Чего не видит рентген: исследование функции легких
Поделиться:
Однажды в больнице во время учебной курации пациент сказал мне: «Доктор назначил какое-то исследование — функцию внешнего дыхания. Это выдох исследовать, что ли? Почему внешнего?». Давайте разберемся, какое бывает дыхание, что такое дыхание внешнее и зачем его исследовать.
Что такое «функция»?
Дыхательные процессы в организме делятся на две большие группы. Первая — это внутреннее дыхание, в которое входят тканевое (передача кислорода от крови клеткам) и клеточное (утилизация кислорода внутри клетки). Вторая — это внешнее дыхание, объединяющее в себе процессы поступления воздуха в легочные альвеолы и газообмен в них: поступление в кровь кислорода и извлечение из нее углекислого газа.
Основная функция дыхательной системы — это обеспечение организма кислородом в соответствии с текущей потребностью. При этом очевидно, что если у человека есть структурные повреждения дыхательного аппарата (все что угодно — абсцесс в легочной ткани, инородное тело в бронхе, сломанные ребра, парализованные дыхательные мышцы), то эта функция нарушится. Такие повреждения отлично видно при рентгеновском исследовании, КТ или МРТ.
Но бывают ситуации, когда рентгенологическая картина нормальна, а пациент жалуется, например, на затруднения при дыхании. То есть налицо нарушение именно дыхательной функции, но без структурных повреждений дыхательного аппарата. Что делать в таком случае?
Объемы и скорости
Тут врачам приходится превращаться практически в физиков — для установления диагноза нужно изучать продвижение воздуха по системе трубок, которые образуют дыхательную систему: трахее и бронхам различного калибра. Значение имеет как объем воздуха, который человек может вдохнуть или выдохнуть, так и скорость, с которой он это делает.
Все эти показатели исследуют при помощи таких методов, как пневмотахометрия, пикфлоуметрия и спирография. Пневмотахометр измеряет объемную скорость (т. е. литры в минуту) воздуха, выдыхаемого при так называемом форсированном выдохе. Пациента просят вдохнуть максимально глубоко и сделать сильный резкий выдох в «горлышко» пневмотахометра. Чтобы воздух выходил только через рот, на нос надевают… прищепку.
При пикфлоуметрии происходит то же самое, но, в отличие от пневмотахометрии, можно сразу узнать не только достигнутую максимальную скорость выдоха, но и время выдоха, объем выдохнутого воздуха и объем воздуха, выдохнутого за первую секунду (параметр, являющийся одним из ключевых при постановке диагноза «бронхиальная астма»).
Спирографическое исследование — самое объемное. Пациента просят сделать последовательно ряд спокойных вдохов и выдохов, затем — максимально глубокий вдох, заканчивающийся максимально резким выдохом, после чего еще несколько спокойных циклов «вдох-выдох». Зато и данных тут получается больше всего: кроме уже перечисленных показателей врач узнает жизненную емкость легких, резервные объемы вдоха и выдоха (они отражают функциональные резервы дыхательной системы) и многое другое.
Типы нарушения функции внешнего дыхания
Их всего три, и один вы точно знаете: словосочетание «обструкция бронхов» очень любят участковые врачи, особенно педиатры. Обструкция — это значит «закупорка, сужение». Термин относится именно к бронхиальному дереву, точнее, к снижению его проходимости. Нарушения по обструктивному типу свойственны в первую очередь бронхиальной астме, а также обструктивному бронхиту, ряду хронических заболеваний и определенным стадиям пневмонии и ОРВИ. Исследование при этом покажет уменьшение скоростных показателей, особенно скорости выдоха, причем изменения будут различаться в зависимости от того, бронхи какого калибра поражены: крупные, средние или самые мелкие (терминальные).
Читайте также:
Пневмония: коварный враг
Читайте также: При рестриктивном типе (рестрикция — ограничение) проходимость бронхов сохранена, но снижена возможность легких полноценно расправляться. Это может быть обусловлено воспалительными процессами, наличием новообразований, жидкостью в плевральной полости, послеоперационными спайками. В этом случае снизятся объемные показатели: в легкие будет входить (и, соответственно, выходить из них) меньше воздуха, чем должно.
Третий тип — смешанный, он сочетает как обструкцию, так и рестрикцию, а встречается при тяжелых бронхопневмониях, на некоторых стадиях хронической обструктивной болезни легких и при части опухолевых процессов.
Всю эту информацию невозможно получить ни на одном из «обзорных» исследований легких, результатом которых является, по сути, фотография. Поэтому если врач направляет вас на спирографию, не стоит заменять ее рентгеном.
Как проверить функцию внешнего дыхания или всё о спирографии
Когда необходимо делать спирографию
Показаниями к назначению исследования являются:
кашель в течение 3 недель;
одышка, удушье неизвестной этиологии
необходимость подтвердить или опровергнуть диагноз бронхиальная астма, определить ее выраженность, стадию, степень контроля;
дифференциальная диагностика между бронхиальной астмой и хроническим бронхитом;
определение ФВД после перенесенных заболеваний легких;
определение наличия обструкции дыхательных путей и ее выраженности;
определение нарушения ФВД при рестриктивных патологиях (плевриты, альвеолиты, пневмонии);
оценка степени нанесенного вреда здоровью у работников, входящих в группу риска по дыхательной патологии (пекари, кондитеры, шахтеры, строители);
профессиональный осмотр спортсменов перед тяжелыми физическими нагрузками;
мониторирование изменений у пациентов, проходящих курс терапии в связи с бронхолегочной патологией.
оценка степени нанесенного вреда здоровью курильщиков.
некоторые неврологические заболевания.
Существуют ли противопоказания
Спирометрия является неинвазивным методом, риски развития осложнений при ее проведении минимальны. Но, тем не менее, они есть:
детский возраст. Дети до 5 лет не могут четко соблюдать инструкцию во время проведения исследования, потому дошкольникам спирометрию не назначают;
старческий возраст. Люди старше 75 лет, как правило, имеют сразу несколько заболеваний сердечно-сосудистой системы, вследствие чего риск возникновения осложнений увеличивается. К тому же в этом возрасте методика менее информативна в связи с физиологическим старением легочной ткани;
оперативные вмешательства менее, чем за 2 месяца до исследования. Прежде всего, операции на грудной клетке и брюшной полости. Повышение давления и нагрузка на мышцы могут привести к тому, что послеоперационные швы разойдутся;
прием антиагрегантов и антикоагулянтов. В этом случае повышение давления в малом круге кровообращения может вызвать кровотечение;
пневмоторакс в анамнезе. Особенно ограничение касается спонтанных пневмотораксов, которые могут рецидивировать при повышении нагрузки на легкие;
перелом ребер. В этом случае грудную клетку следует максимально щадить. Спирометрию рекомендуется отложить до полного заживления перелома;
сердечно-сосудистая патология в стадии декомпенсации. В эту группу противопоказаний входят сердечная недостаточность высокой степени и артериальная гипертензия;
глаукома. Повышение внутриглазного давления также является противопоказанием к проведению исследования;
острый инсульт или инфаркт. В случае возникновения этих состояний исследование необходимо отложить как минимум на месяц.
Подготовка к исследованию
Спирография не требует специальной подготовки пациента. Единственное условие ее выполнения – исключение всех факторов, которые могут повлиять на результат.
В день проведения спирометрии нельзя:
курить за 2-3 часа до исследования;
съедать большой объем пищи за 2-3 часа до проведения исследования.
выполнять физические упражнения, даже после подъема по лестнице необходимо подождать полчаса.
Кроме того, на пациенте должна быть свободная одежда, не сдавливающая грудную клетку и живот. Корсеты и бандажи перед процедурой следует снять.
Методика проведения
Перед спирографией врач заносит в программу возраст, пол, вес и рост Исследование проводится сидя на стуле. Активные движения во время проведения методики запрещены из-за возможных искажений результатов. На аппарат надевают одноразовый мундштук. До начала исследования врач учит пациента правильно дышать и рассказывает какие дыхательные манёвры необходимо будет выполнить.
Во время исследования программа записывает полученную информацию, чертит графики, подсчитывает показатели спирометрии. После этого все результаты выводятся на экран компьютера врача. Как правило, тесты повторяют дважды или трижды, чтобы убедиться в отсутствии погрешности в технике выполнения.
Спирография позволяет определить множество показателей внешнего дыхания и сравнить их с нормативными значениями, которые значительно отличаются у людей разного пола и возраста. В каждом конкретном случае показатель нормы рассчитывает программа.
Спирография позволяет определить следующие показатели:
Это наиболее информативные показатели, которые позволяют выявить основные виды патологии дыхательной системы.
Спирометрия – расшифровка
Во время интерпретации результатов отвечают на два вопроса: есть ли изменения ФВД и по какому типу происходят изменения, если они есть.
Существует три типа нарушения функции внешнего дыхания:
В клинике Медсервис (Ижевск) для исследования морфологических изменений в бронхолегочной системе используют так же рентгенографию, компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ). Эти методы, в сочетании со спирографией, дают исчерпывающую информацию о состоянии дыхательной системы.
Спирометрия
Спирометрия относится к инструментальным методам диагностики легких, которые делятся на три большие группы: используемые для морфологической визуализации, для оценки функции и позволяющие оценить оба этих показателя.
Для исследования морфологических изменений в бронхолегочной системе используют рентгенографию, КТ и МРТ. Эти методы широко распространены, но они не позволяют судить о том, как функционирует дыхательная система.
Лучшим способом оценить функцию внешнего дыхания является спирометрия, позволяющая не только подтвердить диагноз, но и определить тяжесть состояния пациента.
Спирометрия – что это
Справочно. Спирометрия – это исследование воздушного потока, позволяющее оценить функцию внешнего дыхания (ФВД) по многим показателям.
Проводят спирометрию с помощью специального аппарата, представленного компьютером с программным обеспечением и функциональной частью. Последняя состоит из мундштука, воздухопроводящей части и датчиков воздушного потока.
Пациент зажимает во рту мундштук и дышит в него так, как говорит врач. Воздух проходит через проводящую часть и попадает на датчик. Последний регистрирует силу, скорость и объем потока, преобразуя эти данные в различные показатели. Компьютер записывает все результаты, чертит графики и таблицы.
С помощью полученных данных строится общее представление о ФВД.
Справочно. Функцией внешнего дыхания называют способность дыхательной системы проводить воздух из внешней среды в ткань легких и в обратном направлении, а также возможность диффузии газов через ткань легких.
Оценка ФВД является важным диагностическим и прогностическим критерием, потому спирометрия часто проводится пациентам с заболеваниями легких.
Когда назначают исследование
Спирометрия показана тогда, когда необходимо подтвердить наличие заболевания дыхательной системы, узнать степень его выраженности и установить эффективность проводимого лечения.
Показаниями к назначению исследования являются:
Методы оценки ФВД
Справочно. На данный момент существует не так много методик, позволяющих узнать функцию внешнего дыхания. Сейчас применяются только самые точные и малоинвазивные тесты, минимизирующие возможность ошибки и риск возникновения инфекционных осложнений.
Самыми распространенными из этих методов являются:
Подготовка к исследованию
Справочно. Данная методика не требует специальной подготовки пациента. Единственное условие ее выполнения – исключение всех факторов, которые могут повлиять на результат.
В день проведения спирометрии нельзя:
Кроме того, на пациенте должна быть свободная одежда, не сдавливающая грудную клетку и живот. Корсеты и бандажи перед процедурой следует снять.
Методика проведения
Перед спирометрией врач измеряет массу тела пациента и его рост, заносит показатели в компьютер, также в программу вносятся данные пациента, его возраст, пол и полное имя.
Справочно. После этого обследуемый садится на стул, сохраняя максимально ровную осанку. Лишние движения во время проведения методики запрещены из-за возможных искажений результатов.
На аппарат надевают одноразовый мундштук, после чего врач учит пациента правильно дышать. Ему заранее объясняют, что значит спокойное дыхание, глубокое дыхание, форсированный выдох и вдох. Затем на нос пациента надевают зажим, а мундштук помещают в рот и просят плотно прижать его губами.
Врач запускает программу и дает пациенту инструкции. Вначале его просят дышать в спокойном привычном темпе. Затем – сделать максимально глубокий вдох и выдох. После этого пациент дышит максимально быстро и поверхностно. Инструкции могут быть изменены в соответствие с поставленными целями.
Все это время программа записывать полученную информацию, чертит графики, подсчитывает показатели спирометрии. После этого все результаты выводятся на экран компьютера врача. Как правило, методику повторяют дважды или трижды, чтобы убедиться в отсутствии погрешности в технике выполнения.
Справочно. При необходимости отличить обратимые изменения бронхиального дерева от необратимых, пациенту вводят сальбутамол. Спирометрию проводят до пробы с препаратом и через 15 минут после его введения.
Спирометрия с бронхолитиком позволяет провести дифференциальную диагностику между бронхиальной астмой и ХОБЛ, потому применяют его не всегда.
Спирометрия – норма
Спирометрия позволяет определить множество показателей внешнего дыхания и сравнить их с нормативными значениями. Последние могут значительно отличаться у лиц разного пола и возраста.
Внимание. В каждом конкретном случае показатель нормы задает программа согласно введенных исходных данных. Нормы рассчитываются в процентах от показателя нормы.
В ходе проведения методики определяются следующие показатели спирометрии:
Справочно. Это наиболее информативные показатели спирометрии, которые позволяют определить основные виды патологии дыхательную системы. В зависимости от поставленных задач количество показателей может быть увеличено.
Особенности исследования у детей
Детям сложно объяснить, как именно необходимо дышать во время проведения спирометрии. Они часто допускают ошибки, могут капризничать или отказываться выполнять тест.
Справочно. До 5 лет проводить исследование бессмысленно, поскольку до этого возраста дети не могут сделать правильный выдох. Любое повышение нагрузки – плачь, крик, излишняя подвижность – искажают результаты теста. Потому его делают детям школьного возраста, находящимся в спокойном состоянии.
Рекомендуется проведение методики в детском кабинете функциональной диагностики, где есть игрушки, отвлекающие картинки и доброжелательная атмосфера. Детский врач-диагност умеет находить подход к детям и объяснять им, что требуется делать.
До 9 лет желательно использовать вспомогательные картинки. Например, показывать ребенку праздничный торт со свечой, которую он сможет задуть, если правильно выдохнет воздух в трубку. Во время спирометрии важно следить за тем, чтобы мундштук был плотно охвачен губами и воздух не проходил мимо него.
Следует несколько раз повторить методику, а затем сравнить показатели. Если два полученных один за другим результата отличаются незначительно, спирометрию можно считать информативной. В противном случае исследование стоит повторить еще раз или отложить на некоторое время.
Интерпретация полученных данных у детей также имеет свои особенности.
Справочно. Существуют специальные формулы, которые переводят нормативные показатели взрослых, пересчитывая их с учетом детского возраста. Как правило, пользуются программами, которые автоматически выдают результаты, учитывая возраст обследуемого.
Спирометрия – расшифровка
Во время интерпретации результатов отвечают на два вопроса: есть ли изменения ФВД и по какому типу происходят изменения, если они есть.
Существует три типа нарушения функции внешнего дыхания:
Более подробная расшифровка всех показателей и графиков, нарисованных компьютером, позволяет заподозрить конкретную патологию.
К какому врачу обратиться
Заболеваниями легких занимается пульмонолог, который дает направление на исследование. В том случае, если соответствующий аппарат есть в поликлинике, направление может дать участковый терапевт. Для детей существуют соответствующие детские специалисты – детский пульмонолог и участковый педиатр.
В случае, если исследование проводят с целью выявления бронхиальной астмы, назначить спирометрию может врач-аллерголог. Любой специалист, которому необходимо проверить функцию внешнего дыхания пациента может сделать такое назначение.
Справочно. Проводят исследование в кабинете функциональной диагностики. Там работает врач-диагност, который имеет сертификат, позволяющий работать со спирометром.
Диагност следит за правильностью выполнения методики, дает указания пациенту, после чего пишет заключение на основании полученных данных. Расшифровку результата, чаще всего, делает врач, назначивший исследование.
Пациенты с хроническими заболеваниями бронхолегочной системы могут выполнять альтернативную методику самостоятельно. Для этого у них есть карманные пикфлоуметры, показывающие пиковую скорость выдоха.
Справочно. Пикфлоуметрия менее информативна, чем спирометрия, но позволяет в общих чертах определить функцию внешнего дыхания за несколько секунд. Приобрести такой прибор можно в магазине медицинской техники.
Противопоказания
Спирометрия является неинвазивным методом, риски развития осложнений при ее проведении минимальны.
Внимание. Однако стоит учитывать, что во время исследования из-за особой методики дыхания головной мозг кратковременно испытывает гипоксию. Кроме того, повышается давление в легких, в грудной клетке и в сосудах малого круга кровообращения, увеличивается нагрузка на дыхательную мускулатуру и мышцы брюшного пресса.
Отсюда следует ряд противопоказаний к проведению спирометрии:
Отличие спирометрии от спирографии
Разница между двумя понятиями заключается в словообразовании согласно правилам греческой терминологии. Медицинские названия, обозначенные латинским и греческим языками, переводятся по частям, их образующим.
Термин “Спирометрия” состоит из двух частиц: “спиро-” и “-метрия”. Первая переводится как дыхание, дышать, а вторая – измерение. Термин “Спирография” имеет ту же первую часть, а вторая часть “-графия” означает записывать.
Справочно. Отсюда следует, что спирометрией обозначают сам процесс измерения функции внешнего дыхания. Спирография же – изображение или запись полученных результатов на бумаге. Как правило, термины считают синонимами, поскольку во время проведения исследования результат всегда записывают на бумаге.
Что значит форсированный выдох
Исследование функции внешнего дыхания. Часть 2
В клинической практике в большинстве случаев проводится форсированная спирометрия. Скорость воздушного потока измеряется во время выполнения пациентом маневра форсированного выдоха.
Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ)
ФЖЕЛ – максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после максимально глубокого вдоха.
ФЖЕЛ снижается при многих видах патологии, а повышается только в одном случае – при акромегалии. При этом заболевании все остальные легочные параметры остаются нормальными.
Исследование ФЖЕЛ служит самым важным легочным функциональным тестом, поскольку для любого человека существует ограничение максимальной скорости выдоха.
Ограничение экспираторного потока достигается при умеренном усилии, и дальнейшее повышение усилия приводит к увеличению потока только в начальной четверти ФЖЕЛ, но не при средних и низких объемах воздуха в легких. После достижения ПСВ каждая точка оставшейся части кривой определяет тот максимальный поток, который может быть достигнут при данном объеме легких
Таким образом, каждый человек имеет уникальную кривую поток–объем, которая обладает высокой воспроизводимостью у одного и того же человека.
Легочная ткань обладает эластичностью, которая служит основной силой, заставляющей воздух выходить из легких во время выдоха. Эластичность также играет большую роль в поддержании просвета бронхов.
При форсированном выдохе по мере уменьшения внутрилегочного объема нарастает динамическая компрессия ДП, что вызывает их критическое сужение и ограничивает воздушный поток.
Таким образом, максимальный экспираторный поток определяется эластичностью легочной ткани (которая обеспечивает прохождение воздуха по ДП и поддерживает их просвет открытым), диаметром бронхов и сопротивлением ДП воздушному потоку.
Измерение ФЖЕЛ может быть проведено различными способами (максимальный вдох делается после спокойного или после полного выдоха, перед форсированным выдохом делается или нет пауза).
Но предшествующий маневру ФЖЕЛ вдох оказывает существенное влияние на экспираторные скоростные показатели, поэтому для получения максимальных результатов исследования рекомендуется после спокойного выдоха делать максимально глубокий вдох и сразу же после этого без паузы выдохнуть весь воздух с максимальным усилием.
Пауза на высоте вдоха может вызвать «стрессовое расслабление» со снижением эластической тяги и увеличением растяжимости дыхательных путей, что ведет к уменьшению скорости выдоха.
Выполнить дыхательные маневры лучше, чем позволяют физические возможности пациента после адекватного обучения, невозможно. А хуже – сколько угодно.
Пациент может пытаться сымитировать низкие результаты, выдыхать не с максимальной силой, без острого пика на выдохе. Полученные в таком случае показатели функции внешнего дыхания могут указывать на бронхиальную обструкцию разной степени выраженности, которой в реальности нет.
Если у пациента будет неправильно оценена степень вентиляционных нарушений, то может быть назначено непоказанное ему лечение. Поэтому рекомендуется, чтобы на распечатке результатов спирометрии было графическое изображение, а не только цифровые данные.
Врач, анализируя результаты, сможет в таком случае сам оценить выраженность нарушений внешнего дыхания, а не полагаться на выбор компьютера.
После выполнения дыхательного маневра сразу визуально оценивают приемлемость кривой для получения достоверных результатов.
Критериями неприемлемости кривой являются:
– наличие артефактов (кашель, смыкание голосовых связок);
– преждевременное завершение дыхательного маневра или его прерывание;
– дыхательный маневр проводится не на максимальном уровне;
– признаки утечки воздуха или закупорки загубника;
– проведение дополнительных дыхательных маневров;
– обратная экстраполяция (затянувшаяся задержка на высоте максимального вдоха перед форсированным выдохом более 80 мсек);
– длительность форсированного выдоха менее 6 секунд;
– не достигнута фаза плато на выдохе.
Типичные ошибки при выполнении форсированных вентиляционных маневров:
1. Недостаточно плотное захватывание загубника, приводящее к утечке воздуха между ним и губами пациента.
2. Неполный вдох.
3. Несвоевременное, ещё до захватывания загубника, начало форсированного выдоха.
4. Чрезмерное поджатие губ или сжатие зубов.
5. Отсутствие должного волевого усилия.
6. Недостаточная продолжительность выдоха.
7. Преждевременный вдох.
8. Возникновение кашля в момент выполнения дыхательного маневра.
Кроме того, ОФВ6 лучше воспроизводим, чем ФЖЕЛ. Отношение ОФВ1/ОФВ6 отражает степень ограничения воздушного экспираторного потока и позволяет прогнозировать снижение ОФВ1 у курильщиков.
В отличие от маневра ФЖЕЛ, более короткий маневр ОФВ6, не требующий достижения плато на кривой объем-время, снижает риск развития синкопальных состояний у тяжелых больных во время исследования и уменьшает утомляемость как пациента, так и медицинского персонала.
Вместе с тем должные величины ОФВ6 не вполне разработаны, поэтому пока рекомендуется по-прежнему оперировать традиционным ФЖЕЛ.
Для ответа на этот вопрос необходимо вычислить соотношение ОФВ1 /ФЖЕЛ.
Важным спирометрическим показателем является отношение ОФВ1 /ФЖЕЛ, которое обычно выражается в процентах – максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после полного спокойного выдоха).
ОФВ1, представляет собой достаточно постоянную долю ФЖЕЛ, независимую от размера легких.
У здорового человека это соотношение составляет 75–85%, но с возрастом скорость выдоха снижается в большей степени, чем объем легких, и отношение несколько уменьшается.
У детей, наоборот, скорости воздушных потоков высокие, поэтому соотношение ОФВ1 /ФЖЕЛ у них, как правило, выше – около 90%.
При обструктивных нарушениях отношение ОФВ1 /ФЖЕЛ снижается, поскольку ОФВ1 снижается соответственно тяжести обструкции. ФЖЕЛ при этом также уменьшается, но, как правило, в меньшей степени.
Показатель ОФВ1 /ФЖЕЛ помогает диагностировать бронхиальную обструкцию даже при снижении ФЖЕЛ.
Если снижены и ОФВ1, и ФЖЕЛ, причем также имеется снижение отношения ОФВ1 /ФЖЕЛ, то причиной являются обструктивные нарушения.
При легочной рестрикции без обструктивных изменений ОФВ1 и ФЖЕЛ снижаются пропорционально, следовательно, их соотношение будет в пределах нормальных величин или даже немного выше.
Таким образом, при необходимости дифференцировать обструктивные и рестриктивные нарушения оценивают соотношение ОФВ1 /ФЖЕЛ.
