Плетизмография легких — использование и результаты

Плетизмография – это методика исследования человека, позволяющая точно регистрировать изменения объема отдельного органа или части тела, в большинстве случаев использующаяся для определения тонуса самых мельчайших кровеносных сосудов и текущего кровотока в них. Плетизмография может применяться для изучения работы большинства внутренних органов, но в последнее время чаще назначается при необходимости исследования функции внешнего дыхания (ФВД).

Для регистрации используют специальные приборы – плетизмографы. Сегодня распространены несколько видов таких регистраторов. Механические напрямую фиксируют объем изменения электрических характеристик тканей. Электро-, рео- или фтотоплетизмографы «наблюдают» за изменением, происходящими при кровенаполнении тканей/органов, или изменениями их светопроницаемости.

Когда тест плетизмографии закончен?

Плетизмография может быть заказана по нескольким причинам. Некоторые из них включают в себя:

• В диагностике следует различать обструктивные и рестриктивные заболевания легких. (В некоторых случаях может быть трудно определить, является ли заболевание легких обструктивным или рестриктивным (имеется ли совпадение в некоторых тестах функции легких), и плетизмография может помочь сделать это трудное различие.
• Чтобы оценить ваш ответ на лечение. Например, чтобы увидеть, ухудшается ли ваше заболевание легких, улучшается или остается прежним.
• Чтобы оценить ваши легкие, чтобы увидеть, перенесете ли вы хирургию рака легких.

В диагностике венозных заболеваний ультразвуковое дуплексное сканирование (ДС) имеет важное значение для описания анатомических особенностей поражения венозного русла. Его данные служат основой полного описания пациента с помощью классификации CEAP[1]. Однако с помощью ультразвукового ДС нельзя или, по крайней мере, сложно оценить функцию венозной системы [2]. Плетизмографические методы, оценивая колебания объема конечности, в сочетании с ДС обеспечивают более полную информацию о состоянии венозного оттока [3—6]. Наиболее простым вариантом является фотоплетизмография. Она основана на оценке интенсивности отражения света от подкожного венозного сплетения, что косвенно свидетельствует об объеме крови в коже и мышцах конечности. Впервые описанная A. Hertzman [7] в 1937 г. методика первоначально использовалась для исследования артериального кровотока и затем была адаптирована для изучения венозной патологии [8]. Стандартизацию метода провели V. Wienert и V. Blazek [9]. Основным параметром, оцениваемым при фотоплетизмографии, является время кровенаполнения и процент опорожнения за 3 с. Существует сильная корреляция между временем кровенаполнения и величиной венозного давления при прямом измерении [10], однако, как указывают некоторые авторы [11, 12], нет прямой связи между временем кровенаполнения и выраженностью венозной патологии.

Цель исследования — изучить клинико-инструментальные параллели при различных клинических классах хронических заболеваний вен (ХЗВ) с использованием плетизмографии.

Обследовали 133 больных, которые были разделены на три группы. В 1-ю группу включили 90 пациентов с первичным заболеванием вен (Ep), преимущественно с варикозной болезнью, а также с телеангиэктазиями и ретикулярным варикозом. Во 2-ю группу вошли 22 больных с посттромботической болезнью с давностью заболевания более 3 мес и с признаками хронической венозной недостаточности — ХВН (вторичное заболевание вен — Es) [13]. В 3-ю группу вошел 21 пациент, перенесший тромбоз глубоких вен в сроки от 1 до 3 мес до включения. Ранее оперированных на венозной системе нижних конечностей пациентов в исследуемых группах не было.

Всем пациентам, помимо физикального обследования, выполнено Д.С. При двустороннем поражении у больных с варикозной болезнью учитывали данные о конечности с большим клиническим классом. Характеристика групп представлена в табл. 1.

В 1-й и 2-й группах класс С1 (телеангиэктазии, ретикулярные варикозно-расширенные вены) выявлен соответственно у 7 (7,8%) и 2 (9,1%) пациентов.

Всем пациентам выполнили плетизмографию (допплер-анализатор Smart Dop 30 EX с дополнительными фото- и пневмодатчиками (Hadeco). При фотоплетизмографии определяли показатель суммарного венозного рефлюкса. На плетизмографической кривой (рис. 1) проводили расчет времени венозного кровенаполнения (ВВК) и времени половины венозного кровенаполнения (½ВВК). Для исследования обструкции (проходимости глубоких вен) применяли окклюзионную плетизмографию. Во время этого исследования изучали венозный отток за 3 с (в %), который также регистрировался датчиком и отражался на другой кривой (рис. 2). Таким образом получали цифровые данные, характеризующие суммарный венозный рефлюкс и степень венозной обструкции.

Статистический анализ переменных, не являющихся нормально распределенными, проводили с помощью ANOVA Краскела—Уоллиса, U

-критерия Манна—Уитни. Корреляционную связь параметров оценивали ранговым критерием Спирмена. Данные представлены в виде медиан (
Ме
) с межквартильным интервалом (
Q
1 —
Q
3), где
Q
1 — первый квартиль, соответствующий 25% процентилю, и
Q
3 — третий квартиль, соответствующий 75% процентилю.

Показатели ВВК и ½ВВК составляли соответственно в 1-й группе 15 (12—18) и 6 (4—7) с, во 2-й группе — 13 (10—16) и 5 (4—6) с и в 3-й группе — 14 (10—18) и 5 (5—6) с. Статистической значимости попарного исследования по ВВК и ½ВВК между группами не обнаружено (р

>0,05). Во всех группах отмечено уменьшение значений ВВК и ½ВВК (рис. 3).

<0,0001 и 3-й группы — 90% (82—95),
р
<0,0001. Статистически значимых различий между 2-й и 3-й группами не выявлено (рис. 4). Данный факт объясним, поскольку первичное венозное заболевание не сопровождается нарушением венозной проходимости, а при вторичном заболевании всегда в той или иной степени присутствует венозная обструкция.

Выявлена связь величины суммарного венозного рефлюкса и клинического класса заболевания у больных 1-й группы: при классе С1 ВВК составляло 28 (22—33) с, при классе С2 — 20 (19—31) с, при классе С3 — 15 (13—18) с, при классе С4 —14 (10—16) с и при классах С5—С6 — 8 (7—10) с. Значимые различия наблюдали между всеми подгруппами, кроме класса С1 и класса С2, а также класса С4 и класса С5. Показатель ½ВВК при классе С1составил 10 (8—12) с, при классе С2 — 6 (6—12) с, при классе С3 — 5 (5—7) с, при классе С4 — 5 (4—6) с, при классах С5—С6 — 4 (4–4) с. При этом отсутствовали различия между классами С3 и С4 и С3 и С5—С6 (рис. 5). Медиана ВВК у больных с классами С1 и С2 составила 28 и 20 с соответственно, а при ХВН (классы C3—C6) была менее 20 с. Особенно низкие показатели ВВК (8 с) и ½ВВК (4 с) были характерны для больных с зажившей или открытой трофической язвой.

Основными патофизиологическими механизмами в развитии ХЗВ являются рефлюкс, обструкция или их сочетание [1]. Диагностика этих состояний базируется на использовании ДС, которое позволяет количественно оценить кровоток в определенных анатомических бассейнах, но не может оценить суммарный рефлюкс в поверхностных, глубоких и перфорантных венах [14]. Изучение колебания объема конечности (плетизмография) представляется более оправданным для контроля эффективности лекарственного лечения [15], физических воздействий [16], склеротерапии [17] или хирургического вмешательства [18]. Во всех этих работах эффективность лечения определяли, основываясь на количественных признаках, прежде всего на ВВК, которое хорошо коррелирует с выраженностью ХЗВ. Исходя из этого, мы предприняли попытку поиска связи между количественными параметрами, отражающими степень нарушения венозного оттока, и выраженностью клинических симптомов заболевания.

Определение степени рефлюкса в группах пациентов с различными вариантами патологии не выявило значимых различий. Медиана ВВК у больных этих групп находилась в пределах 13—15 с. В 1-й и 2-й группах больных число пациентов с клиническим классом С1составляло соответственно 7 (7,8%) и 2 (9,1%).

Другой показатель — процент венозного опорожнения — позволяет с высокой степенью точности установить наличие обструкции. В группе больных с первичным заболеванием вен опорожнение было полным (100%), в то же время у больных с поражением глубоких вен разного срока давности оно составляло соответственно 93 и 90%. Следовательно, метод воздушной плетизмографии имеет значения в выявлении обструкции венозного русла.

Наиболее значимый результат был получен при исследовании связей показателей рефлюкса с клиническим классом первичного заболевания вен. В работе R. Bays [19] не выявлено сильной связи ВВК и тяжести венозного заболевания. Проведенные сравнительно недавно исследования продемонстрировали похожие данные [20, 21]. Однако нами обнаружена сильная связь между ВВК и клиническим классом венозного заболевания, что позволило провести клинико-инструментальные параллели у больных с варикозной болезнью. У этих больных выявлена значимая связь количественного показателя, отражающего степень рефлюкса, и клинического класса заболевания, а также установлены значения ВВК для отдельных классов. Для C1 (нет признаков ХВН) медиана ВВК составила 28 с, что соответствовало нормальным (более 20 с) значениям данного показателя [5]. Появление признаков ХВН (классы C3—С6) сопровождалось снижением ВВК менее 15 с при классе C3 и до 8 с при классах C5—С6. У больных с клиническим классом C2 уменьшение ВВК было незначительным — 20 с.

Таким образом, у больных с первичным и вторичным заболеваниями вен обнаружена связь клинического класса с показателями суммарного венозного рефлюкса. С использованием фотоплетизмографии можно достаточно точно определить, какой клинический класс заболевания у пациента.

Конфликт интересов: авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Н.Х., Д.В.

Сбор и обработка материала — Н.Х., Д.В., В.К.

Статистическая обработка — Д.В., В.К.

Написание текста — Н.Х., В.К.

Редактирование — Н.Х., Я.Ш.

Что представляет собой процедура плетизмографии?

Во время плетизмографии вам будет предложено сесть в маленькой герметичной комнате, которая немного похожа на телефонную будку. Если вы обычно используете кислород, вам не нужно будет получать кислород во время теста. Ваш техник наложит зажимы на ваш нос и даст вам мундштук для дыхания.
Некоторые люди чувствуют клаустрофобию, когда начинается процедура, но вы можете открыть дверь или снять мундштук в любое время, если вам нужно (хотя это может удлинить процедуру.) Затем техник проведет вас через различные модели дыхания, когда вы будете дышать нормально, затем тяжело дышите, затем сделайте глубокий вдох и выдохните.

Большинство людей переносят процедуру очень хорошо, хотя некоторые люди могут чувствовать клаустрофобию или стать легкомысленными во время процедуры. В целом, активная часть этого теста занимает около 15 минут.

Каковы базовые элементы плетизмограммы

Структура плетизмограммы состоит из трех базовых видов колебаний, которые отражаются на ней. К ним относятся:

1. Волны, которые имеют первый порядок и подразумевают объемный импульс (происходит отражение того, насколько сосуды наполняются кровью за время одного прогона крови по артериям и венам).
2. Волны, которые имеют второй порядок, именуются дыхательными (этот показатель регистрируется крайне неравномерно и непостоянно и, как правило, он выше, чем предыдущий).
3. Волны, которые имеют третий порядок, в основном, улавливают и фиксируют те колебания, которые возникают в теле человека помимо вышеназванных.

Что измеряет тест плетизмографии?

Плетизмография дает врачу измерения, которые могут помочь ей понять, насколько хорошо функционируют ваши легкие. Большинство тестов на легочную функцию не измеряют остаточный объем или количество воздуха, оставшегося в легких после того, как вы выдохнете как можно больше воздуха. Определяя это измерение, плетизмография помогает вашему врачу рассчитать и другие числа. Измерения, которые могут быть выполнены с использованием этого теста, включают:

• Функциональный остаточный объем — Функциональный остаточный объем — это количество воздуха, оставшегося в легких после того, как вы выдохнете как можно больше воздуха.
• Функциональная остаточная емкость (FRC) — Функциональная остаточная емкость (FRC) — это показатель того, сколько воздуха осталось в легких после того, как вы выдохнули, насколько это возможно (резервный объем выдоха). плюс количество воздуха, оставшегося в легких после нормального выдоха (остаточный объем).
• Общая емкость легких (TLC) — это показатель общего количества воздуха в вашей груди после того, как вы сделали самый глубокий вдох, какой только возможно.

Подготовительный этап

Подготовительный этап несложен, и не требует соблюдения особых условий. Его можно разбить на несколько стадий.

1. Пациенту разъясняют суть предстоящего исследования, объясняя, что plethysmography является полностью безопасным методом объективного обследования.
2. Даются рекомендации о необходимости соблюдения режима дня, желательна здоровая диета с исключением жирной, острой и чрезмерно углеводистой пищи. Накануне исследования желательно хорошо выспаться.
3. Сообщается о факте недопущения стресса накануне и в день исследования. Если этого избежать не удалось, обследование желательно перенести на следующие сутки – чрезмерное волнение может исказить результаты.
4. За несколько дней полностью исключается спиртное, желательно ограничить курение, о факте необходимости приема любых вазоактивных препаратов необходимо предупредить врача, назначающего исследование.

Некоторые виды плетизмографии, к примеру, импедансная, вообще не требуют подготовки. Но будет неплохо придерживаться общих рекомендаций, и воздержаться от употребления некоторых продуктов.

Понимание результатов теста плетизмографии

В зависимости от того, повышены ли ваши результаты в отношении того, повышена ли ваша функциональная остаточная способность, является ли она нормальной или меньше ожидаемой, ваш врач может лучше оценить состояние легких, с которым вы можете страдать.

Увеличенная функциональная остаточная емкость

Обструктивные заболевания легких часто вызывают увеличение FRC. Чтобы представить это, вы можете представить, как при таких состояниях, как эмфизема, после каждого вдоха полный объем не выдыхается. Эластичная отдача повреждена, поэтому остается лишний воздух. Избыток оставшегося воздуха, который нельзя выдохнуть, добавляется к нормальному объему, оставшемуся после выдоха.
Заболевания, которые могут привести к увеличению FRC, включают:

1. Эмфизема;
2. Кистозный фиброз;

Снижение функциональной остаточной емкости

Пониженная функциональная остаточная емкость означает, что в легких присутствует уменьшенное количество воздушного пространства. Это, в свою очередь, может иметь несколько причин. Легкие могут быть «менее эластичными» либо внешне, либо внутренне, например, из-за слабости мышц грудной клетки, связанной с инсультом, или из-за сниженной эластичности самих легких (пониженная эластичность) из-за хронического состояния легких. Также следует убедиться, что у вас удалена часть легкого при раке легкого.
Заболевания, которые могут привести к снижению функциональной остаточной емкости, включают:

1. Идиопатический легочный фиброз;
2. Другие виды легочного фиброза;
3. Саркоидоз;
4. Удаление легкого или части легкого;
5. Тучность;
6. Сколиоз;

Эти цифры могут быть ненормальными, если ваши дыхательные пути сужены или каким-то образом заблокированы, если в легких осталось слишком много воздуха после выдоха (как при эмфиземе), или если ваши легкие не могут полностью расшириться.
Примеры: доктора обычно рекомендуют пройти процедуру под названием плетизмография перед операцией по поводу рака легких.

Основные виды плетизмографов

Каждый прибор состоит из нескольких частей:

• воспринимающая часть, оснащенная специальным калибратором;
• система передачи;
• регистрирующее устройство;
• лентопротяжное устройство с необходимыми отметками.

Самым первым прибором этого типа стал механический аппарат, предназначенный для прямой регистрации изменения объема в исследуемой части тела. В клинической практике он не нашел повсеместного распространения ввиду очевидных сложностей при исследовании. В дальнейшем появились электрические и фотоэлектрические приборы. Электрические устройства, в свою очередь, делятся на диэлектрические и импендансные. Они предназначены для оценки кровенаполнения сосудов всего тела или головного мозга. Для работы с плоскими, но обширными участками кожных покровов идеально подходят фотоэлектрические модели.

Клиническое обозначение

Наряду с диагностическим методом используется и клинический. Как правило, он применяется только тогда, когда требуется получить максимально полные сведения о состоянии человека. В данном случае важно понять, насколько у пациента нарушено обращение крови и насколько слаб тонус вен. Если используется разделение на функциональные заболевания, то последующие результаты потребуются еще и для того, чтобы тщательно контролировать физическое и психическое состояние человека, поскольку эти составляющие играют одинаково значимую роль.

Если одна из частей тела была повреждена, то наблюдается значительный отток крови от этой конечности или области организма. Тогда плетизмография покажет низкие колебания и весьма малую частотность волн.

Для того, чтобы понять, какую природу имеет то или иное отклонение, стоит провести несколько дополнительных проб. Причина бывает как органического характера, так и функционального. То есть, повреждены определенные ткани, но при этом организм будет функционировать в том же ритме, либо же повреждения способны нарушить нормальную работу некоторых частей тела или даже органов.

Амплитуда колебаний в разных частях тела разнится. Например:

• в пальце на кисти руки они (колебания) достигают 0,015 см3;
• если же дело касается голенной части, то амплитуда достигает 0,15 см3;
• если это глазное яблоко, орбита глаза, то показатель чуть выше, чем в пальце – 0,016 см3;
• если это область висков, то здесь амплитуда колебаний средняя и составляет 0,01 см3.