Функциональные методы исследования дыхания Спирография Пикфлоуметрия

Функциональные методы исследования дыхания • Спирография • Пикфлоуметрия • Бодиплетизмография

Исследование легочной вентиляции играет ведущую роль в дифференциальной диагностике поражений бронхов, проявляющихся синдромами бронхиальной обструкции и эмфиземы легких.

Проведение этого исследования во многих случаях позволяет: верифицировать клинический диагноз, спланировать оптимальные режимы лечения и контролировать его эффективность, в известной мере спрогнозировать патологического процесса. течение

Спирография позволяет получить ряд показателей, которые описывают вентиляцию легких • статические объемы и емкости, которые характеризуют упругие свойства легких и грудной стенки, • динамические показатели, которые определяют количество воздуха, вентилируемого через дыхательные пути во время вдоха и выдоха за единицу времени.

Схематическое изображение простейшего спирографа.

Показания для спирографического обследования: • 1. Определение типа и степени легочной недостаточности. • 2. Мониторинг показателей легочной вентиляции в целях определения степени и быстроты прогрессирования заболевания. • 3. Оценка эффективности курсового лечения заболеваний с бронхиальной обструкцией. • 4. Проведение дифференциальной диагностики между легочной и сердечной недостаточностью в комплексе с другими методами исследования. • 5. Выявление начальных признаков вентиляционной недостаточности у лиц, подверженных риску легочных заболеваний, или у лиц, работающих в условиях влияния вредных производственных факторов. • 6. Экспертиза работоспособности и военная экспертиза на основе оценки функции легочной вентиляции в комплексе с клиническими показателями. • 7. Проведение бронходилатационных тестов в целях выявления обратимости бронхиальной обструкции, а также провокационных ингаляционных тестов для выявления гиперреактивности бронхов.

Противопоказания для спирографии – тяжелое общее состояние больного, не дающее возможности провести исследование; – прогрессирующая стенокардия, инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения; – злокачественная артериальная гипертензия, гипертонический криз; – токсикозы беременности, вторая половина беременности; – недостаточность кровообращения III стадии; – тяжелая легочная недостаточность, не позволяющая провести дыхательные маневры.

Подготовка к функциональным пробам: • Не курить в течение 2 часов • Не принимать кофеинсодержащие напитки и препараты в течение 8 часов • Не пользоваться ингаляционными адреномиметиками и холинолитиками в течение 8 часов • Не принимать теофиллин и другие пероральные бронходилататоры в течение 24 часов • Не пользоваться антигистаминными препаратами в течение 48 часов

Легочные объемы • Дыхательный объем (ДО, или VT) — это объем газа, вдыхаемого и выдыхаемого при спокойном дыхании. 500 мл (от 300 до 900 мл). • Резервный объем вдоха (РОвд, или IRV) — максимальный объем газа, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. 1500 – 2000 мл. • Резервный объем выдоха (РОвыд, или ERV) — максимальный объем газа, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. (1500 до 2000 мл). • Остаточный объем легких (ООЛ, или RV) — объем газа, остающийся в легких после максимального выдоха. 200– 500 мл. Остаточный объём нельзя определить с помощью одной спирометрии; это требует дополнительных измерений объёма легких (с помощью метода разведения гелия или плетизмографии тела)

Легочные емкости • Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, или VC) представляет собой сумму ДО, РОвд и РОвыд, т. е. максимальный объем газа, который можно выдохнуть после максимального глубокого вдоха. • Емкость вдоха (Евд, или IC) — это сумма ДО и РОвд, т. е. максимальный объем газа, который можно вдохнуть после спокойного выдоха. Величина этой емкости характеризует способность легочной ткани к растяжению. • Функциональная остаточная емкость (ФОЕ, или FRC) представляет собой сумму ООЛ и РОвыд, т. е. объем газа, остающегося в легких после спокойного выдоха. Данный параметр можно измерить с помощью одного из двух способов: разведения гелия или плетизмографии тела. Спирометрия не позволяет измерить ФОЕЛ, поэтому значение данного параметра требуется ввести вручную. • Общая емкость легких (ОЕЛ, или TLC)— это общее количество газа, содержащегося в легких после максимального вдоха. ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ

• • • Использование обычных спирографов, распространенных в клинической практике, позволяет определить только 5 легочных объемов и емкостей: ДО, РОвд, РОвыд, ЖЕЛ, Евд

Основным показателем традиционной методики спирографии является жизненная емкость легких (ЖЕЛ, или VC). Чтобы измерить ЖЕЛ, пациент после периода спокойного дыхания (ДО) делает сначала максимальный вдох, а затем возможно полный выдох. При этом целесообразно оценить не только интегральную величину ЖЕЛ, но и инспираторную и экспираторную жизненные емкости (соответственно, VCin и VCex), т. е. максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть или выдохнуть.

Второй обязательный прием, который используется в традиционной спирографии, — это тест определения форсированной (экспираторной) жизненной емкости легких (ФЖЕЛ, или FVC) Позволяет определить, в частности, степень обструкции внутрилегочных воздухоносных путей. Так же, как и при выполнении пробы ЖЕЛ (VC), пациент делает максимально глубокий вдох, а затем, в отличие от пробы ЖЕЛ, выдыхает воздух с максимально возможной скоростью (форсированный выдох). При этом регистрируется экспоненциальная постепенно уплощающаяся кривая.

Оценивая спирограмму такого экспираторного маневра, рассчитывают несколько показателей: • Объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ 1, или FEV 1) — количество воздуха, удаленного из легких за первую секунду выдоха. Этот показатель уменьшается как при обструкции дыхательных путей (за счет увеличения бронхиального сопротивления), так и при рестриктивных нарушениях (за счет уменьшения всех легочных объемов). • Индекс Тиффно (ОФВ 1/ФЖЕЛ, %) — отношение объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ 1, или FEV 1) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ, или FVC). Это основной показатель экспираторного маневра с форсированным выдохом. Он существенно уменьшается при обструктивном синдроме, поскольку замедление выдоха, обусловленное бронхиальной обструкцией, сопровождается уменьшением объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1, или FEV 1) при отсутствии или незначительном уменьшении всей ФЖЕЛ (FVC). При рестриктивных расстройствах индекс Тиффно практически не изменяется, так как ОФВ 1 (FEV 1) и ФЖЕЛ (FVC) уменьшаются пропорционально. • Пиковая объемная скорость выдоха (ПОСвыд, или PEF) — максимальная объемная скорость форсированного выдоха.

Запомните Более надежным признаком бронхообструктивного синдрома является уменьшение индекса Тиффно (ОФВ 1/ФЖЕЛ, или FEV 1/FVC), поскольку абсолютная величина ОФВ 1 (FEV 1) может уменьшаться не только при бронхиальной обструкции, но и при рестриктивных расстройствах за счет пропорционального уменьшения всех легочных объемов и емкостей, в том числе ОФВ 1 (FEV 1) и ФЖЕЛ (FVC).

Запомните Наиболее важными диагностическими критериями рестриктивных расстройств вентиляции, позволяющими достаточно надежно отличать их от обструктивных расстройств, являются: 1. почти пропорциональное снижение легочных объемов и емкостей, измеряемых при спирографии, а также потоковых показателей и, соответственно, нормальная или малоизмененная форма кривой петли поток-объем, смещенной вправо; 2. нормальное или даже увеличенное значение индекса Тиффно (ОФВ 1/ФЖЕЛ); 3. уменьшение резервного объема вдоха — (РОвд) почти пропорционально резервному объему выдоха — (РОвыд).

Следует еще раз подчеркнуть, что для диагностики даже «чистых» рестриктивных расстройств вентиляции нельзя ориентироваться только на снижение ЖЕЛ, поскольку этот показатель может существенно уменьшаться в случаях выраженного обструктивного синдрома. Более надежными дифференциально-диагностическими признаками является отсутствие изменений формы экспираторной части кривой поток-объем и, в частности, нормальные или увеличенные значения ОФВ 1/ФЖЕЛ, а также пропорциональное уменьшение РОвд и РОвыд.

ОФВ 1 (FEV 1) - объём форсированного выдоха за 1 секунду - объём воздуха, выдохнутого в течение первой секунды форсированного выдоха. Индекс Тиффно=ОФВ 1 (FEV 1) /ФЖЕЛ (FVC) Норма (Normal): % ЖЕЛ (VC )> 80%, ОФВ 1 (FEV 1) > 70% Рестрикция (Restrictive impairment): % ЖЕЛ (VC) < 80%, ОФВ 1 (FEV 1) > 70%, индекс Тиффно (FEV 1/FVC)70% Обструкция (Obstructive impairment): % ЖЕЛ (VC) > 80%, ОФВ 1 (FEV 1) < 70%, индекс Тиффно (FEV 1/FVC) <70% Рестрикция с обструкцией (Restrictive and obstructive impairment): % ЖЕЛ (VC) < 80%, ОФВ 1 (FEV 1) < 70%

• Пикфлоуметрия — простой метод мониторирования ПОСвыд, измеряемой в литрах за секунду, для оценки степени обструкции нижних дыхательных путей.

Внешний вид пикфлуометра

Основные задачи мониторинга • планирование лечения обструктивных заболеваний легких; • оценка эффективности лечения; • прогнозирование обострений бронхиальной астмы; • определение обратимости бронхиальной обструкции; • определение профессиональной астмы; • идентификация механизмов, провоцирующих бронхоспазм.

Бодиплетизмография — метод исследования функции внешнего дыхания путем сопоставления показателей спирографии с показателями механического колебания грудной клетки во время дыхательного цикла.

Метод базируется на использовании закона Бойля, который описывает постоянство соотношения давления (Р) и объема (V) газа в случае неизменной (постоянной) температуры

P l. V 1 = P 2 V 2 Р 1 — начальное давление газа; V 1 — начальный объем газа; Р 2 — давление после изменения объема газа; V 2 — объем после изменения давления газа

Бодиплетизмография позволяет определять все объемы и емкости легких, в том числе те, которые не определяются спирографией (остаточный объем легких (ООЛ) — объем воздуха (в среднем — 1000— 1500 мл), остающийся в легких после максимально глубокого выдоха; функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха, остающийся в легких после спокойного выдоха.

Схематическое изображение техники проведения бодиплатизмографии

Рентгенологическое исследование • Рентгеноскопия органов грудной клетки • Компьютерная и магнитно-резонансная томография • Рентгенография органов грудной клетки • Томография органов грудной клетки • Бронхография • Ангиопульмонография

Флюорография органов грудной клетки применяется преимущественно для массового профилактического обследования населения.

Флюрографическая установка

Обзорная рентгенография легких в различных проекциях является самым распространенным рентгенологическим методом диагностики болезней легких, а также контроля за эффективностью проводимых лечебных мероприятий.

Рентгенография органов грудной клетки

Рентгенологические симптомы • Изменение легочного рисунка. Интенсивность изображения легочного рисунка на рентгенограмме зависит, во-первых, от степени кровенаполнения сосудов легких и возрастает при полнокровии сосудов (нарушение гемодинамики малого круга кровообращения), что позволяет дифференцировать артериальный, венозный или смешанный застой; во-вторых, за счет уплотнения перибронхиальной и периваскулярной межуточной ткани патологическим процессом (чаще воспалительной природы, например, при хроническом бронхите). • Затемнение легочной ткани – обусловлено уплотнением легочной ткани (обычно прозрачной воздушной) воспалительным, опухолевым, дегенеративно-дистрофическим процессами или в результате ателектаза (спадения) легочного сегмента или целой доли легкого. • Просветление легочной ткани – увеличение воздушности легочной ткани (местная и диффузная эмфизема или деструктивные процессы с образованием полостей при распадающихся инфильтратах, опухолях, абсцессах и др. ).

Томография послойное рентгенологическое исследование легких. Применяется по определенным показаниям для более точной диагностики патологических тенеобразований в легких.

Томография органов грудной клетки больной инфильтративным туберкулезом левого легкого

Рентгеноскопия органов грудной клетки в настоящее время в связи с широким распространением графических методов используется относительно редко, по узким показаниям (например, при необходимости динамического наблюдения за течением патологического процесса в легких, а также для более точной топической диагностики).

Бронхография рентгенконтрастный метод исследования бронхов и полостных образований в легких. При этом в дыхательные пути предварительно вводится рентгенконтрастное вещество (иодолипол). Позволяет обнаружить бронхоэктазы, абсцессы и каверны в легочной ткани, онкогенные сужения и деформации бронхов.

Бронхография Изображение нормального бронхиального дерева

Бронхограммы правого легкого в прямой (а) и боковой (б) проекциях. Просвет бронхов неравномерно расширен, с наличием мешотчатых бронхоэктазов.

Ангиография легких исследование состояния легочных сосудов с помощью контрастного вещества (кардиотраст), которое вводят через катетер непосредственно в легочную артерию.

Ангиопульмонография • позволяет прижизненно получать данные об архитектонике сосудов для уточнения топической диагностики патологического процесса в легких (локализация, характер, распространенность), • выявить различные варианты сосудистых ветвлений, • определить гемодинамическую ситуацию • функциональное состояние сосудистого русла легких.

Гипоплазия правого легкого (больной Т. 11 лет). На ангиограмме контрастиуется только левое легкое. Сосуды в пораженном легком не выявляются. Резкое смещение сердца и ствола легочной артерии вправо (передне-задняя проекция)

Компьютерная и ядерно-магнитнорезонансная (ЯМР-) томография наиболее совершенные методы исследования, позволяющие дифференцировать очень незначительно различающиеся ткани и изменения в них, что позволяет выявлять различные патологические изменения в легких с высокой степенью точности.

Компьютерная томография

Компьютерная томография органов грудной клетки (сагиттальные срезы) больной Н. , 46 лет. Патологии в легких не определяется

Компьютерная томография органов грудной клетки (сагиттальные срезы) больной. С. , 70 лет. В нижней доле правого легкого возле позвоночника определяется периферическая опухоль размером 4, 3 x 3, 5 см, а в печени — единичный метастаз диаметром 2, 6 см

Трахеобронхоскопия Применяется для визуального изучения слизистой оболочки трахеи и бронхов I-III порядка. Производится специальным прибором бронхофиброскопом. Является важнейшим методом диагностики гнойных и опухолевых заболеваний органов дыхания, а в ряде случаев и ценным лечебным методом (санация бронхиального дерева, удаление инородных тел и т. д. ) ; позволяет с помощью специальных приспособлений производить биопсию пораженных участков бронхов с последующим патоморфологическим исследованием, особенно при подозрении на опухолевый процесс.

Трахеобронхоскопия

Экссудативный влеврит 1 -экссудат 2 -линия Элис-Дамуазо-Соколова 3 -треугольник Гарлянда 4 -треугольник Раухфуса

Тотальный правосторонний экссудативный плеврит

Левосторонний плеврит

Правосторонняя н/д пневмония

Рентгенограмма легких при острой очаговой пневмонии. Очаги воспалительной инфильтрации локализуются в нижней доле правого легкого и сочетаются с расширением корня легкого и усилением легочного рисунка

Диффузная диссеминация легких при острой мелкоочаговой двусторонней пневмонии

Рентгенограмма грудной клетки при ателектазе верхней доли правого легкого (прямая проекция): верхняя доля правого легкого уменьшена в объеме, гомогенно затенена.

Пневмоторакс

Рентгенограмма легких при пневмотораксе

Образование гнойного абсцесса а) нагноение в центре инфильтрата б) прорыв гнойника в бронх

Хронический абсцесс правого легкого. Видны утолщенные, неровные стенки абсцесса.

Абсцесс легкого у мужчины 58 лет, страдающего алкоголизмом.

Эмфизема лёгких низкое расположение купола диафрагмы и ее уплощение, повышенная воздушность лёгочных полей, горизонтальное расположение поясничных рёбер, легочные поля обеднены сосудистыми тенями, экскурсия диафрагмы заметно снижена.

Хронический бронхит

Рентгенограмма ОГК больного К. , 52 лет, в прямой проекции. Определяются усиление и деформация легочного рисунка, сетчатый диффузный пневмосклероз. Хронический бронхит

ТЭЛА

ТЭЛА Клиновидная тень, высокое и малоподвижное стояние купола диафрагмы в области поражения легкого , выбухание второй дуги (легочного конуса) по левому контуру сердечной тени