Спирометрия сегодня: как использовать новые возможности и избежать старых ошибок. Часть I:

Показатели, характеризующие ФВД по четырем группам. Спирометрия. Области применения спирометрического исследования и диагностика.

Е.И. Давидовская, И.А. Маничев, В.К. Щербицкий

Кафедра клинической фармакологии и терапии БелМАПО, лаборатория разработки оборудования для спирометрии БГУ

Большинство патологических состояний характеризуется определенными клиническими проявлениями. Постановка диагноза требует не только оценки симптомов, но и объективного подтверждения их наличия. Точность диагноза зависит как от ясности клинической картины и квалификации врача, так и от используемых для подтверждения диагностических технологий. «Золотым стандартом» диагностики в пульмонологии в ряде случаев является исследование функции внешнего дыхания (ФВД), т.е. спирометрия.

Все показатели, характеризующие ФВД условно можно разделить на четыре группы. К первой группе относятся показатели, характеризующие легочные объемы и емкости дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха, остаточный объем, общая емкость, емкость вдоха, жизненная емкость легких, функциональная остаточная емкость.

Ко второй группе относятся показатели, характеризующие вентиляцию легких: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, минутная альвеолярная вентиляция, максимальная вентиляция легких, резерв дыхания или коэффициент дыхательных резервов.

К третьей группе относятся показатели, характеризующие состояние бронхиальной проходимости: форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), отношение ОФВ1 к ФЖЕЛ (проба Тиффно) и максимальная объемная скорость дыхания во время вдоха и выдоха (пневмотахометрия).

В четвертую группу входят показатели, характеризующие эффективность легочного дыхания или газообмен. К этим показателям относятся: состав альвеолярного воздуха, поглощение кислорода и выделение углекислоты, газовый состав артериальной и венозной крови.

При спирографическом исследовании удается судить о состоянии одного из звеньев системы легочного дыхания аппарата вентиляции. Однако этого вполне достаточно, поскольку именно нарушения вентиляции при подавляющем большинстве заболеваний легких оказываются ведущими в комплексе патофизиологических расстройств и в значительной мере определяют клиническую картину легочной недостаточности, снижая функциональные возможности больного с патологией легких.

Спирометрия надежный метод различия между расстройствами дыхания, связанными с нарушением проводимости воздушных путей, например, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), бронхиальная астма (БА), и ограничительных болезней при уменьшении объема легких, например фиброз легких. Спирометрия также используется для определения степени развития болезни, т.к. в ряде случаев ее нельзя определить только по клиническим признакам и симптомам.

 Количественная оценка спирографических показателей производится путем сопоставления их с нормативами, полученными при обследовании здоровых людей. Значительные индивидуальные различия, имеющиеся у здоровых людей, вынуждают, как правило, использовать не общую среднюю того или иного показателя, а учитывать пол, возраст и рост обследуемых.

Индивидуальный норматив, рассчитанный с учетом влияния нескольких или всех указанных факторов, принято называть должной величиной. Для большинства спирографических показателей разработаны должные величины, для некоторых определен диапазон индивидуальных различий здоровых людей. Должную величину в каждом конкретном случае принимают за 100%, а полученную в исследовании выражают в процентах по отношению к должной. Использование должных величин уменьшает, но не устраняет полностью индивидуальных различий здоровых людей, которые для большинства показателей находятся в пределах 80–120% должной, а для некоторых в еще более широком диапазоне. Это создает значительные трудности в оценке спирографических показателей, особенно при диагностике начальных нарушений. Дело значительно меняется, если имеются данные повторных исследований. Даже небольшие отклонения от результатов предшествующего обследования больного могут указать на величину и направленность происшедших изменений. Правильно их оценка может быть дана только с учетом воспроизводимости показателя.

Суммарная погрешность спирографического исследования включает случайные и систематические ошибки, связанные с конструктивными особенностями прибора, субъективные ошибки при исследовании и физиологически обусловленные колебания. Мерой воспроизводимости является среднее квадратичное отклонение разброса повторных измерений. При этом следует отметить, что при оценке конечного результата исследования физиологически более оправдано использование наибольшей величины, а не средней нескольких измерений, независимо от числа повторений.

Области применения спирометрического исследования представлены ниже.

1. Диагностика:

•  объективное влияние заболеваний на функциональное состояние легких;
•  объективные изменения функционального состояния легких;
•  при первичном обследовании и наличии определенных клинических (одышка, кашель, свистящее дыхание, изменение перкуторного тона и характера дыхания, выявления хрипов и др.);
•  определение риска развития заболевания легких (у курильщиков, работников вредных производств, при работе с определенным типом напряжений) определение операционного риска;
• оценка прогноза заболевания;
•  оценка состояния здоровья.

 2. Динамическое наблюдение (мониторинг):

•  оценка эффективности терапевтических мероприятий;
•  оценка динамики развития заболеваний (легочных, сердечно-сосудистых, нервно-мышечной системы);
•  оценка воздействий пребывания во вредных условиях или контактов с вредными веществами;
•  оценка эффективности реабилитационных программ.

3. Экспертная оценка:

•  временной утраты трудоспособности;
•  пригодности к работе в определенных условиях;
•  трудоспособности.

4. Оценка здоровья населения:

•  эпидемиологические исследования;
•  сравнение здоровья населения в разных географических, климатических и прочих условиях;
•  массовые обследования.

Показания для спирографического обследования:

Показаниями для проведения пульмонологического обследования могут являться следующие причины:

• Курильщики в возрасте 40 лет
• Частые простудные заболевания
• Хронический кашель
• Одышка при физической нагрузке и в покое
•  Аллергический и вазомоторный ринит
• Профессиональные вредности (краски, пыль и т.п.)
•  Перед хирургическим вмешательством: плановая лапарои торакотомия, ожидаемый длительный период анестезии, легочные заболевания, кашель и одышка в анамнезе, возраст более 70 лет, ожирение
• Контроль пациентов, получающих бронхолитики
• Контроль пациентов с сердечной недостаточностью
• Оценка тяжести бронхиальной астмы
• Установление степени трудоспособности

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 теофеллин и другие пероральные бронходилататоры в течение 24 часов
•     Не пользоваться антигистаминными препаратами в течение 48 часов

При невозможности для пациента соблюсти эти условия необходимо делать пометку на направлении.

В настоящее время среди врачей и медсестер возрастает осознание ценности спирометрии. Однако проведенные опросы показали, что многие из медработников, которые применяют спирометрию, не уверены в правильности выполнения и интерпретации результатов тестов.

Клинический разбор №1.

В соответствии с действующим стандартом по спирометрии ATS/ERS2005* результаты спирометрического исследования будут диагностически значимы при выполнении следующих основных условий:

•        должны быть выполнены три технически приемлемые попытки;
•         значения показателей ФВД, измеренных в этих попытках, должны быть воспроизводимы.

На примере проведения исследования ФВД, выполненного с пациенткой N, мы проиллюстрируем важность выполнения вышеупомянутых условий.

 Vоконч сп характеризует полноту завершения выдоха в манёвре ЖЕЛ; Vэкстр характеризует усилие пациента вначале форсированного выдоха; Vоконч пн характеризует полноту завершения выдоха в манёвре ФЖЕЛ;

а также параметры воспроизводимости тестов: dЖЕЛ воспроизводимость ЖЕЛ (манёвр ЖЕЛ); dОФВ1 воспроизводимость ОФВ1 (манёвр ФЖЕЛ); dФЖЕЛ воспроизводимость ФЖЕЛ (манёвр ФЖЕЛ).

Рис. 1. Протокол исследования при первой попытке

Кроме того, прибор информирует о количестве попыток, выполненных в манёврах ЖЕЛ (Nспиро) и ФЖЕЛ (Nпневмо). Таким образом, целью проведения спирометрического исследования является достижение диагностически значимых и воспроизводимых исследований ФВД, о чём прибор информирует знаком «+» в соответствующем критерии качества тестов.

Итак, первый протокол (рис. 1) исследования ФВД информирует о достоверном исследовании в спирометрии Nспиро «+» (3 попытки), dЖЕЛ «+» и о выполнении одной (Nспиро = 1, «–») технически приемлемой (Vэкстр = 0,04 л, «+»,Vоконч пн = 0,08 л, «+»). Заключение прибора «умеренные нарушения по смешанному типу» снижены как объёмные (ЖЕЛ, ФЖЕЛ), так и скоростные (ОФВ1, МОС 50, МОС 75, СОС 25-75) показатели легочной вентиляции. Заметим, что пациентка выполняла спирометрию впервые.

При проведении второй попытки (рис. 2) мы видим уже более адекватное исполнение манёвра: ОФВ1 вырос с 1,97 л до 2,38 л пациентка, обучаясь, сделала более энергичный выдох. Проблемными являются раннее прекращение выдоха (длительность выдоха ~ 1,2 с, Vоконч пн = 1,07 л, «–»), а также воспроизводимость ОФВ1 (0,41 л, «–»). Поэтому следует выполнить ещё одну попытку в тесте ФЖЕЛ. Заметим, что более энергичное выполнение манёвра ФЖЕЛ привело к нормализации скоростных показателей ФВД (соответствующие столбцы в диаграмме заштрихованы), а заключение фиксирует лишь «начальное проявление нарушений по рестриктивному типу».

 Рис. 2. Протокол исследования при второй попытке

Наконец, в 4-й (рис. 3) технически приемлемой попытке (Vэкстр = 0,02 л, «+»,Vоконч пн = 0,09 л, «+») мы получаем требуемую воспроизводимость ОФВ1 (dOФВ1 = 0,07 л, «+»), а в 5-й (рис. 4) ФЖЕЛ (dФЖЕЛ = 0,08 л, «+»), что можно трактовать как корректное завершение теста ФЖЕЛ. Заключение спирометра: «вентиляционная функция лёгких не нарушена».

Рис. 4. Протокол исследования при пятой попытке

 Итак:

ОФВ1 с 1,97 л в 1-й попытке вырос до 2,38 л во 2-й (+ 21 %) и до 2,45 л в 4-й попытках (+24 %);

ФЖЕЛ с 2,40 л во 2-й попытке (снижение связано с коротким выдохом Vоконч пн = 1,07 л, «–») вырос до 2,66 л в 4-й попытке (+ 11 %);

ОФВ1/ФЖЕЛ с 81 % в 1-й попытке вырос до 92 % во 4-й (+ 11 %).

Таким образом, если бы мы исполнили только одну попытку в пневмотахометрии, а зачастую так и происходит в практике функциональной диагностики, то у пациентки были бы «умеренные нарушения по смешанному типу».

Следующая (2-я) попытка с более энергичным выдохом приводит к снятию обструкции, и у пациентки всего лишь «начальное проявление нарушений по рестриктивному типу».