CC BY
137
по материалам диссертационных работ
УДК 616-053.2+616.2+616.24+616.71
ю.а. лерхендорф, о.ф. лукина, т.н. петренец, в.м. делягин
Национальный научно-практический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева МЗ РФ, 117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, д. 1
Бронхофонография у детей 2-7 лет при бронхообструктивном синдроме
Лерхендорф Юлия Александровна — аспирант отдела клинической физиологии, тел. (495) 287-65-70 (доб. 48-08), e-mail: yuliya.lerchendorf@fccho-moscow.ru
Лукина ольга Фёдоровна — доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник отдела клинической физиологии, тел. (495) 287-65-70 (доб. 48-08), e-mail: olga.lukina@fccho-moscow.ru
Петренец Татьяна Николаевна — лаборант отдела клинической физиологии, тел. (495) 287-65-70 (доб. 48-08), e-mail: petrenec@mail.ru Делягин Басилий Михайлович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом клинической физиологии, тел. (495) 287-65-70, e-mail: delyagin-doktor@yandex.ru
Цель работы — определить референсные значения показателей бронхофонографии (БФГ) у здоровых детей до 7 лет и путем сопоставительных инструментальных исследований (бронхофонография, импульсная осцилло-метрия, спирометрия) функции внешнего дыхания оценить место БФГ в диагностике обструктивного синдрома. Методом компьютерной БФГ обследованы 75 здоровых детей (200 измерений) в возрасте 2-7 лет (М = 5,25 ± 0,14 лет). Методами БФГ и спирометрии обследован 21 ребенок, БФГ и ИОЦ — 24. Получены референсные значения БФГ, не зависящие от пола, роста и массы тела в низкочастотном (140, 52-2134,63 нДж), среднечастотном (4,82-272,90 нДж) и высокочастотном (0,63-3,70 нДж) диапазонах. Заключения по результатам БФГ и по результатам спирометрии совпадали в 71,43 %. Заключения по результатам проведения БФГ и ИОС совпали в 79,17 %. Полученные референсные значения могут быть использованы для диагностики обструктивных нарушений и оценки динамики этих показателей в процессе лечения бронхолегочных заболеваний у детей в возрасте младшего возраста. Ключевые слова: дети, младший возраст, бронхобструкция, бронхофонография.
Yu.A. LERKHENDORF, O.F. LUKINA, T.N. PETRENETS, V.M. DELYAGIN
National Scientific and Practical Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology named after Dmitry Rogachev, 1 Samora Maschel Str., Moscow, Russian Federation, 117997
Bronchophonography in 2-7 y.o. children with bronchial obstructive syndrome
Lerkhendorf YuA — post-graduate student of the Department of Clinical Physiology, tel. (495) 287-65-70 (ext. 48-08), e-mail: yuliya.lerchendorf@fccho-moscow.ru
Lukina O.F. — D. Med. Sc., Professor, Chief Researcher of the Department of Clinical Physiology, tel. (495) 287-65-70 (ext. 48-08), e-mail: olga.lukina@fccho-moscow.ru
Petrenets T.N. — laboratory assistant of the Department of Clinical Physiology, tel. (495) 287-65-70 (ext. 48-08), e-mail: petrenec@mail.ru Delyagin V.M. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Clinical Physiology, tel. (495) 287-65-70, e-mail: delyagin-doktor@yandex.ru
The paper objective is to determine the reference values of BFG performance in healthy children up to 7 years old and, using comparative research (bronchophonography, pulse oscillometry, spirometry) of the respiratory function, to assess the role of BPG in the diagnosis of obstructive syndrome. Using the method of computer BPG, we examined 75 healthy children (200 measurements), aged 2-7 years (M = 5.25±0.14 years). Using BPG and spirometry methods, we examined 21 children, BPG and oscillometry methods - 24 children. We obtained BFG reference values which do not depend on gender, height and weight in the low frequency (140 52-2134.63 nJ), middle frequency (4.82-272.90 nJ) and high frequency (0.63-3.70 nJ) ranges. The BPG and spirometry results were consistent in 71.43%. The BPG and oscillometry results matched in 79.17%. The obtained reference values can be used for the diagnosis of obstructive disorders and assessing the dynamics of these parameters during bronchopulmonary diseases treatment in preschool children.
Key words: children, preschool children, bronchial obstruction syndrome, bronchophonography.
ременные вопросы диагн
В структуре общей детской заболеваемости детей младшего возраста первое место занимают болезни органов дыхания, нередко протекающие с синдромом бронхообструкции [1]. Кроме того, на фоне резкого увеличения распространенности аллергических заболеваний манифестация бронхиальной астмы сдвинулась на первые годы жизни [2]. В связи с этим особое значение имеет ранняя диагностика патологических процессов в органах дыхания, в том числе их функциональная характеристика. Однако арсенал методов для оценки нарушений функции внешнего дыхания у детей раннего возраста ограничен в силу того, что дети в первые пять лет жизни не могут выполнять форсированные маневры, а применимые методики (например, бэбибоди-плетизмография) дороги и не могут использоваться в широкой педиатрической сети. Еще в 60-х гг. прошлого века появились первые работы по брон-хофонографии [3]. Бронхофонография (БФГ) — не-инвазивный метод функциональной диагностики нарушения дыхания, основанный на регистрации респираторного цикла и анализа дыхательных шумов. У детей раннего возраста данный метод позволяет объективно оценивать дыхательные шумы, которые невозможно выявить при физикальном обследовании. Совершенствование аппаратуры и ее компьютеризация позволили объективизировать результаты исследований. Исследования функции внешнего дыхания у детей раннего возраста методом компьютерной бФг при бронхиальной астме в ремиссии и во время обострения заболевания показали высокие диагностические возможности методики для оценки вентиляционных нарушений и мо-ниторирования терапии [4, 5]. Бронхолитический тест у детей первых лет жизни с обструкцией дыхательных путей при компьютерной БФГ может быть использован в качестве диагностического критерия обратимости обструкции [4]. В связи с внедрением новых усовершенствованных компьютеризированных приборов ранее полученные значения требуют уточнения. В доступной нам литературе недостаточно сведений о возможностях компьютерно-диагностического комплекса «Pattern» и клинической трактовке результатов его применения. Таким образом, необходимо заново создать паттерн нормы количественных показателей БФГ для детей разного возраста, на который будут ориентироваться врачи при оценке результатов обследования детей с патологией легких с использованием модифицированного диагностического «Pattern» в сопоставлении с традиционными методами исследования (спирометрия, импульсная осциллометрия).
Цель работы — определить референсные значения показателей БФГ у здоровых детей до 7 лет и путем сопоставительных инструментальных исследований (бронхофонография, импульсная осцилло-метрия, спирометрия) функции внешнего дыхания оценить место бФг в диагностике обструктивного синдрома.
Материал и методы. Для определения рефе-ренсных показателей БФГ обследовано 78 практически здоровых детей (218 измерений), посещающих детский сад: 35 девочек и 43 мальчика. Антропометрические показатели детей сопоставлены с должными значениями по центильным таблицам. Трое детей исключены из исследования, так как имели низкие значения веса и аномальные отношения рост/вес, что является критерием исключения из
исследования [1]. Таким образом, в окончательный состав группы вошли 75 детей (200 измерений), из них 42 мальчика и 33 девочки в возрасте 2-7 лет (5,25 ± 0,14 лет). Средние значения (M ± m) массы тела и роста в обследованной группе были соответственно 19,75 ± 0,77 кг и 110,67 ± 1,51 см.
Критериями включения в исследование по определению референсных значений БФГ служили: 1) отсутствие симптомов респираторных заболеваний при осмотре перед исследованием; 2) отсутствие любых хронических заболеваний; 3) отсутствие катаральных явлений; 4) исключение аллергических заболеваний у данного ребенка и его родственников; 5) 30-дневный период с момента окончания последнего острого респираторного заболевания.
БФГ проводили с помощью компьютерно-диагностического комплекса «Pattern» (Россия). Принцип работы прибора основан на фиксировании и последующей оценке частотно-амплитудных характеристик дыхательных шумов. С помощью датчика регистрируются специфические акустические феномены, возникающие в легких при дыхании. Датчик обладает высокой чувствительностью в широком диапазоне частот, включая имеющие важное диагностическое значение частоты, которые не выявляются при аускультации. Оценивается интенсивность акустического феномена дыхания, связанного с усилением турбулентности воздушных потоков по респираторному тракту, известный как акустический компонент работы дыхания (АКРД). АКРД представляет количественную оценку энергетических затрат бронхолегочной системы на возбуждение специфического акустического феномена в течение всего респираторного цикла или отдельной его фазы. Показатель рассчитывается как площадь под кривой на бронхофонограмме во временной области (единица измерения — наноджоуль [нДж]).
АКРД определяется в следующих частотных диапазонах:
• АКРД1 — общий диапазон (1,2-12,6 кГц);
• АКРД2 — высокочастотный диапазон (5,012,6 кГц);
• АКрД3 — среднечастотный диапазон (1,25,0 кГц);
• АКРД4 — базовый диапазон (0,2-1,2 кГц).
К — коэффициент, отражающий параметры в относительных единицах:
• К = АКРД1/АКРД4 х 100 — весь спектр частот;
• К2 = АКРД2/АКРД4 х 100 — высокочастотный диапазон;
• К3 = АКРД3/АКРД4 х 100 — среднечастотный диапазон.
Исследование проводится в течение 10 сек. при спокойном дыхании пациента. Записывается от 4 до 10 респираторных циклов. Наиболее показательным является высокочастотный диапазон, так как значимые изменения АКРД при обструкции выявляются именно в нем [7].
На втором этапе обследовали детей с установленным диагнозом бронхиальной астмы (бА) методами спирографии и импульсной осциллометрии (ИОС) параллельно с БФГ. Спирография и ИОС проводили на диагностической установке ERICH JAEGER GmbH MasterScreen IOS (Германия). Для выполнения поставленной задачи сравнивали заключения врача, сделанные при визуальном анализе результатов (наличие/отсутствие патологических волн на графическом отображении БФГ и спирометрии (21 ребенок), БФГ и ИОЦ (24 ребенка). Заключения врача
со
ременные вопросы диагностики
имели вид: 1) присутствуют обструктивные изменения; 2) изменений нет.
Математическая обработка проводилась по рекомендациям С. Гланц [6]. Проверка на нормальность распределений показателей БФГ с использованием критерия Колмогорова-Смирнова показала, что распределение большинства показателей отличается от нормального (р<0,05), что не позволяет использовать в качестве диапазона нормы интервал «среднее значение ± К* стандартное отклонение», где К по договоренности может принимать разные значения (1; 1,5; 2). Потребовалось использовать для получения референсных пределов центильные интервалы. Наиболее часто в качестве диапазона нормы используются 95 % и 90 % внутренние интервалы распределения показателей. Так, в работе, посвященной диагностике БА у детей дошкольного возраста, в качестве границ нормальных величин распределения показателей БФГ использован цен-тильный коридор в пределах 5-95-го перцентилей: внутренний 90 % интервал [7]. В работе в качестве референтного интервала использовали 95 % цен-тильный интервал, ограниченный 2,5 % и 97,5 % перцентилями.
Результаты. По результатам определения массы тела и роста получено распределение детей в группе сравнения согласно центильным таблицам антропометрических показателей (рис. 1).
Как видно из рис. 1, у подавляющего большинства детей параметры физического развития находились в пределах 10-90 центильного интервала в своей массо-ростовой группе.
По результатам изучения показателей БФГ рассчитаны референсные пределы, представляющие собой границы внутреннего 95 % интервала, равные 2,5-й и 97,5-й центилям распределения значений показателей (табл. 1). Показатели АКРД не зависили от массо-ростовых показателей и пола обследованных.
По нашим данным, при сопоставлении результатов БФГ, спирографии и ИОС заключения, сделан-
ные врачом при визуальном анализе результатов БФГ и заключения по результатам спирометрии, совпадают в 71,43 %. Заключения по результатам проведения БФГ и ИОС совпали в 79,17 %. По сравнению с заключениями врача по результатам ИОС, заключения на основании показателя АКРД в высокочастотном диапазоне (5,0-12,6 кГц) с использованием наших референсных значений показали лучший результат при сравнении со спирометрией (результаты совпали в 76,19 % случаев). При сравнении БФГ с ИОС результат ухудшился до 62,5 %, однако заключения спирографии и ИОС в нашем исследовании показали совпадение диагностических заключений в 90,91 % случаев (44 параллельных исследования).
Обсуждение. По данным литературы, БФГ может использоваться не только при обследовании пациентов с БА, но и с тяжелыми системными заболеваниями с преимущественной манифестацией в органах дыхания, в частности при муковисцидо-зе [8, 9] или при бронхолегочной дисплазии [10]. По данным литературы [2, 4, 7], при обструктив-ных нарушениях респираторной системы наибольшие изменения АРД выявляются в высокочастотном спектре (5,0-12,6 кГц). Поэтому наибольшее значение имеют референсные пределы для показателей АРД в высокочастотном диапазоне (5,0-12,6 кГц). В нашем исследовании они варьируются от 0,63 до 3,70 нДж.
Выводы.
1. Показатели БФГ у детей в возрасте 2-7 лет не зависят от пола, возраста, роста и массы тела (р>0,05).
2. Представлены референсные границы для показателей АКРД, получаемых с использованием новой версии автоматизированного бронхофоногра-фического диагностического комплекса у детей 2-7 лет:
• в низкочастотном диапазоне (0,2-1,2 кГц) составили от 140,52 до 2134,63 нДж;
Рисунок 1.
Распределение детей в группе сравнения по соответствию возрастным антропометрическим данным
ременные вопросы диагностики
Таблица 1.
Референсные границы показателей акустической работы дыхания (нДж) и коэффициентов (К1, К2, К3) (нДж) у здоровых детей 2-7 лет жизни
Параметры бронхофоногра-фии Перцентили
2,5% 1 квартиль Ме 3 квартиль 97,5%
АКРД1 (1,2-12,6 кГц) 5,72 18,00 37,50 76,68 269,88
АКРД2 (0,2-1,2 кГц) 140,52 419,00 746,00 1161,00 2134,63
АКРД3 (1,2-5,0 кГц) 4,82 17,00 36,50 75,60 272,90
АКРД4 (5,0-12,6 кГц) 0,63 0,99 1,37 1,99 3,70
К1 1,50 3,20 5,25 9,58 32,00
К2 1,25 3,00 4,90 9,20 32,00
КЗ 0,08 0,14 0,19 0,29 0,86
Примечание: Ме — медиана, АКРД — акустическая работа дыхания, 1 и 3-я квартили являются 25-й и 75-й перцентилями распределения показателей.
• в среднечастотном (1,2-5,0 кГц) — от 4,82 до 272,90 нДж ;
• в высокочастотном (5,0-12,6 кГц) — от 0,63 до 3,70 нДж.
Наши исследования и анализ их результатов продемонстрировали независимость показателей БФГ от массо-ростовых параметров в двух возрастных группах. Полученные референсные значения могут быть использованы для диагностики обструктивных нарушений и оценки динамики этих показателей в процессе лечения бронхолегочных заболеваний у детей в возрасте от 2,5 до 7 лет.
Достаточно высокий уровень совпадения функциональных результатов, полученных с использованием БФГ и спирометрии (в 76,19 %), позволяет предположить, что БФГ может оказаться перспективной при обследовании детей не только с брон-хообструктивным синдромом.
литература
1. Блохин Б.М. Особенности развития бронхообструктивного синдрома при острых инфекционных заболеваниях и факторы риска его рецидивирования у детей / Б.М. Блохин, В.М. Делягин, М.Н. Терещенко, М.А. Мельникова, В.В. Киликовский // Детская больница. — 2012. — № 1. — С. 50-59.
2. Геппе Н.А. Бронхофонография в комплексной диагностике бронхиальной астмы у детей / Н.А. Геппе, В.С. Малышев,
М.Н. Лисицын, Н.А. Селиверстова, Т.А. Поденова // Пульмонология. - 2002. -№ 5. - С. 33-39.
3. Kossowska E. Bronchophonography / E. Kossowska, Z. Korycki, S. Charnecki, E. Slawinska // Bronches. — 1968. —18 (2). — С. 118-123.
4. Старостина Л.С. Функция внешнего дыхания у детей раннего возраста с различными заболеваниями бронхолегочной системы: автореферат дис. к. м. н. / Л.С. Старостина. — М., 2009. —24 с.
5. Геппе Н.А. Бронхофонография в педиатрии / Н.А. Геппе, В.С. Малышев, Л.С. Старостина. — М., 2012. — 55 с.
6. Гланц С. Медико-биологическая статистика / С. Ганц, пер. с англ. — М.: Практика, 1998. — 459 с.
7. Павлинова Е.Б. Бронхофонография как новый метод диагностики бронхообструктивного синдрома у детей / Е.Б. Павлинова, Н.Г. Худенко, Т.И. Сафонова // Мать и дитя в Кузбассе. — 2006. — № 4. — С. 29-32.
8. Павлинова Е.Б. Возможности компьютерной бронхофоногра-фии в диагностике нарушений функции внешнего дыхания у больных муковисцидозом / Е.Б. Павлинова, Т.И. Сафонова, И.А. Кир-шина, А.Г. Мингаирова, Н.Ю. Власенко, Н.А. . Полянская // Росс. вестн. перинатологии и педиатрии. — 2016. — 61 (5). — С. 52-56.
9. Shatalina Sv. Computer bronchophonography is a new lung function diagnostic method in children / Sv. Shatalina, N. Geppe, L. Starostina, V. Malishev, A. Borovkova // European Respiratory Journal. — 2014. — № 44. — P. 1991. — URL: http://erj.ersjournals. com/content/44/Suppl_58/P1991
10. Игнатьева А.В. Бронхиальная проходимость у детей с бронхолёгочной дисплазией. Бюллетень физиологии и патологии дыхания / А.В. Игнатьева, И.Н. Гаймоленко. — 2015. — № 56. — С. 68-72.
