Методика проведения спирометрии
До появления цифровой техники были широко распространены механические спирометры, чаще всего водяные. В них выдыхаемый воздух попадал в цилиндр, помещенный в сосуд с водой. При выдохе цилиндр перемещался вверх, и соединенное с ним записывающее устройство оставляло на движущейся бумаге график зависимости объёма от времени. Обследование на таком приборе было трудоёмким и требовало ручного расчёта параметров.
В данный момент используются цифровые приборы, которые состоят из датчика потока воздуха и электронного устройства, которое преобразует показания датчика в цифровую форму и производит необходимые вычисления. Выпускается множество компьютерных спирометров, в которых все расчёты и анализ информации выполняется персональным компьютером.
Показания для спирометрического обследования:
• Частые простудные заболевания
• Кашель
• Одышка при физической нагрузке и в покое
• Контроль пациентов, получающих бронхолитики
• Оценка тяжести бронхиальной астмы
• Аллергический и вазомоторный ринит
• Контроль пациентов с сердечной недостаточностью
• Установление степени трудоспособности
• Курильщики
• Профессиональные вредности (краски, пыль и т. п.)
• Перед хирургическим вмешательством: плановая лапаро- и торакотомия, ожидаемый длительный период анестезии, легочные заболевания, кашель и одышка в анамнезе, возраст более 70 лет, ожирение
Подготовка к спирометрии:
• Не пользоваться ингаляционными адреномиметиками и холинолитиками в течение 8 часов
• Не принимать теофиллин, эуфиллин и прочие подобные средства в течение 24 часов
• Не пользоваться противоаллергическими препаратами в течение 48 часов
• Не курить в течение 2 часов
• Не принимать кофеин-содержащие напитки и препараты в течение 8 часов
Основные показатели, оцениваемые при проведении спирометрии
ЖЕЛ — Жизненная ёмкость легких. Оценивается как разница между объёмами воздуха в лёгких при полном вдохе и полном выдохе.
ФЖЕЛ — Разница между объёмами воздуха в лёгких в точках начала и конца маневра форсированного выдоха.
ОФВ1 — Объём форсированного выдоха за первую секунду маневра форсированного выдоха.
Отношение ОФВ1/ЖЕЛ, выраженное в процентах — индекс Тиффно
Отношение ОФВ1/ФЖЕЛ, выраженное в процентах — индекс Генслара — является чувствительным индексом наличия или отсутствия ухудшения проходимости дыхательных путей.
ПОС — Пиковая объемная скорость. Максимальный поток, достигаемый в процессе выдоха.
МОС — Мгновенные объемные скорости. МОС — скорость воздушного потока в момент выдоха определенной доли ФЖЕЛ (чаще всего 25,50 и 75 % ФЖЕЛ).
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
МЕТОДИКА ЭХOKAPДИOГPAФИИ
ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ СЕРДЦА В ТРЕХ РЕЖИМАХ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эхокардиография - это неинвазивный метод исследования структуры и функции сердца, основанный на регистрации отраженных импульсных сигналов ультразвука, генерируемых эхо-кардиографическим датчиком с частотой 1-10 МГц (чаще 2,25—3,5 МГц). Отражение ультразвуковой волны происходит на границе раздела двух сред с различной акустической плотностью (рис. 1.1,6), причем только в том случае, если размеры объекта превышают длину ультразвуковой волны (1 — 1,5 мм). Если на пути ее движения появляются более мелкие частицы (менее 1 мм), происходит не отражение, а рассеяние ультразвука (рис. 1.1, в).Чем выше частота ультразвуковых колебаний (т.е. чем меньше длина волны), тем большей разрешающей способностью обладает прибор, т.е. тем меньше размер частиц, от которых отражается ультразвук (рис. 1.1, г). При этом, однако, уменьшается глубина проникновения ультразвука в ткани. Отраженный сигнал ультразвука («эхо») улавливается эхокардиографическим датчиком и передается в компьютерную систему обработки информации и в зависимости от интенсивности сигнала отображается на экране дисплея в виде ярких точек, сливающихся в изображение исследуемого объекта. Следует помнить, что ультразвук практически не проходит через газовую среду и не проникает в органы, содержащие газ (легкие, кишечник).
Рис. 1.1. Схема распространения и отражения УЗ-волн в однородной среде (а) и в средах, размеры частиц которых больше (б, г) или меньше (в) длины УЗ-волн
а, б, в — низкая частота УЗ-колебаний (большая длина волны), г — высокая частота УЗ-колебаний (малая длина волны)
При исследовании сердца и сосудов обычно используют три режима работы прибора.
/Vl-модальный режим (одномерная эхокардиография) позволяет составить представление о движении различных структур сердца, которые пересекает ультразвуковой луч, не меняющий своего направления.
В этом режиме по вертикальной оси откладывается расстояние от той или иной структуры сердца до эхокардиографического датчика, а по горизонтальной оси - время. На рисунке 1.2 схематически покачано направление ультразвукового луча, генерируемого эхокардаографическим датчиком, установленным непосредственно на грудной клетке в левой парастернальной области. Луч последовательно пересекает грудную стенку, переднюю стенку ПЖ, МЖП, переднюю и заднюю створки митрального клапана и заднюю стенку ЛЖ. На границе этих структур с кровью происходит частичное отражение УЗ-сигнала, которое регистрируется тем же датчиком и преобразуется ни экране дисплея в светящиеся точки различной яркости. Временная развертка этих движущихся точек дает возможность наблюдать (визуализировать) изменение положения структур сердца по отношению к УЗ-датчику во время сердечного цикла.
Недостатком М-модального исследования является его одномерность, хотя качество изображения и точность измерения различных внутрисердечных структур оказываются выше, чем прu использовании других режимов эхокардиографического исследования.
Рис. 1.2.11 Инструкции получения ультразвукового изображения в М-модальном режиме исследования (схема).
LV и RV - левый и правый желудочки, LА и RА - левое и привое предсердия, IVS - межжелудочковая перегородка, MV - митральный клапан, PW - задняя стенка ЛЖ, Ао - аорта, RVW - передняя стенка ПЖ,
В-режим (двухмерная эхокардиография, или секторальное сканирование) позволяет получить на экране плоскостное двухмерное изображение сердца, на котором хорошо видно взаимное расположение отдельных структур сердца. В так называемых осцилляторных датчиках это достигается путем быстрого изменения направления ультразвукового луча в пределах определенного сектора (от 60° до 90°) (рис. 1.3). Датчики с так называемой электронно-фазовой решеткой имеют большое количество (до 128) пьезоэлектрических элементов малых размеров, каждый из которых в определенной последовательности генерирует свой ультразвуковой луч, направленный под определенным углом. На экране прибора все изображения суммируются в виде двухмерной картины структур сердца.
Наконец, в механических датчиках используют 3 или 4 обычных датчика для М-модального исследования, которые быстро вращаются мимо окна, располагающегося на поверхности грудной клетки.
На рисунке 1.3. схематически показана двухмерная ЭхоКГ, зарегистрированная из левой парастернальной области. Плоскость сканирования в данном случае располагается по длинной оси сердца, поэтому на ЭхоКГ хорошо видно взаимное расположение аорты, полости ЛП, ПЖ, ЛЖ, МЖП, передней и задней створок МК, задней стенки ЛЖ, аортального клапана и папиллярных мышц. Быстрая смена кадров (до 25—60 в мин) позволяет наблюдать движение структур сердца в реальном масштабе времени.
Рис. 1.З. Принцип получения ультразвукового изображения в В-режиме исследования (двухмерная ЭхоКГ). Обозначения те же.
Допплеровский режим исследования (допплер-эхокардиография) используется обычно для качественной и количественной характеристики внутрисердечных и внутрисосудистых потоков крови и позволяет по величине так называемого допплеровского сдвига частот зарегистрировать изменение во времени скорости движения исследуемого объекта.
При отражении от движущихся структур (например, эритроцитов) ультразвук меняет свою частоту (эффект Допплера): при удалении отдатчика частота колебаний уменьшается, при приближении — увеличивается (рис. 1.4). Чем больше скорость движения объекта, тем больше изменяется частота ультразвукового сигнала. Измерение абсолютной величины сдвига частот позволяет определить скорость и направление потока крови. При этом ультразвуковой датчик должен располагаться как можно более параллельно направлению потока крови. Угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока не должен превышать 20°, в противном случае ошибка измерения скорости кровотока становится существенной.
Существуют две модификации допплер-эхокардиографического исследования: импульсный и непрерывный (постоянно-волновой). Датчик импульсного прибора попеременно работает как излучатель, и как приемник отраженных сигналов. Это позволяет регулировать глубину, на которой происходит измерение скорости потока, т.е. выбирать так называемый «контрольный», или «стробирующий» объем. Однако при этом режиме допплеровского исследования существует предел глубины и максимальной скорости потока, которую можно измерить без заметных искажений.
А Б В
Рис. 1.4. Частота УЗ-сигналов, отраженных от неподвижного (а) и движущихся (б, в) объектов (по Н. Feigenbaum, 1986).
Справа датчики, посылающие УЗ - сигналы с частотой f1, слева - датчики, воспринимающие сигналы с частотой f2.
Датчик постоянно-волнового прибора непрерывно посылает ультразвуковые импульсы и работает как излучатель и приемник одновременно. Информация, полученная таким способом, относится к изменению частот (скоростей) не на конкретной выбранной глубине, а вдоль всего ультразвукового луча. Такой способ исследования позволяет измерять большие скорости потока крови и на большой глубине, но не дает возможности регулировать глубину исследования, т.е. выбирать «контрольный» («стробирующий») объем.
Кривая допплер-ЭхоКГ представляет собой развертку скорости потока крови во времени (рис. 1.5). Кровоток, направленный отдатчика, регистрируется ниже изолинии, а направленный в сторону датчика - выше нее. Поскольку ультразвук отражается от различных объектов (эритроцитов), движущихся с разной скоростью, получаемый сигнал в каждый момент времени представлен множеством ярких светящихся точек (спектром скорости). Яркость каждой точки (или ее цвет) соответствует удельному весу данной частоты в спектре. В режиме цветной допплерэхокардиографии при максимальной интенсивности точки окрашиваются в красный цвет, при минимальной - в синий.
В клинической практике чаще используют все 3 режима работы эхокардиографической аппаратуры (М-модальное исследование, двухмерная ЭхоКГ и допплер-ЭхоКГ). Допплеровское исследование целесообразно проводить в дуплекс-режиме, т.е. при сочетании двухмерной и допплерэхокардиографии.
Рис. 1.5. Принцип получения допплер-ЭхоКГ. Исследование трансмитрального диастолического потока крови из верхушечного доступа (а) и допплер-ЭхоКГ раннего (пик Е) и позднего (ник А) диастолического наполнения ЛЖ (б).
ТЕХНИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Специальной подготовки пациента к проведению эхокардиографического исследования не требуется, противопоказания отсутствуют.
Для кардиологического исследования у взрослых (одномерные и двухмерные ЭхоКГ) обычно применяются ультразвуковые датчики с частотой 3,5 МГц. При таких частотах обеспечивается хорошая фокусировка ультразвукового луча и оптимальное отражение от исследуемых структур. Допплер-ЭхоКГ обычно регистрируют датчиком 2,5 МГц, используя как импульсный, так и постоянно-волновой режим работы прибора. У взрослых пациентов желательная глубина сканирования составляет 16—20 см.
Исследование может быть осуществлено в любом положении больного, при котором обеспечивается наиболее четкое изображение исследуемых структур. Чаще всего пациент находится в горизонтальном положении на спине с приподнятым изголовьем или на левом боку (рис. 1.6). Для лучшей визуализации сосудистого пучка из супрастернального доступа (см. ниже) под плечи пациента подкладывается валик, а голова запрокидывается назад.
Исследование выполняется при свободном дыхании пациента либо при неглубоком выдохе. Для улучшения контакта датчика с телом пациента используют специальный гель.
Рис. 1.6. Эхокардиографическое исследование.
Некоторые эхокардиографические показатели у здоровых лиц
Средние эхокардиографические показатели в норме (по данным литературы):
Левый желудочек.
Толщина задней стенки левого желудочка в диастолу 1 см, в систолу—1,3 см.
Конечный диастолический размер полости левого желудочка — 5 см.
Конечный систолический размер полости левого желудочка — 3,71 см.
Скорость сокращения задней стенки левого желудочка — 4,7 см/с.
Скорость расслабления задней стенки левого желудочка — 10 см/с.
Митральный клапан.
Общая экскурсия митрального клапана — 25 мм.
Диастолическое расхождение митральных створок (на уровне точки Е) — 26,9в мм.
Скорость открытия переходной створки (ЕГ)—276,19 мм/с.
Скорость раннего диастолического закрытия передней стенки — 141,52 мм/с.
Длительность открытия клапана — 0,47±0,01 с.
Амплитуда открытия передней створки — 18,42±0,3& мм.
Просвет основания аорты — 2,52±0,05 см.
Размер полости левого предсердия — 2,7 см.
Конечный диастолический объем — 108 см3.
Конечный систолический объем — 58 см3.
Ударный объем — 60 см3.
Фракция изгнания — 61%.
Скорость циркулярного сокращения — 1,1 с.
Масса миокарда левого желудочка — 100—130 г.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КДД - конечно-диастолическое давление
КДО — конечно-диастолический объем
КСО — конечно-систолический объем
КДР - конечно-диастолический размер
КСР - конечно-систолический размер
Клапан ЛА - клапан легочной артерии
ЛА — легочная артерия
ЛЖ - левый желудочек
ЛП - левое предсердие
МЖП - межжелудочковая перегородка
МК - митральный клапан
ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка
МО - минутный объем
МПП (IAS) - межпредсердная перегородка ПМК — пролабирование митрального клапана
ПЖ — правый желудочек
В целом эхокардиографический метод исследования позволяет:
1. Количественно и качественно оценить функциональное состояние ЛЖ и ПЖ.
2. Оценить региональную сократимость ЛЖ (например у больных ИБС).
3. Оценить ММЛЖ и выявить ультразвуковые признаки симметричной и асимметричной гипертрофии и дилатации желудочков и предсердий.
4. Оценить состояние клапанного аппарата (стеноз, недостаточность, пролапс клапана, наличие вегетаций на створках клапана и т.д.).
5. Оценить уровень давления в ЛА и выявить признаки легочной гипертензии.
6. Выявить морфологические изменения перикарда и наличие жидкости в полости перикарда.
7. Выявить внутрисердечные образования (тромбы, опухоли, дополнительные хорды и т.д.).
8. Оценить морфологические и функциональные изменения магистральных и периферических артерий и вен.
Дуоденальное зондирование
Дуоденальное зондирование — метод, применяемый при заболеваниях печени и желчевыводящих путей с диагностическими и лечебными целями. Либо в двенадцатиперстную кишку, либо парентерально — вводят различные раздражители с целью стимуляции сокращений жёлчного пузыря и расслабления сфинктера общего жёлчного протока, что приводит к выходу жёлчи в двенадцатиперстную кишку. Выделившаяся жёлчь аспирируется через введённый в двенадцатиперстную кишку зонд.
Внутрь применяют такие раздражители как 30—50 мл тёплого 25 % раствора магния сульфата, 20 мл оливкового масла, 10 % раствор пептона, 10 % раствор натрия хлорида, 40 % раствор ксилита, 40 % раствор глюкозы и др. Парентерально применяют такие препараты как 2 мл питуитрина, 0,5—1 мг гистамина внутримышечно, атропин и др.
Зонд для дуоденального зондирования — резиновая трубка. Диаметр 3—5 мм, длина — 1,5 м. На его конце (том, что вводится в желудок) укреплена полая металлическая олива с рядом отверстий. Размеры оливы 2x0,5 см. Метки на зонде: на расстоянии 40—45 см от оливы; на расстоянии 70 см, на расстоянии 80 см. Последняя метка ориентировочно соответствует расстоянию от зубов исследуемого до фатерова соска (большого сосочка двенадцатиперстной кишки).
Подготовка зонда к исследованию: кипячение и охлаждение в кипячёной воде.
Дополнительное оборудование для исследования: зажим для зонда, штатив с пробирками, шприц вместимостью 20 мл, стерильные пробирки для посева, лоток.
Медикаменты: питуитрин, атропин, 25 % раствор магния сульфата, оливковое масло или другие раздражители секреции, 200 мл 2 % раствора гидрокарбоната натрия.
Подготовка пациента к исследованию: накануне исследования — приём либо внутрь 8 капель 0,1 % раствора атропина, либо вводят атропин подкожно. Дают выпить немного тёплой воды с растворёнными в ней 30 г ксилита. Ужин — лёгкий; исключаются газообразующие продукты, такие как картофель, молоко, чёрный хлеб.