СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G01N33/497 A61B5/08 

Изобретение относится к области медицины, а именно к разделу патофизиологии дыхания, и может быть применено в пульмонологии и фтизиатрии, при исследовании функции внешнего дыхания у больных с различными заболеваниями легких.

Для определения диффузионной способности легких с применением оксида углерода (СО) известны два способа: 1) метод одиночного вдоха (задержка дыхания), 2) в условиях устойчивого состояния (при спокойном дыхании). (Путов Н.В. и др. Справочник по пульмонологии, М., 1987, с. 81-82).

Известен способ определения диффузионной способности легких методом задержки дыхания (одиночного вдоха) (Гурина Г.П. // Физиологич. журн., 1972, т. 58, N 5, с. 793-795). Он заключается в том, что в условиях относительного покоя, в положении сидя, пациент делает глубокий вдох из положения максимального выхода, вдыхая газовую смесь: воздуха с 0,25-0,28% СО и 14% гелия. Затем задерживает дыхание на 10-20 с, после чего делает максимальный выдох. Выдыхаемый воздух анализируют. Альвеолярная проба собирается в конце глубокого выдоха, после сбрасывания первых 700 мл эспирата.

Недостатком способа с задержкой дыхания является требование от пациента глубокого выдоха (700-800 мл газа), что невыполнимо для больных с дыхательной недостаточностью II и III степени. Кроме того, метод задержки дыхания является нефизиологичным.

Известен способ определения диффузионной способности легких в условиях устойчивого состояния, взятый за прототип (Голикова Т.М., Любченко Л.Н. // Справочник по функциональной диагностике в педиатрии. - М., 1979, с. 290). Он заключается в том, что пациент при спокойном дыхании в течение 15 мин дышит атмосферным воздухом, затем 6 мин вдыхает смесь СО 0,03-0,04% с воздухом. На 2 и 5 мин, когда концентрация СО в альвеолярном воздухе устанавливается (что постоянно регистрируется), измеряют концентрация СО в выдыхаемом воздухе. Причем концентрацию СО в альвеолярном воздухе определяют в выдыхаемом воздухе - в конечной порции глубокого выдоха.

Недостатком способа в условиях устойчивого состояния является необходимость глубокого выдоха, а также невозможность обследования больных, если объем выдоха менее 700-800 мл, что не осуществимо для тяжелых больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней.

Устройство для определения диффузионной способности легких предложено для обследования тяжелых больных с патологией легких.

Для определения диффузионной способности легких известны три аппарата: "Респараметр МК-4" фирмы "Морган" (Англия), "Диффузионтест" фирмы "Годарт" (Голландия) и "Диффузиометр" СКТБ "Медфизприбор" г. Казань (Агранович Р.И. // Современные вопросы кардиологии. М., 1970, с. 54-56; Ширяева И.С. и др. // Вестн. АМН СССР, 1972, N 12, с. 29; Абдрафиков Ю.Г., Фрумкин Г.С. // Тр. Казанск. мед.ин-та, 1972, т. 41, с. 278).

Известен аппарат "Респараметр МК-4" фирмы "Морган" (Англия, 1968) для определения диффузионной способности легких методов задержки дыхания - (одиночного вдоха) (Гурина Г.П. // Физиологич. журн. - 1972, т. 58, N 5, с. 793-795). Аппарат имеет только два контейнера: 1) контейнер для вдыхаемого воздуха, 2) контейнер для выдыхаемого воздуха, причем концентрацию СО альвеолярного воздуха определяют в выдыхаемом воздухе, а именно в конечной порции глубокого выдоха - после сбрасывания (удаления в атмосферный воздух) первых 700 мл выдыхаемого воздуха (эспирата).

Недостатком аппарата является то, что он работает по методу задержки дыхания, который является не физиологичным, требует от пациента глубокого выдоха (700-800 мл газа), что для больного является затруднительным, вследствие чего обследование тяжелых больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней либо дает недостоверные результаты, либо вообще не может быть применено. Кроме того, аппарат имеет большую чувствительность к СО₂, что требует значительных поправок при расчете. При исследовании используются большие концентрации СО (0,25-0,28%), что небезразлично для организма пациента.

Известны аппараты "Диффузионтест" фирмы "Годарт" (Голландия, 1972) (Ширяева И. С. и соавт. // Вестн. АМН СССР, 1972, N 12, с. 29) и советский аппарат "Диффузиометр" Казанского СКТБ "Медфизприбор" (1970), которые определяют диффузионную способность легких методом устойчивого состояния - прототипы (Агранович Р.И. // Современные вопросы кардиологии. М., 1970, с. 54-56; Абдрафиков Ю.Г., Фрумкин Г.С. // Тр. Казанск. мед. ин-та, 1972, т. 41, с. 278). Аппараты имеют одинаковый принцип действия и аналогичную конструкцию.

Советский аппарат "Диффузиометр" принят авторами за прототип, так как он имеет сходство с предлагаемым изобретением по большинству признаков. Аппарат "Диффузиометр" (СКТБ "Медфизприбор", г. Казань) имеет следующие основные узлы: контейнер для вдыхаемой газовой смеси с краном, контейнер для выдыхаемой газовой смеси с краном, клапанная коробка с загубником, спирограф, два газовых анализатора и блок автоматического управления.

Достоинством аппарата является то, что он определяет диффузионную способность легких методом устойчивого состояния, т.е. в физиологических условиях, при спокойном дыхании больных. Кроме того, аппарат использует минимальные концентрации СО (0,03-0,04%), а также позволяет определять мембранный и кровяной компоненты диффузионной способности легких.

Недостатком этого аппарата, так же как и других известных аппаратов, в том, что он не позволяет определять диффузионную способность легких у тяжелых больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней, так как забор пробы конца выдоха происходит только при объеме более 700-800 мл, что для них не осуществимо. Кроме того, большое расстояние от загубника до кранов переключения газов (80 см) препятствует быстрому установлению равновесия газов через альвеолярно-капиллярную мембрану у больных, что удлиняет продолжительность исследования (до 21 мин), что в свою очередь утомляет пациента и потому не может применяться у тяжелых больных с дыхательной недостаточностью.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства и способа определения диффузионной способности легких, обеспечивающего возможность его использования для обследования тяжелых больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней, повышения точности исследования, сокращения времени обследования больных и уменьшения интоксикации больных оксидом углерода.

Отличием предложенного способа от известного является: у больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней при определении концентрации оксида углерода в альвеолярном воздухе анализируют газовую смесь, приготовленную путем предварительного вдыхания пациентом кислорода и выдыхания углекислого газа в дополнительный контейнер, при этом сначала больной производит в течение 1,5 мин вдох и выдох в замкнутом объеме дополнительного контейнера, создавая газовую смесь с повышенной на 5-10 мм рт.ст. концентрацией СО₂, а затем повторяет дыхание этой смеси еще в течение 20 с.

Сущность способа определения диффузионной способности легких заключается в определении концентрации оксида углерода с помощью газоанализаторов во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе пациента при спокойном дыхании после предварительного вдыхания им смеси оксида углерода с воздухом с использованием устройства, содержащего контейнеры для вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси, после чего производится расчет диффузионной способности легких по стандартной формуле. Новым является то, что у больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней при определении концентрации оксида углерода в альвеолярном воздухе исследуют газовую смесь, приготовленную путем предварительного вдыхания больным кислорода и выдыхания углекислого газа в дополнительный контейнер. Пациент в течение 1,5 мин производит вдох и выдох в замкнутом объеме дополнительного контейнера, создавая газовую смесь с повышенной на 5-10 мм рт.ст. концентрацией диоксида углерода, с последующим повторением дыхания в течение 20 с приготовленной ранее газовой смесью.

Сущность предлагаемого устройства для определения диффузионной способности легких. Устройство включает в себя клапанную коробку с загубником и два контейнера для вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси, соединенных между собой посредством переключателей газов, и два газовых анализатора. Новым является то, что включен третий, дополнительный контейнер газовой смеси, который соединен между загубником и клапанной коробкой посредством последовательно включенных трехходовым и двухходовым кранами переключения газов, при этом расстояние между загубником и трехходовым краном переключения газов составляет величину от 5d до 10d, где d - диаметр трубопровода. Дополнительный контейнер выполнен из тонкой эластичной ткани и имеет объем 2-3 л.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 изображены этапы обследования на устройстве.

Устройство для осуществления способа определения диффузионной способности легких состоит из контейнера 1 для вдыхаемой газовой смеси (воздух с СО), контейнера 2 для выдыхаемой газовой смеси (воздух с СО), соединенных между собой клапанной коробкой 3, обеспечивающей направленный ток воздуха. Спереди клапанной коробки находятся мундштук с загубником 4, а ниже присоединен контейнер 5 для газовой смеси путем возвратного дыхания больного (О₂ и СО₂), укрепленные на штативе. Контейнер 5 расположен между загубником и клапанной коробкой и подключен к ним через двух- и трехходовые краны 9 и 8. В устройстве имеется три трехходовых крана 6, 7, 8 и один двухходовый 9. Все три контейнера с прилежащими кранами (1 и 6; 2 и 7; 5 и 9) соединены с клапанной коробкой винтовыми соединениями 10, что позволяет отсоединять их и производить забор газа для анализов из контейнеров 1, 2, 5 непосредственно в автономно существующие два газоанализатора (на СО, О₂ и СО₂).

Примеры из клиники. В акте испытания засвидетельствовано обследование авторами 159 больных туберкулезом и саркоидозом легких, из них у 83 тяжелых больных была дыхательная недостаточность II и III степеней. Получены положительные результаты определения диффузионной способности легких у больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней при объеме дыхания 200-300-500 мл, данные подвергнуты статистической обработке. Точность способа в пределах ± 1-1,5 мм рт. ст., т.е. 2-3% абсолютного значения, что вполне удовлетворяет запросам клинической практики.

Приводим пример определения диффузионной способности легких (ДЛ_со) у больной фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с дыхательной недостаточностью III степени при объеме дыхания 356 мл (менее 700-800 мл), подтверждающий возможность осуществления способа.

Больная Д. , 35 лет, инвалид II группы. Туберкулезом легких больна 10 лет, последние 5 лет страдала фиброзно-кавернозным туберкулезом с дыхательной недостаточностью сначала II, а затем III степени. Поступила в клинику в ноябре 1982 г. в тяжелом состоянии, истощена. Одышка, число дыханий 24-26 экс. в 1 мин в покое. Объем дыхания 356 мл. Пульс 104 уд. в 1 мин. Рентгенологически: в верхне-средних отделах обоих легких на фоне фиброза имеются каверны справа 4х5 см и слева 3х4 см, с очагами вокруг. В мокроте БК+. Исследование ДЛ_со проводилось по методике, изложенной выше.

Результаты исследования показали, что диффузионная способность легких у больной равна 5,75 мл/мин/мм рт.ст. (при норме 10,7-35 мм/мин/мм рт.ст). Общее время обследования составило 10 мин 53 с, из них 5 мин 53 с дыхания в аппарат и 5 мин отдыха. Исследование проводилось при объеме дыхания 356 мл.

Таким образом, это подтверждает возможность исследования ДЛ_со у тяжелых больных с дыхательной недостаточностью II и III степеней при объеме дыхания менее 700-800 мл.

Изобретение относится к медицинской технике. Сущность изобретения: способ определения диффузионной способности легких заключается в определении концентрации оксида углерода с помощью газоанализаторов во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе пациента при спокойном дыхании после предварительного вдыхания им смеси оксида углерода с воздухом, с использованием устройства, содержащего контейнеры для вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси, после чего производится расчет диффузионной способности легких по стандартной формуле. Новым является то, что у больных с дыхательной недостаточностью 2 и 3 степеней при определении концентрации оксида углерода в альвеолярном воздухе исследуют газовую смесь, приготовленную путем предварительного вдыхания больным кислорода и выдыхания углекислого газа в дополнительный контейнер. Пациент в течение 1,5 мин производит вдох и выдох в замкнутом объеме дополнительного контейнера, создавая газовую смесь с повышенной на 5 - 10 мм рт. ст. концентрацией диоксида углерода, с последующим повторением дыхания в течение 20 с приготовленной ранее газовой смесью. Устройство для осуществления способа определения диффузионной способности легких состоит из контейнера для вдыхаемой газовой смеси (воздух с СО), контейнера для выдыхаемой газовой смеси (воздух с СО), соединенных между собой клапанной коробкой, обеспечивающей направленный ток воздуха. Использование изобретения дает возможность обследовать тяжелых больных с дыхательной недостаточностью 2 и 3 степеней при объеме дыхания менее 700 - 800 мл. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.