т.к. у ряді випадків її не можна визначити лише за клінічними ознаками та симптомами.
Кількісна оцінка спірографічних показників проводиться шляхом зіставлення їх із нормативами, отриманими під час обстеження здорових людей. Значні індивідуальні відмінності, що є у здорових людей, змушують, як правило, використовувати не загальну середню того чи іншого показника, а враховувати стать, вік та зростання обстежуваних.
Індивідуальний норматив, розрахований з урахуванням впливу кількох чи всіх зазначених чинників, прийнято називати належною величиною. Для більшості спірографічних показників розроблено належні величини, для деяких – визначено діапазон індивідуальних відмінностей здорових людей. Належну величину у кожному конкретному випадку приймають за 100%, аотриману у дослідженні - виражають у відсотках стосовно належної. Використання належних величин зменшує, але не усуває повністю індивідуальних відмінностей здорових людей, які для більшості показників перебувають у межах 80–120% належної, а для деяких – у ще ширшому діапазоні. Це створює значні труднощі щодо оцінки спірографічних показників, особливо при діагностиці початкових порушень. Справа значно змінюється, якщо є дані повторних досліджень. Навіть невеликі відхилення від результатів попереднього обстеження хворого можуть вказати на величину і спрямованість змін, що відбулися. Правильно їхня оцінка може бути дана тільки з урахуванням відтворюваності показника.
Сумарна похибка спірографічного дослідження включає випадкові та систематичні помилки, пов'язані з конструктивними особливостями приладу, суб'єктивні помилки при дослідженні та фізіологічно зумовлені коливання. Мірою відтворюваності є середнє відхилення розкиду повторних вимірювань. У цьому слід зазначити, що з оцінці кінцевого результату дослідження фізіологічно виправданіше використання найбільшої величини, а чи не середньої кількох вимірів, незалежно від кількості повторень.
Області застосування спірометричного дослідження представлені нижче.
- Об'єктивний вплив захворювань на функціональний стан легень;
- Об'єктивні зміни функціонального стану легень;
- при первинному обстеженні та наявності певних клінічних (задишка, кашель, свистяче дихання, зміна перкуторного тону та характеру дихання, виявлення хрипів та ін.);
- Визначення ризику розвитку захворювання легень (у курців, працівників шкідливих виробництв, при роботі з певним типомнапруг)
- Визначення операційного ризику;
- Оцінка прогнозу захворювання;
- Оцінка стану здоров'я.
2. Динамічне спостереження (моніторинг):
- Оцінка ефективності терапевтичних заходів;
- оцінка динаміки розвитку захворювань (легеневих, серцево-судинних, нервово-м'язової системи);
- Оцінка впливів перебування у шкідливих умовах або контактів зі шкідливими речовинами;
- Оцінка ефективності реабілітаційних програм.
3. Експертна оцінка:
- тимчасової втрати працездатності;
- Придатності до роботи у певних умовах;
4. Оцінка здоров'я населення:
- Порівняння здоров'я населення в різних географічних, кліматичних та інших умовах;
Показання для спірографічного обстеження:
Показаннями щодо пульмонологічного обстеження можуть бути такі причины:
Підготовка до функціональних проб:
При неможливості для пацієнта дотриматися цих умов необхідно робити позначку на напрямку.
Нині серед лікарів та медсестер зростає усвідомлення цінності спірометрії. Однак проведені опитування показали, що багато медпрацівників, які застосовують спірометрію, не впевнені в правильності виконання та інтерпретації результатів тестів.
Клінічний аналіз №1.
Відповідно до чинного стандарту спірометрії ATS/ERS2005 * результати спірометричного дослідження будуть діагностично значущі при виконанні наступних основних умов:
- повинні бути виконані три технічно прийнятні спроби;
- значення показників ФЗД, виміряних у цих спробах, мають бути відтворені.
На прикладі дослідження ФВД, виконаного з пацієнткою N, ми проілюструємо важливість виконання вищезгаданих умов.
Перший протокол дослідження, яке виконується на спірометрі МАС-1, представлений на рис. 1. Зазначимо, що спірометр МАС-1 відповідно до ATS/ERS2005 вимірює та розраховує крім параметрів ФЗД наступні параметри технічної прийнятності тестів:
Vоконч сп - характеризує повноту завершення видиху в маневрі ЖЕЛ;
Vекстр - характеризує зусилля пацієнта спочатку форсованого видиху;
Vоконч пн - характеризує повноту завершення видиху в маневрі ФЖЕЛ;
а також параметри відтворюваності тестів:
dЖЕЛ - відтворюваність ЖЕЛ (маневр ЖЕЛ);
dОФВ1 - відтворюваність ОФВ1 (маневр ФЖЕЛ);
dФЖЕЛ - відтворюваність ФЖЕЛ(Маневр ФЖЕЛ).
Мал. 1. Протокол дослідження за першої спроби
Крім того, прилад інформує про кількість спроб, виконаних у маневрах ЖЕЛ (Nспіро) та ФЖЕЛ (Nпневмо). Таким чином, метою проведення спірометричного дослідження є досягнення діагностично значимих та відтворюваних досліджень ФЗД, про що прилад інформує знаком «+» у відповідному критерії якості тестів.
Отже, перший протокол (рис. 1) дослідження ФВС інформує про достовірне дослідження в спірометрії Nспіро «+» (3 спроби), dЖЕЛ «+» та про виконання однієї (Nспіро = 1, «–») технічно прийнятною (Vекстр = 0, 04 л, "+", Vоконч пн = 0,08 л, "+"). Висновок приладу «помірні порушення за змішаним типом» - знижено як об'ємні (ЖЕЛ, ФЖЕЛ), так і швидкісні (ОФВ1, МОС 50, МОС 75, СОС 25-75) показники легеневої вентиляції. Зауважимо, що пацієнтка виконувала спірометрію вперше.
При проведенні другої спроби (рис. 2) бачимо вже більш адекватне виконання маневру: ОФВ1 зріс з 1,97 л до 2,38 л - пацієнтка, навчаючись, зробила енергійніший видих. Проблемними є раннє припинення видиху (тривалість видиху
1,2 с, Vоконч пн = 1,07 л, "-"), а також відтворюваність ОФВ1 (0,41 л, "-"). Тому слід виконати ще одну спробу у тесті ФЖЕЛ. Зауважимо, що більш енергійне виконання маневру ФЖЕЛ призвело до нормалізації швидкісних показників ФЗД (відповідні стовпці в діаграмі заштриховані), а висновок фіксує лише «початковий прояв порушень за рестриктивним типом».
Мал. 2. Протокол дослідження при другій спробі
Нарешті, в 4-й (рис. 3) технічно прийнятною спробою (Vекстр = 0,02 л, "+", Vоконч пн = 0,09 л, "+") ми отримуємо необхідну відтворюваність ОФВ1 (dOФВ1 = 0,07 л , "+"),а 5-й (рис. 4) - ФЖЕЛ (dФЖЕЛ = 0,08 л, «+»), що можна трактувати як коректне завершення тесту ФЖЕЛ. Висновок спірометра: "вентиляційна функція легень не порушена".
Мал. 3. Протокол дослідження при четвертій спробі
Мал. 4. Протокол дослідження при п'ятій спробі
Таким чином, якби ми виконали лише одну спробу в пневмотахометрії, а найчастіше так і відбувається в практиці функціональної діагностики, то пацієнтка мала б «помірні порушення за змішаним типом».
Наступна (2-я) спроба з більш енергійним видихом призводить до зняття обструкції, і у пацієнтки лише «початковий прояв порушень за рестриктивним типом».
Нарешті, 4-я спроба з технічно прийнятним (повнішим) завершенням видиху (Vоконч пн = 0,09 л, «+») дозволяє зняти і початкову рестрикцію, даючи висновок: «вентиляційна функція легень не порушена».
Звичайно ж, у пацієнтів, які регулярно виконують спірометрію, такі розкиди дихальних маневрів зустрічаються рідше, проте і в цьому випадку експертна система спірометра МАС-1, яка розраховує критерії технічної прийнятності та відтворюваності тестів, дозволяє чітко розділити об'єктивну спірометрію (максимальна кількість «+» критеріях якості тестів), що дає діагностично значущі результати, від спірометрії, виконаної не відповідно до стандартів спірометрії (значна кількість «-» в умовахякості тестів).
Остання ситуація нерідко виникає крім випадку, описаного вище, при проведенні досліджень недостатньо досвідченим персоналом, а також при експертизі працездатності/інвалідності, коли буває необхідно об'єктивно довести випадки можливої симуляції, що дозволяє зробити протокол дослідження ФВС спірометра МАС-1 на підставі значень критеріїв якості тестів.
У тому випадку, коли протокол дослідження не містить інформації про якість та повноту проведених тестів, лікарю, який інтерпретує спірограму, залишається тільки сподіватися на сумлінність та компетентність медперсоналу (своєї клініки або будь-якої іншої, звідки був направлений пацієнт), який проводив дослідження ФЗД.
1. Miller M.R. Hankinson J., Brusasco V. et.al. "Standardisation of spirometry". Series "ATS/ERS TASK FORCE: Standardisation of Lung Function Testing". // Eur.Respir.J. – 2005. – Vol.26. – P. 319-338. 2. Організація роботи з дослідження функціонального стану легень методами спірографії та пневмотахографії, та застосування цих методів у клінічній практиці. /Методичні вказівки. - Мінськ. 2002. -77 с.
Давидовська Е., Манічев І., Шхербітський V. Спірометри Новий день: Як використовувати нові можливості і аматорські old mistakes (PART I) State Educational Establishment "Українська медична академія літератури", The Department of Clinical Pharmacology and Therapy, Російська державна університет, Лабораторія спірометрії
Ці статті systematic methods for examining ventilation function of lungs: fields of application and indications to the spirometry, conditions for performing the study according to ATS/ERS-2005 standard as well as the tests for quality assessment and making the diagnosticusing expert system MAC-1 spirometer.