Способ определения транспортной функции легких Советский патент 1993 года по МПК A61B6/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к разделу медицинской радиологии и рентгенологии.

Цель изобретения - повышение точности определения.

Способ осуществляется следующим образом.

В распылитель ультразвукового ингалятора французской фирмы Cls-Centicis t в шприце вводят 740-920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина с размером частиц 20- 30 мкм из наборе ТСК-8 фирмы CIs в 2.0-3,0 мл физиологического раствора хлористого натрия. Тут же дополнительно в другом чистом шприце вводят еще 2-3 мл физиологического раствора в трубочку распылителя ингалятора для смыва остаточной активности с ее стенок. Пациент сразу после этого садится напротив ингалятора и берет в рот загубник аппарата. Включается компрессор, подающий в закрытую систему ингалятора сжатый воздух под давлением в 2-3 атм, воздух проходя распылитель, наполняет дыхательный мешок ингалятора мелкодисперсной радиоаэрозолью. Технические возможности ингалятора этой фирмы позволяют получить аэрозоль с размерами частиц преимущественно от 1-2 до 10-12 мкм, что дает информацию со всех отделов трахеобронхиального дерева, включая и терминальные бронхиолы.

После наполнения мешка радиоаэрозолью посредством зажима выключается носовое дыхание пациента и засекается время. Ингаляция длится 8-12 мин при комнатной температуре 18-20°С. Сразу после, ингаляции пациент полоскает рот и горло обычной водой для смыва остаточной активности с ротоглотки и занимает положение

XI

О

VI оо

СП

о

лежа на спине под детектором сцинтилля- ционной гамма-камеры японской фирмы Toshiba. После получения контрольного изображения на экране камеры с информацией о правильной укладке пациента включается счетчик импульсов и времени. Одновременно идет непрерывная запись ъ- память компьютера Sinultanity. Регистрация изображения производится с частотой 12 кадров в 1 ч. В течение всего периода исследования с 10-минутными интервалами отдыха снимаются 3 сцинтиграмм ы в передне-задней проекции, дающие информацию о качественном распределении радиофармпрепарата в трахеобронхиаль- ном дереве - аэрозольная сцинтиграфия легких. В результате использованных приемов на первые 0-10 мин на измерителе скорости счета гамма-камеры регистрируется 150-300 тыс. импульсов. В течение всего периода исследования пациенту предлагается избегать кашля. Через 24 ч у пациента в том же положении снимается остаточная активность с грудной клетки в течение 10 мин для дальнейших расчетов.

На компьютере с помощью осей координат выделяют на протяжении всего трахе- обронхиального дерева и всего легкого в целом 10 симметричных зон интереса, трахея, бифуркация, корни легкого, средние от- делы, периферии и каждое легкое в отдельности. Транспортная функция легких оценивалась скоростью выведения меченых ингалированных микрочастиц аэрозоля, т.е. скоростью мукоциллиарного клиренса. Расчет последней производился отношением конечной активности на 60-й мин в каждой зоне интереса к первоначальной за 0-5 мин, и скорость мукоциллиарного клиренса выражалась о процентах выведенной за 1 ч исследования активности.

Пример 1. Больной А. ,55 лет, история болезни № 10600, находился на стационарном лечении во 2-м терапевтическом отделении клинической больницы им. С.П.Боткина с 6/IV no26/IV-88 г. с клиническим диагнозом: ХНЗЛ, хронический гнойный обструктивный бронхит II-III стадии, фаза обострения, II степени активности воспаления. Дыхательная недостаточность II степени, скомпенсированное легочное сердце I ст. Жалобы при поступлении на общую слабость, одышку при умеренной физической нагрузке, кашель по утрам со сли- зисто-гнойной мокротой. Болен с 1980 г. и состоит на учете в 63-й поликлинике Фрунзенского района г.Москвы. В анамнезе туберкулез легких в детстве. В настоящее время при длительности наблюдения за последнее 10 лет активность процесса исключена. С 1943 года курит по 20 сигарет в день. При объективном исследовании число дыханий 2, в Т мин в покое с участием вспомогательных дыхательных мышц. Перкуторный

звук над легкими - легочный с коробчатым оттенком, аускультативно-жесткое дыхание с массой сухих рассеянных хрипов по всему легочному полю с обеих сторон. Хрипы значительно усиливаются при форсированном

Q дыхании. Пульс ритмичный, удовлетворительного наполнения, 88 ударов в 1 мин, артериальное давление 140/80 мм рт.ст. Со стороны остальных органов и систем патологии не выявлено. Больному произведены

5 все общеклинические анализы и исследования, в числе бронхофиброскопия, которая выявила картину двухстороннего бронхита - бронхит курильщика. Биопсия: кусочки стенки бронха с атрофией слизистой и фиб0 розом подслизистой.

Больному выведено исследование транспортной функции легких в распылитель ультразвукового ингалятора Centicis введено 920 МБк 99 м Тс макроагрегата аль5 бумина человеческой сыворотки из набора ТСК-5 фирмы Cis с размером частиц от 7 до 20 мкм. Ингаляция продолжалась 10 мин при спокойном дыхании больного с числим дыханий 20 в 1 мин. После ингаляции и по0 лоскании рта в положении лежа на спине пациент помещался под детектор сцинтил- ляционной гамма-камеры японской фирмы Toshiba и в течение 1 ч регистрировалось состояние транспортной функции легких в

5 режиме съемки информации 12 кадров 1 ч. В течение всей процедуры больному удалось избежать кашля. С 10 зон интереса была рассчитана скорость выведения радиофармпрепарата, которая в среднем соста0 вила 88,18%, что намного превышало нормальные показатели. Это не соответствовало эндоскопической картине состояния трахеобронхиального дерева и данным биомикроскопии биопсийного материала, сви5 детельствующим об атрофии слизистой.

Из данных примера следует, что применение макроагрегата альбумина с размером частиц ниже.20 мкм в совокупности с техническими возможностями данного ингалято0 ра создает крайне мелкодисперсную аэрозольную систему с размером частиц менее 1-2 мкм, которые проходят через альве- оло-капиллярную мембрану и в результате получили данные не мукоциллиарного, а ле5 точного клиренса.

Частицы с размерами более 40 мкм не применялись в связи с тем, что в настоящее время в большинстве лабораторий для исследования легких применяются лишь корот- коживующие радионуклиды, в частности

99mTc, которым метится только макроагрегат альбумина с размером частиц от 20 до 40 мкм,

Пример 2, Больная Брюхова Л.А., 39 лет, история болезни № 6967, находилась на стационарном лечении в городской клинической больнице им. С.П.Боткина с 14/11 по 6/IV- 89, с диагнозом: ХНЗЛ, хронический обструктивный бронхит, фаза обострения. Острая левосторонняя пневмония.

При поступлении жалобы на озноб, высокую, до 39°С, температуру, кашель с выделением мокроты, одышку при ходьбе, боли в левой половине грудной клетки. Страдает хроническим бронхитом с 1983 года. Наследственность в отношении ХНЗЛ не отягощена. Кури/ около 15 лет по 10-15 сигарет в день . При объективном исследовании число дыханий 14 в 1 мин в покое, пер- куторно над легкими легочный звук с коробчатым оттенком, аускультативно-жес- ткое дыхание с единичными сухими свистящими хрипами/слева, ниже угла лопатки на фоне ослабленного дыхания - единичные мелкопузырчатые влажные хрипы и шум трения плевры. Пульс ритмичный 90 ударо в 1 мин, артериальное давление 115/70 мм рт.ст. Со стороны других органов и систем патологии не выявлено.

Больной произведены все общеклинические исследования, в их числе бронхофиб- роскопия и исследование мукоциллиарного транспорта. На бронхофиброскопии картина диффузного двухстороннего бронхита II степени интенсивности воспаления (бронхит курильщика). Микроскопия биопсийно- го материала: очень мелкие кусочки слизистой бронха с атрофией эпителия, склероз подслизистой с очаговой лимфокле- точной инфильтрацией эпителия, склероз подслизистой с очаговой лимфоклеточной инфильтрацией в ней. Исследование мукоциллиарного клиренса проведено следующим способом: в ингалятор Cis-Venticis введено 920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина с размером частиц от 20 до 30 мкм в 2,0 мл физиологического раствора хлористого натрия. В систему под давлением в 2 атм подавался воздух. Трубочка распылителя ингалятора после введения активности промывалась 2 мл физиологиче ского раствора для смыва активности с ее стенок. После наполнения мешка большая дышала через загубник в течение 10 мин при спокойном дыхании. По окончании-ингаляции полоскала рот обычной водой, после чего в положении лежа на спине под детектором гамма-камеры в течение 1 ч проводилось исследование мукоциллиарного клиренса. Были получены результаты скорости клиренса по 10 зонам интереса, которые составили в среднем 20%. что расценивалось как значительно снижение транс- портной функции и соответствовало 5 бронхофиброскопическим и биомикроскопическим данным состояния трахеобронхи- ального дерева и мерцательного эпителия его слизистой.

Пример 3, Больной А., история

0 болезни NJ 1292 находился на стационарном лечении в 1-м терапевтическом отделении больницы им. С.П.Боткина с диагнозом: гипоталамический синдром с нарушением жирового обмена. При объективном иссле5 довании число дыханий 18 раз в 1 мин в покое, перкуторный звук над легкими ясный легочный, аускультгтивно-везикулярное дыхание без хрипов. Границы сердца не смещены, тонны звучные, пульс ритмичный,

0 удовлетворительного наполнения 88 ударов 1 мин, артериальное давление 140/80 мм рт.ст. Вредных привычек не имеет. Данный больной был взят в качестве контрольного исследования мукоциллиарного клиренса (в

5 анамнезе отсутствовала легочная патология).

Исследование мукоциллиарного транспорта проводилось следующим образом: в ингалятор Venticis II был введен 740 мБк

0 99 м Тс макроагрегата альбумина в 2,5 мл раствора, трубочка распылителя ингалятора смывалась 2,5 мл фи физиологического раствора. В систему подавался сжатый воздух под давлением 3 атм. Пациент дышал аэро5 золью 10 мин с частотой дыхания 18 раз в 2 мин. По окончании ингаляции полоскал рот водой, после чего в положении лежа на спине под детектором гамма-камеры в течение 1 ч была получена информация о скорости

0 мукоциллиарного клиренса с 10 зон интереса. На сцинтиграммах, полученных в передне-задней проекции, было отмечено равномерное распределение радиофармп- репарата по всем легочным полям. Скорость

5 мукоциллиарного клиренса была 31,2 в правом и 30,6% в левом легком, что расценивалась как нормальная величина.

Пример 4. Было обследовано 5 пациентов, находящихся на стационарном

0 лечении по поводу нейтроциркуляторной дистокии, средний возраст 30 лет, в анамнезе которых отсутствовала легочная патология. При объективном исследовании также, не было обнаружено патологических изме5 нений со стороны дыхательной системы. Всем больным проведено исследование мукоциллиарного транспорта следующим образом.

В ингалятор Venticis И вводилось 740 МБк Тс макроагрегата альбумина с размером частиц 20-40 мкм в 2,0 мл физиологического раствора, Трубочка распылителя ингалятора промывалась 2,0 мл дополнительно вводимого раствора для смыва с ее стенок остаточной активности. С помощью компрессора, в систему подавался воздух под давлением 2 атм. После заполнения дыхательного мешка образовавшееся аэро- золью в течение 8 мин проводилась ингаляция. По окончании ингаляции полоскался рот обычной водой. Процедура ингаляции проходила в помещении с температурой 18-20°С. Затем начиналось исследование мукоциллиарного транспорта поддетектором сцинтилляционной гамма-камеры в положении лежа на спине в течение 1 ч. Запись на компьютере производилась в режиме 12 кадров в 1 ч. В течение этого часа с 10-минутными интервалами снимались 2 сцинтиграммы в передне-задней проекции с целью получения качественной характеристики распределения радиофармпрепэрата в легких. С 10 зон интереса на основе данных компьютерной обработки рассчитывалась скорость мукоциллиарного клиренса, которая в среднем составила 33,4% за 1 ч. Величина находилась в пределах нормы.

Пример 5. Было обследовано 5 больных, находящихся на стационарном лечении по поводу язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Патологии легких в анамнезе не было. Данные объективного исследования также не выявили отклонений от нормы со стороны дыхательной системы.

Всем пациентам было проведено исследование мукоциллиарного транспорта вышеописанным способом, имеющим некоторые отличия: в распылитель ингаля- тора вводилось 920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина в 3,0 мл физиологического раствора. Дополнительно в трубочку распылителя для смыва с ее стенок остаточной активности вводили еще 3,0 мл раствора. В систему подавался воздух под давлением в 3 атм. Ингаляция продолжалась 12 мин при спокойном дыхании при комнатной температуре 18-20°. По окончании ингаляции пациенты полоскали рот водой и занимали положение под детектором гамма-камеры, лежа на спине. Дальнейшее исследование было аналогично описанному в примере 4. Значение скорости мукоциллиарного клиренса было 33,9%, что расценивалось как норма.:

На примерах 4 и 5 были установлены пограничные цифры показателей способа определения транспортной функции, которые на группе пациентов со здоровыми легкими выявили нормальные показатели скорости мукоциллиарного клиренса.

Таким образом, при выборе меченых частиц для ингаляции мы остановились на

макроагрегате альбумина человеческой сыворотки, меченом короткоживущими радионуклидами, в частности 99тТс. Размеры микрочастиц 20-40 мкм, Эти микрочастицы в совокупности с техническими возможно0 стями ингалятора, разбивающими частицы до размеров от 1-2 до 10-12 мкм, отлагаясь на слизистой трахеи и терминальных брон-. хиол., дают информацию со всех отделов трахеобронхиального дерева.

5 При активности менее 740 МБк отмечались низкая скорость счета на камере и соответственно плохая визуализация легких. При активности более 920 МБк повышалась лучевая нагрузка на больного и затруд0 нялась обработка на компьютеры из-за большого суммарного количества импульсов на канал.

Учитывая вышеописанное, мы остановились на активности - макроагрегат. При

5 количестве физиологического раствора менее 2 мл не достигается равномерное разделение носителя. При количестве раствора более 3 мл с учетом дополнительно вводи мых 2-3 мл физиологического раствора для

0 смыва остаточной активности со стенок трубочки распылителя получается большой объем аэрозоля. Это вызывало у пациентов кашель и затрудненное дыхание при ингаля- ции.. . .

5 Дополнительно вводимые в трубочку распылителя 2-3 мл физиологического раствора были необходимо для смыва с ее стенок достаточной активности, чтобы все вводимое количество меченых частиц попа0 лов распылитель ингалятора.

При количестве раствора менее 2 мл сила струи не полностью промывала стенки трубочки.

. При количестве раствора более 3 мл об5 щее количество раствора в распылителе повышалось, увеличивался объем аэрозоля, затруднялось дыхание пациента.

При длительности ингаляции менее 8 мин в легких пациента накапливалось малое

0 количество аэрозоля, что трудно было отличать от общего фона и визуализация легких была затруднена. Количество накопленных при этом импульсов за 1-е 10 мин исследования было менее ВО тыс. импульсов.

5 При длительности ингаляции более 12 мин за 1-е 10 мин счета на камере количество импульсов превышало 300 тыс. причем большее количество аэрозоля накапливалось в трахее и крупных бронхах, а также затруднялась обработка материала на компьютере из-за большого суммарного счета импульсов на канал.

Поэтому был выбран диапазон времени 8-12 мин.

При давлении сжатого воздуха менее 2 атм наблюдалась низкая скорость образования аэрозоля, а также малое накопление его в дыхательном мешке, и пациент при спокойном дыхании задыхался из-за недостаточного поступления воздуха.

При давлении сжатого воздуха более 3 атм из-за интенсивного накопления воздуха и образования аэрозоля в дыхательном мешке, а также сильной струи воздуха дыхательный мешок постоянно был переполнен и чрезмерно раздут, что также затрудняло дыхание пациента, а при визуализации легкого обнаруживалось, что большее количество активности в виде полюсов накапливалось в трахее и крупных бронхах, что давало информацию о транспортной функции только с этого региона. Это, а также определенны дискомфорт, ощущаемый пациентами при данных параметрах, позволили установить оптимальное давление 2-3 атм; подаваемого в ингалятор воздуха. Таким образом, предложенный нами способ определения транспортной функции легких позволяет с большой точностью получить информацию с разных регионов трахеоб- ронхиального дерева, начиная с трахеи и кончая терминальными бронхиолами. Точность способа нами была верифицирована данными бронхофиброскопии о состоянии трахеобронхиального дерева при различной патологии с учетом степени его поражения, а также микроскопии -биопсийного материала, полученного при эндоскопии о состоянии слизистого покрова дыхательных путей.

Способ определения транспортной функции легких с целью оценки мукоцилли- арного клиренса имеет большую практическую значимость. При многих врожденных и приобретенных патологиях дыхательной системы мукоциллиарная транспортная система легких, являясь одним из важных защитных и очистительных механизмов легких, включается в патологическое звено.

поддерживающее воспалительные процессы.

Благодаря колебаниям ресничек мерцательного эпителия слизистой оболочки дыхательных путей эвакуируются слизь и любые ингалированные микрочастицы воздушной среды. При поражении мерцательного эпителия, наблюдающегося не только при выраженной патологии, но и при длительном курении, при воздействии профессиональных вредностей (шахтеры, работники химической и других промыш- ленностей) происходит застой слизи и вместе с ней задержанных на ней микрочастиц,

среди которых встречаются и патогенные микроорганизмы - возбудители многих заболеваний, в частности заболеваний дыхательной системы.

Поэтому исследование этой важной

функции дыхательной системы актуально не только при определении степени ее нарушения при различных легочных патологиях, в частности ХНЗЛ как наиболее часто встречающихся заболеваний дыхательной системы, при медикаментозной их коррекции, но также,с профилактической целью для выявления ранних нарушений в этой системе при наличии факторов риска ее возникновения -.курение, вредные профессиональные факторы и др.

Формула изобретения Способ определения транспортной функции легких путем ингаляционного введения вдыхательные пути микрочастиц альбумина человеческой сыворотки, меченных Тс, в 2-3 мл физиологического раствора с помощью сжатого воздуха, динамической сцинтиграфии легких и оценки скорости мукоциллиарного клиренса, отличают, и-и с я тем, что, с целью повышения точности определения, сжатый воздух подают в ингалятор под давлением в 2-3 атм, используют микрочастицы размером 20-40 мкм. дополнительно вводят в трубочку распылителя ингалятора 2-3 мм физиологического раствора и при скорости мукоциллиарного клиренса 30% и выше транспортную функцию легких оценивают как нормальную.

Изобретение относится к медицине, в частности к разделу медицинской радиологии и рентгенологии, и может быть использовано как способ определения мукоциллиэрного транспорта легких. Цель изобретения - повышение точности определения. Сущность способа заключается в ин- галяционнрм введении микрочастиц альбумина человеческой сыворотки, меченных Тс,определенного размера в физиологическом растворе с помощью сжатого воздуха, который подают в ингалятор под давлением в 2-3 атм, микрочастицы распределяются на всех уровняхтрахеобронхиаль- ного дерева при часовом исследовании их выведения под детектором сцинтилляцион- ной гамма-камеры, благодаря чему обеспечивается информация о состоянии мукоциллиарного клиренса, и при скорости мукоциллиарного клиренса 30% и выше транспортную функцию легких оценивают как нормальную. Ё