СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕГИОНАРНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ И КРОВОТОКА ЛЕГКИХ Российский патент 1999 года по МПК A61B5/205 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для исследования функционального состояния легких.

В настоящее время изучение функционального состояния легких входит в число необходимых и обязательных исследований у большинства пульмонологических больных, особенно у тех из них, кому предполагается выполнение хирургических вмешательств по поводу органических заболеваний легких, в том числе и туберкулеза. Результаты исследований функции легких способствуют раннему выявлению легочной патологии, позволяют объективно оценить функциональные возможности пораженного органа, контролировать в динамике его состояние на различных этапах лечения. Существенный вклад вносят функциональные исследования легких и в уточнение показаний и противопоказаний к хирургическому лечению и проведению реабилитационных мероприятий.

Наиболее близким к предложенному является способ оценки регионарной вентиляции и кровотока, основанный на проведении сцинтиграфических исследований (Сигаев А.Т., Юсупова М.М., Мурсалова Г.Х. Сцинтиграфические исследования в постановке диагноза кавернозного туберкулеза легких. - Проблемы туберкулеза, 1992, с. 5-6, 33-35). Известный способ предполагает изучение функции легких по 6 зонам и включает введение радиоизотопных препаратов в организм обследуемого. Данный способ выбран нами в качестве прототипа.

Однако получение достоверной информации о состоянии вентиляции и кровотока при проведении известного способа возможно только при создании оптимальных соотношений между активностью радиоизотопного препарата, чувствительностью системы, разрешающей способностью прибора, количеством радиоактивного препарата с учетом его срока годности.

Кроме того, проведение радиоизотопных исследований требует наличия специально оборудованной лаборатории, а также специально обученного медицинского персонала для выполнения внутривенных инфузий, которые в свою очередь могут сопровождаться развитием осложнений.

Нами разработан бесконтактный, неинвазивный способ комплексного исследования функционального состояния легких. Эмпирически подобранные нами условия проведения обследования позволяют произвести одновременную точную оценку как регионарной вентиляции, так и регионарного кровотока легких. Простота и доступность способа позволяют широко использовать его при проведении скрининговых исследований.

Способ осуществляется следующим образом.

Пациент располагается в кресле в положении, обеспечивающем расслабление передней брюшной стенки. В спинке кресла находится излучатель электромагнитных колебаний, генерирующих поле мощностью 100-500 мВт и частотой 5-30 МГц. Поле с указанными характеристиками не оказывает вреда на обследуемого, оно разрешено для использования в лечебно-диагностических целях. Экран с датчиками, позволяющими измерять напряженность поля в проекции легких, располагается над передней поверхностью грудной клетки. Расстояние от генератора до зоны, в которой производят измерения напряженности, выбирают таким, чтобы измерение производить при отношении сигнал/шум 10-15 дБ. Наиболее часто оно составляет от 5 до 30 см. Экран состоит из 64-256 датчиков, которые расположены симметрично над левым и правым легкими, равномерно охватывая всю поверхность грудной клетки.

В каждом легком выделяют по три зоны, располагающиеся от ключицы до второго ребра, между вторым и шестым ребрами и от шестого ребра до края реберной дуги. Датчики располагают таким образом, чтобы в каждой из шести выделенных зон измерять напряженность электромагнитного поля не менее чем в 10 точках. Измерение осуществляют постоянно во время выполнения пациентом резервного вдоха в реальном масштабе времени.

Понятие резервного вдоха традиционно используется для обозначения дополнительного вдоха, который может сделать обследуемый после спокойного вдоха. Резервный объем вдоха соответствует тому объему газа, который можно вдохнуть после спокойного вдоха, то есть во время резервного вдоха. Указанный объем составляет часть жизненной емкости легких.

Вся информация с датчиков поступает в персональный компьютер, где ее обрабатывают и вычисляют показатель A, соответствующий единицам кровенаполнения легких, он рассчитывается по определенной формуле
A = K_п • ЖЕЛ_долж/K_д,
где K_п - коэффициент преобразования (константа в интервале от 1000 до 2000), зависящий от количества разрядов АЦП;
ЖЕЛ_долж. - значимая емкость легких (должная величина);
K_д - количество датчиков.

Максимальное значение A равно 100, что соответствует полному кровенаполнению легких.

Сравнивают значения показателя A для симметричных зон правого и левого легкого между собой. Рассчитывают разницу в процентах между указанными показателями, принимая в каждом случае за 100% больший показатель симметричных участков.

Диагностические критерии для вентиляции и кровотока в норме и при их нарушениях: при разнице величин показателя A симметричных зон обоих легких до 15% устанавливают нормальные регионарные вентиляцию и кротовок в сравниваемых зонах, а при разнице свыше 15% - делают вывод о снижении регионарной вентиляции и кровотока в той зоне, в которой величина показателя A меньше. При этом степень выявляемого снижения регионарных вентиляции и кровотока прямо пропорционально разнице величин показателя A сравниваемых зон, то есть чем больше разница величин показателей сравниваемых зон, тем более выражено снижение регионарных вентиляции и кровотока.

Благодаря тому что обследование пациентов проводят в определенный период дыхательного цикла, а именно во время резервного вдоха, удается получить комплексную информацию, одновременно характеризующую как легочную регионарную вентиляцию, так и регионарный кровоток.

Действительно, при максимально глубоком вдохе происходит полное раскрытие капиллярного русла легкого. По мере выдоха объем легкого уменьшается за счет эластичных свойств легочной ткани, при этом сосудистое русло закрывается. Учитывая этот факт, во время глубокого вдоха регистрируют максимальную напряженность электромагнитного поля в проекции легких. Нами установлено, что указанный показатель одновременно характеризует и легочную вентиляцию, и легочной кровоток.

Способ поясняется конкретным клиническим примером его осуществления.

Больной М., поступил 08.02.95 в отдел торакальной хирургии с диагнозом: множественные туберкуломы правого легкого в фазе уплотнения, хронический бронхит в стадии ремиссии, хронический гастродуаденит. Из анамнеза: туберкулез правого легкого выявлен при флюорографическом обследовании в конце 1994 года. Лечился в ПТД без клинического и рентеноглогического эффекта.

Состояние при поступлении удовлетворительное, жалоб на общее самочувствие нет. При аускультации дыхание ослаблено. Тоны сердца ритмичные, 68 сердечных сокращений в минуту, границы сердца в пределах нормы, печень и селезенка не пальпируются. Анализ крови без патологии.

При рентгенологическом обследовании справа субплеврально в 6 выявлена фокусная тень до 1,5 см в диаметре с четкими контурами и очаговая тень размером менее 1 см с четкими контурами на фоне обогащенного легочного рисунка. В 1 обнаружена очаговая тень до 1 см в диаметре. Левое легкое без особенностей.

Данные радиоизотопного исследования: нарушение микроциркуляции выявлены в верхних отделах правого легкого, объем микроциркуляции справа составил 39%, слева - 61%.

Больному проведено исследование регионарной вентиляции и кровотока по предложенному способу. Для этого его расположили в положение полулежа в кресле, в спинку которого вмонтирован генератор электромагнитного поля с указанными выше параметрами. Напряженность поля в течение резервного вдоха измеряли 128 датчиками, расположенными симметрично над левым и правым легкими на расстоянии 23 см от поверхности грудной клетки. Измерение проводили при отношении сигнал/шум 12 дБ.

В результате расчета величины A усредненные значения напряженности электромагнитного поля по зонам легких справа составили: в верхних отделах (от ключицы до второго ребра) - 6 мкВ/м, в средних отделах (между вторым и шестым ребрами) - 20 мкВ/м и в нижних отделах (от шестого ребра до края реберной дуги) - 20 мкВ/м. В тех же зонах слева получены следующие показатели: в верхних отделах - 10 мкВ/м, в средних отделах - 20 мкВ/м, в нижних отделах - 20 мкВ/м. Принимая за 100% большую величину показателя симметричных зон правого и левого легкого и сравнивая их между собой, выявляем, что в верхней зоне правого легкого показатель снижен на 40%, а в других зонах нет разницы между величинами показателей.

Результаты проведенных обследований и расчет показывают, что в верхнем отделе правого легкого снижены регионарные вентиляция и кровоток. Показатели кровотока и вентиляции в средних и нижних отделах обоих легких в пределах нормальных значений.

Полученные данные полностью коррелируют с данными радиоизотопного исследования.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для определения функционального состояния легких. Технический результат заключается в обеспечении точности оценки регионарной вентиляции и кровотока. Пациента располагают в электромагнитном поле мощностью 100-500 мВт и частотой 5-30 МГц. Во время резервного вдоха постоянно измеряют напряженность поля в проекции легких, выделяя три зоны с каждой стороны от ключицы до второго ребра, между вторым и шестым ребрами и от шестого ребра до края реберной дуги. В каждой зоне измерение проводят не менее чем в 10 точках, по полученным результатам рассчитывают показатель А для каждой зоны и сравнивают эти показатели для симметричных регионов правого и левого легкого. При разнице между ними до 15% устанавливают нормальные регионарные вентиляцию и кровоток, а при разнице свыше 15% - сниженные регионарные вентиляцию и кровоток, пропорциональные величине разницы.

Способ оценки регионарной вентиляции и кровотока легких, включающий количественное определение вентиляции и кровотока по зонам обоих легких, отличающийся тем, что пациента располагают в электромагнитном поле мощностью 100 - 500 мВт и частотой 5 - 30 МГц, во время резервного вдоха постоянно измеряют напряженность поля в проекции легких, выделяя по три зоны с каждой стороны, располагающиеся от ключицы до второго ребра, между вторым и шестым ребрами и от шестого ребра до края реберной дуги, при этом в каждой зоне измерение ведут не менее чем в 10 точках, равномерно распределяя их по исследуемой области, усредняют измеренные показатели напряженности электромагнитного поля по указанным зонам и вычисляют по ним показатель A, сравнивают величины показателя A симметричных регионов правого и левого легких между собой и при разнице между ними до 15% по отношению к региону с большей величиной A устанавливают нормальные регионарные вентиляцию и кровоток в зонах, а при разнице свыше 15% - сниженные регионарные вентиляцию и кровоток, пропорциональные величине разницы.