СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

СОСТАВ ПРОГРАМНЫХ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ

Рисунок 10 – Состав программных и аппаратных средств

В современных спирографах выделяют несколько основных элементов: дыхательная трубка, передающая поток воздуха (flow) по трубке непосредственно в анализирующий аппарат. Установленный датчик соизмеряет пропущенный поток в л/с к объему (volume) в л. Затем информация поступает либо сразу на аналоговый интерпретатор (довольно старые устройства, уже вышли из использования), либо на усилитель (У)иАЦП.Вэтомслучаесигналнеобходимопредварительнопропуститьчерез цифровой фильтр (ЦФ). Отфильтрованный сигнал при необходимости еще раз проходит через усилитель и поступает в модуль обработки (процессор), где непосредственно происходит расчет статичных, динамических легочных объемов и форсированных вентиляционных потоков (ЖЕЛ, ОФВ1, ПОС и другие). Полученные данные будут выведены на монитор врача в виде петли «поток–объем», поток (flow) измеряется в литр/секунда по оси ординат, объем в литрах по оси абсцисс, ниже прикреплен электронный отчет и предварительное заключение, хотя постановка диагноза остается прерогативой лечащего врача. При желании графическую информацию можно передать

21

РЕАЛИЗУЕМЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ МЕТОДИКИ И ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ

Основные показатели ФВД, определяемые при спирографии

Таблица 1 – Легочные объемы и форсированные вентиляционные потоки

23

Таблица 2 – Границы изменений легочных объемов и показателей форсированного выдоха по отношению к должным величинам

Рисунок 12 – Кривая «поток–объем» в норме и при патологии. 1 – норма, 2 – рестриктивные нарушения, 3 – обструктивные нарушения

Например, в случае смешанного типа вентиляционных нарушений (СТВН) характерно соотношение: ЖЕЛ < ОФВ1 > ИТ или ЖЕЛ = ОФВ1 = ИТ.

Данное соотношение характеризует СТВН с преобладанием обструкции и нередко встречается при тяжелом течении ХОБЛ.

24

«При соотношении ЖЕЛ = ОФВ1 < ИТ в случае, если ИТ превышает остальные показатели на две градации, можно говорить о СТВН с преобладанием рестрикции» [1].

Суточная пикфлоумертия

Метод суточной пикфлоуметрии заключается в регулярном многократном измерении пиковой объемной скорости выдоха (ПОС выд.) с помощью индивидуального пикфлоуметра. Методика пикфлоуметрии. После максимально полного вдоха мундштук прибора плотно обхватывается губами и производится полный с максимальным усилием выдох. Данный маневр производится 3 раза и учитывается лучший показатель. С помощью пикфлоуметрического мониторинга производится определение гиперреактивности бронхов. «Показателем гиперреактивности является индекс суточной вариабельности (ИСВ) ПОС выдоха:11 ИСВ=(ПОС вечер – ПОС утро)/0,5(ПОСвечер+ПОСутро)100%ИСВ>20%являетсядиагностическимкритерием обострения бронхиальной астмы. Увеличение ИСВ происходит раньше появления клинических признаков обострения» [1]. Пикфлоуметрия применяется также для выявления агента, провоцирующего приступ бронхиальной астмы, при подборе лекарственной терапии

25

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

После регистрации аналогового сигнала ему необходимо пройти еще несколько обязательных этапов, включающих в себя усиление, аналого–цифровое преобразование и цифровую фильтрацию. Например, в случае исследования диффузионной способности легких (ДСЛ) используется КИХ фильтр скользящего среднего.

Переходная характеристика:

( ) = + 1 от 0 … −1 0 при других

Рисунок 14 – Импульсная и переходная характеристики фильтра скользящего среднего

26

Рисунок 15 – Протокол исследования диффузионной способности легких (ДСЛ)

Рисунок 16 – Цифровая обработка сигналов с использованием фильтров скользящего среднего

27

ВОЗМОЖНОСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ БЛАГОДАРЯ ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Использование компьютерных и телекоммуникационных технологий широко применятся для передачи медицинской информации более опытным зарубежным или отечественным специалистам. Однако, этим применение современных технологий не ограничивается. Широко распространившийся по миру кластер систем Dig–Data повышает статистическую достоверность результатов медицинского эксперимента. Например, позволяет врачу, получившему результаты исследования ФВД удаленно, определить выброс и отправить пациента на повторное обследование. Помимо выявления влияния, вероятно, случайных нарушений в исследовании ФВД, компьютерные технологии позволяютотследить вектор развития заболевания, как конкретного человека, так и общее состояние населения регионов с повышенным содержанием химических отходов производства в воздухе. Автоматические рекомендации , сопровождающие результат исследования ФВД, снижают время расшифровки результатов и облегчают постановку диагноза, сужая круг вероятных отклонений от нормы.

28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На данные момент многие вопросы исследования функции внешнего дыхания не удалось решить путем традиционных спирометрических измерений. Перспективными направления развития можно назвать изучение функций альвеолярно–капилярного барьераисосудистогорусла,дляоблегчениязадачиисследования ФВД,как дляврача,так и для пациента. Важно заметить, что большинство существующих методик требуют, как минимум возможности пациента сделать глубокий вдох/выдох, находясь в сидячем положении, что невозможно в случае острой дыхательной недостаточности или если пациент потерял сознание. Указанные недостатки могут быть устранимы с помощью измерения биоэлектрического импеданса. Возможности пульмореографии начали изучаться еще в 50–70–х гг. XX столетия. Надо понимать, что точность ранее существовавших методов была, мягко говоря, не высокой, что отчасти объясняется неверными теоретическими основами того времени. Разберем несколько подробнее понятие биоэлектрический импеданс. «Биоэлектрический импеданс представляет собой полное комплексное сопротивление биологических тканей переменному электрическому току и имеет две компоненты характеристики активного и реактивного сопротивлений» [2]. Наблюдение за изменением электрического импеданса с целью исследования ФВД основана на предположении о связи локальных изменений просвета дыхательных путей и легочных сосудов с регистрируемыми характеристиками. Современные исследования пришли к выводам, что «поличастотная электроимпедансная спирометрия является высокочувствительным методом диагностики нарушения ФВД» [2] Известно, что изменение импеданса легочной ткани и трахеальных путей у| больных| бронхиальной астмой сопровождается повышением5 модульного103Гц значения . Ярко выраженные изменения видны на частоте AC тока

. К безусловным плюсам можно отнести быстроту выполнения и уменьшение требований к состоянию пациента. Достижения пульмореографии позволяют применять метод в случае тяжелых бронхиальных обструкций или дыхательной недостаточности. Методика проведения до сих пор совершенствуется, но можно точно говорить о том, что

29