Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
14.06.2020
Размер:
1.47 Mб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ–ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра биотехнических систем

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ»

ТЕМА: СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

Студент гр. 7501

 

Исаков А. О.

Преподаватель

 

 

Даминова Э.А.

 

 

Санкт–Петербург

2020

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент Исаков А.О.

Группа 7501

Тема курсовой работы: системы для исследования функции внешнего дыхания

Исходные данные:

в качестве исходных данных взять «Пульмонология детского возраста: проблемы и решения» Под редакцией Ю.Л. Мизерницкого, А.Д. Царегородцева, описать основные типы вентиляционных нарушений, методы регистрации, историческое развитие, включая современные разработки

Предполагаемый объем работы:

Не менее 20 страниц (обязательны разделы «Содержание», «Введение», «Решаемые медицинские задачи и области практического применения», «Методы регистрации вентиляционных нарушений», «История развития», «Заключение», «Список использованных источников»).

Дата выдачи задания: 14.02.2020

Дата сдачи реферата: 22.03.2020

Дата защиты реферата: 22.03.2020

Студент

 

 

Исаков А.О.

Преподаватель

 

 

Даминова Э.А.

 

 

 

 

 

 

2

АННОТАЦИЯ

В данной работе постараемся разобраться с основными физическими принципами действия различных аппаратов для исследования функции внешнего дыхания. Каждое устройство несет за собой уникальную методику измерения биологических показателей организма, наиболее популярными на сегодняшний день являются спирометрия и пикфлоуметрия, основанные на регистрации объема и скорости выдыхаемого из легких воздуха.Итак как любаяметодикаподразумеваетрядизмеренийнампредстоитразобрать методы компьютерной обработки полученной информации. Так же проследим динамику ценнарынкебиотехническихсистемаипостараемсядатьоценкунаблюдаемымявлениям.

SUMMARY

In this task, we will try to understand the basic physical principles of various devices for studying the function of external respiration. Each device has a unique methodfor measuring the biological parameters of the body, the most popular today are spirometry and peak flowmetry, based on the registration of the volume and speed of air exhaled from the lungs. And since any method involves a number of measurements, we will have to analyze the methods of computer processing of the received information. We will also track the price dynamics in the market of biotechnical systems and try to assess the observed phenomena.

3

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение

4

1.

Решаемые медицинские задачи и области практического

5

 

применения

 

1.1 Современный подход к лечению детей и подростков с латентной

5

 

туберкулезной инфекций

 

1.2 Предупреждение бронхолегочной дисплазии как варианта

6

 

хронической обструктивной патологии легких у детей

 

1.3 Контроль изменений вентиляционной функции легких у детей,

7

 

находившихся на искусственной вентиляции легких в

 

 

неонатальном периоде

 

1.4 Наблюдение за течением хронических бронхитов у детей

10

2.

История развития

11

3.

Классификация

13

3.1

Типы вентиляционных нарушений

13

3.2 Методы регистрации вентиляционных нарушений

14

4.

Наиболее известные производители и модели

16

5.

Цены на рынке медицинской техники

19

6.

Состав программных и аппаратных средств

20

7.

Реализуемые медицинские методики и основные функции

22

7.1 Основные показатели ФВД, определяемые при спирографии

22

7.2

Суточная пикфлоуметрия

24

8.

Используемые методы компьютерной обработки информации

25

9.

Возможности, обеспечиваемые благодаря применению

27

 

компьютерных технологий

 

4

ВВЕДЕНИЕ

Для большинства больных в тяжелом состоянии применение традиционных методов исследования функции внешнего невозможно, т.к. последние требуют определенных функциональных резервов организма. Современная задача состоит в разработке простых методов исследования, основанных на изучении функции альвеолярно-капилярного барьера и сосудистого русла, измерение биоэлектрического импеданса.

Поиск новых регистрируемых параметров и разработка соответствующих методик происходит постепенно. Тем временем в медицинской практике повсеместно используются классические методы. Например , спирометрия, как один из возможных методов исследования функции внешнего дыхания (ФВД) позволяет точно выявлять в раннем возрасте скрытый спазм бронхов, самый наглядный для врача симптом таких заболеваний как бронхиальная астма (БА) или брохнолегочная дисплазия (БЛД), а также провести точную дифференциальную диагностику между этими заболеваниями, оценить степень тяжести и наконец подобрать оптимальную тактику профилактики, с учетом особенностей развития ребенка. Постановка практически любого пульмонологического диагноза считается корректной при проведении исследования ФВД путем снятия ряда спирометрических измерений. Нельзя забывать и о том, что подобное исследование ФВД проводится и в случае необходимости регулярного мониторинга результатов проводимой терапии.

5

1. РЕШАЕМЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ЗАДАЧИ И ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

С помощью спирометрии можно: оценить функциональное состояние легких и бронхов (в частности жизненную емкость легких), проходимость дыхательных путей, степень выраженности дыхательных путей или выявить обструкцию. Данное исследование позволяет также решить принципиальный вопрос об обратимости (обратимая либо частично обратимая) бронхиальной обструкции. Для этого проводятся специальные пробы с ингаляцией бронхорасширяющих лекарственных препаратов. Данные ФВД (спирометрии) помогают на современном уровне подобрать индивидуально оптимальную бронхолитическую терапию и оценить эффект проводимого лечения и реабилитационных мероприятий.

1.1 Современный подход к лечению детей и подростков с латентной туберкулезной инфекций

«Важной причиной развития заболевания является неконтролируемая и неэффективная химиопрофилактика, осуществляемая детям и подросткам впервые инфицированным туберкулезом и из групп риска по заболеванию и проводимая, как правило, амбулаторно одним противотуберкулезным препаратом, без учета факторов риска по заболеванию.»[3] Высокий уровень заболеваемости туберкулезом, сохраняющийся в группе инфицированных микобактериями туберкулеза детей и подростков, несмотря на все проводимые профилактические мероприятия, свидетельствует о необходимости совершенствования существующей методики химиопрофилактики туберкулеза с учетом достижений науки.

Критерием эффективности профилактического лечения является:

1.отсутствие случаев заболевания туберкулезом в течение 2 лет после проведения курса терапии;

2.восстановление функциональных возможностей организма;

3.исчезновение клинико-лабораторных признаков туберкулезной инфекции.

6

Иными словами, для предотвращения повторного заболевания туберкулезом необходимо применять комплексные профилактические меры, в том числе следить за ходом восстановления дыхательных способностей пациента, применяя современные методики исследования функции внешнего дыхания (ФВД). Основными регистрируемыми параметрами могут служить: восстановление естественной проходимости легочных путей т.е. отсутствие обструктивных нарушений ОФВ, соответствие вдыхаемого объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха ФЖЕЛ, скорость или резкость выдоха.

1.2 Предупреждение бронхолегочной дисплазии как варианта хронической обструктивной патологии легких у детей

«Бронхолегочная дисплазия (бронхопульмональная дисплазия, БЛД) является вариантом хронической обструктивной патологии легких у детей раннего и дошкольного возраста, сопровождающейся необратимым нарушением проходимости дыхательных путей, представляет серьезную проблему современной медицины вследствие своей тяжести, а также недостаточного знакомства врачей с данной патологией» [3]. В

1995 г. БЛД была включена в отечественную Классификацию клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей и определена как приобретенная хроническая обструктивная патология легких, развивающаяся вследствие респираторного дистресс– синдрома (РДС) новорожденных и/или искусственной вентиляции легких (ИВЛ). По современным данным, БЛД обнаруживается у 15–38% детей раннего возраста, родившихся с массой тела менее 1500г и нуждавшихся в ИВЛ в связи с РДС новорожденных. Необходимый контроль за такими параметрами как проходимость дыхательных путей , изменение реактивности легких, гиперчувствительность дыхательных путей , гипоксемия возможно осуществить на базе существующих методик ФВД.

БЛДв IVстадии являетсявариантомхроническойобструктивнойпатологиилегких (ХОБЛ) у детей. ХОБЛ у лиц зрелого возраста характеризуется медленно прогрессирующей необратимой бронхиальной обструкцией с нарастающими явлениями дыхательной недостаточности.

7

Известно, что хронический обструктивный бронхит, в конечном счете приводящий к формировоанию ХОБЛ, в течение 10–15 лет протекает бессимптомно, однако возможно раннее обнаружение патологии при систематическом наблюдении за состоянием легких.

1.3 Контроль изменений вентиляционной функции легких у детей, находившихся на искусственной вентиляции легких в неонатальном периоде

«Проспективные наблюдения за 68 детьми, находившимися на ИВЛ в периоде новорожденности, позволили установить, что у 51 (75%) из них уже на первом году жизни отмечалась высокая заболеваемость острыми респираторными заболеваниями»

[3]. У 14 развилась бронхолегочная дисплазия (БЛД), сопровождавшаяся повторными бронхообструктивными проявлениями на 1–м году жизни. К 4 годам бронхолегочная дисплазия трансформировалась: у 3–х детей – в бронхиальная астма , у 5 – в рецидивирующий бронхит; 3–ое детей вошли в группу часто и длительно болеющих ОРЗ, 1 ребенок с тяжелым течением бронхолегочной дисплазии погиб в возрасте 2,5 лет от повторной пневмонии, 2–е детей (с легким течением бронхолегочной дисплазии) в возрасте старше 1 года болели редко (острое респираторное заболевание 1–2 раза в год).

«Структура бронхолегочной патологии у наблюдаемых нами детей в дошкольном возрасте (с учетом патологии, сформировавшейся у детей с БЛД) выглядит следующим образом: бронхиальная астма – 8 (11,6%) детей; аллергический бронхит – 5 (7,4%); рецидивирующий бронхит – 8 (11,6%); рецидивирующий ларингит – 3(4,4%),частые ОРЗ

– 14 (20,6%), повторные пневмонии – 1 (1,5%). Остальные двадцать девять детей вошли в группу редко болеющих» [3].

8

Структура бронхолегочной патологии

Бронхиальнаяастма

Аллергический бронхит

Рецидивирующий бронхит

Рецидивирующий ларингит

Частые ОРЗ

Повторнаяпневмония

Редко болеют

 

 

Рисунок 1 – Диаграмма "Структура бронхолегочной патологии"

Функцию внешнего дыхания исследовали у 23 детей в возрасте старше 4 лет (из 68 находившихся под наблюдением), в период клинического благополучия. В группу обследованных вошли 8 детей с диагнозом бронхиальная астма (в т.ч. бронхолегочная дисплазия в анамнезе – у 3–х), 5 – аллергический бронхит (бронхолегочная дисплазия в анамнезе – у 2–х), 5 – рецидивирующий бронхит (бронхолегочная дисплазия в анамнезе – у 2), 2 – частые ОРВИ (бронхолегочная дисплазия в анамнезе – у 1–го) и 5 (18,5%) редко болеющих (бронхолегочная дисплазия в анамнезе – у 2–х).Всем пациентам с диагнозом бронхиальнаяастма проведено мониторированиеПСВв течение2–х недель.«Показатель суточныхколебанийсоставилвсреднем17,3±1,1%. Следуетотметить,чтоу50%детей данный показатель превышал15%.У детей с аллергическим бронхитомсреднее значение показателя суточных колебаний ПСВ составило 12,8±1%.Снижение ФЖЕЛ (65,5±12,5% от должного) было выявлено у 14 (у 60,9%) детей данной группы, из них 9 (64,3%) имели в анамнезе БЛД. Изменение показателей ФВД по обструктивному типу выявлено у 11 (у 44,8%) детей. Нарушение проходимости дыхательных путей у них было умеренным:

ОФВ1 – 64,5±12,5%,MОС50 – 54,5±21,5%,MОС25 – 56,5±12,5%» [3]. Вэту группувошли

4 детей с бронхиальной астмой, 2 – с аллергическим бронхитом, 3 – с рецидивирующим бронхитом, 1 – с частыми ОРВИ и 1 – редко болеющий ребенок; бронхолегочная дисплазия в анамнезе было у 5–ти (62,5%) из этих детей.

9

Снижение ФЖЕЛ

Бронхиальнаяастма

Аллергический бронхит

Рецидивирующий бронхит

Частые ОРВИ

Редко болеют

Бронхолегочнаядисплазия в анамнезе

Рисунок 2 – Диаграмма "Снижение ФЖЕЛ"

При детальном изучении результатов спирометрии у остальных 4 детей с бронхолегочная дисплазия в анамнезе, имеющих нормальные значения ОФВ1, были отмечены нарушения бронхиальной проходимости в виде снижения МОС25, МОС50, МОС75.

Таким образом, функциональные исследования показали, что у 1/5 (20,1%) детей, находившихся на ИВЛ в периоде новорожденности, в дальнейшем дажепри клиническом благополучии выявляются умеренные нарушения бронхиальной проходимости по обструктивному типу. У детей с бронхолегочной дисплазией в анамнезе, частота таких нарушенийещевышеидоходитдо 60%.Неисключено,что причинакроетсявнарушении постнатального созревания и роста легочной ткани на фоне длительной респираторной поддержки при бронхолегочной дисплазии.

1.4 Наблюдение за течением хронических бронхитов у детей

Хронический бронхит – одна из наиболее сложных проблем педиатрической пульмонологии. До настоящего времени диагноз хронического бронхита у детей остается дискуссионным.Насимпозиумепедиатров–пульмонологов,проведенномвМосквев1995 г., хронический бронхит, как самостоятельная нозологическая форма, был включен в реестр хронических заболеваний легких у детей. Он был определен как хроническое распространенное воспалительное поражение бронхов, сопровождающееся

10