способ определения тканевого неэластического сопротивления легких

Формула изобретения

Способ определения тканевого неэластического сопротивления легких, заключающийся в регистрации транспульмонального давления и скорости воздушного потока при минутном объеме спонтанного дыхания с частотой 16-20 дыхательных движений в минуту, глубиной, равной дыхательному объему на вдохе и выдохе в условиях прерывания воздушного потока клапаном на 0,1 с на вдохе и выдохе в изообъемных отношениях в 4-6 дыхательных циклах, определения общего неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе отношением максимальной величины неэластического компонента транспульмонального давления к средней скорости воздушного потока на вдохе и выдохе, определения бронхиального неэластического сопротивления отношением альвеолярного давления на вдохе и выдохе, которое соответствует динамическому компоненту транспульмонального давления, получаемому в момент прерывания воздушного потока, к средней скорости воздушного потока до прерывания на вдохе и выдохе и определения тканевого неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе путем вычитания бронхиального неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе из общего неэластического сопротивления на вдохе и выдохе соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, конкретно к клинической физиологии дыхания, и касается способа определения тканевого неэластического сопротивления легких.

В проанализированной авторами литературе не найдено способа определения тканевого неэластического сопротивления легких.

Задачей предлагаемого изобретения является создание точного способа определения тканевого неэластического сопротивления легких.

Поставленная задача решается способом определения тканевого неэластического сопротивления легких, заключающимся в регистрации транспульмонального давления и скорости воздушного потока при минутном объеме спонтанного дыхания с частотой 16-20 дыхательных движений в минуту, глубиной, равной дыхательному объему на вдохе и выдохе в условиях прерывания воздушного потока клапаном на 0,1 секунды на вдохе и выдохе в изообъемных отношениях в 4-6 дыхательных циклах, определения общего неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе отношением максимальной величины неэластического компонента транспульмонального давления к средней скорости воздушного потока на вдохе и выдохе, определения бронхиального неэластического сопротивления отношением альвеолярного давления на вдохе и выдохе, которое соответствует динамическому компоненту транспульмонального давления, получаемому в момент прерывания воздушного потока, к средней скорости воздушного потока до прерывания на вдохе и выдохе и определения тканевого неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе путем вычитания бронхиального неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе из общего неэластического сопротивления на вдохе и выдохе соответственно.

Изобретение обладает новизной и не вытекает явным образом из уровня техники для специалиста, прошло апробацию в СибГМУ в научной лаборатории кафедры пропедевтики внутренних болезней.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна", "изобретательский уровень", "промышленно применимо".

Способ осуществляют следующим образом.

По общепринятой методике в условиях спонтанного минутного объема дыхания (МОД) с частотой 16-20 дыхательных движений в 1 минуту, глубиной дыхания, равной дыхательному объему легких на вдохе и выдохе, регистрируют транспульмональное давление и скорость воздушного потока на вдохе и выдохе в условиях прерывания воздушного потока клапаном на 0,1 секунды на вдохе и выдохе в изообъемных отношениях в 4-6 дыхательных циклах. Определяют общее неэластическое сопротивление 2 легких на вдохе и выдохе (OHC.in и ОНС.ех) отношением максимальной величины неэластического компонента транспульмонального давления на вдохе и выдохе к средней скорости воздушного потока, соответственно фазам дыхания. Затем определяют бронхиальное неэластическое сопротивление легких на вдохе и выдохе (Raw.in и Raw.ex) по отношению альвеолярного давления в момент прерывания воздушного потока к средней скорости воздушного потока до прерывания воздушного потока на вдохе и выдохе соответственно. Определяют тканевое неэластическое сопротивление легких на вдохе и выдохе: из полученных величин ОНС на вдохе и выдохе вычитают полученные величины бронхиального неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе соответственно. Разница данных величин и является величинами тканевого неэластического сопротивления легких на вдохе и выдохе.

Конкретный пример выполнения способа. Исследование проводилось у женщины 58 лет, которая находилась в клинике с диагнозом: Бронхиальная астма смешанного инфекционно-аллергического генеза, средней степени тяжести, стадия ремиссии. Недостаточность внешнего дыхания 2 степени по обструктивному типу. Рост 148 см, вес 63 кг. В результате расчета одновременно зарегистрированных скорости воздушного потока и транспульмонального давления в условиях прерывания воздушного потока клапаном на 0,1 секунды на вдохе и выдохе в изообъемных отношениях в 4-6 дыхательных циклах были получены следующие результаты: частота дыхания (ЧД)=20 в минуту, дыхательный объем (ДО)=0,73 л, минутный объем дыхания (МОД)=14,6 л/мин, максимальная величина неэластического компонента транспульмонального давления на вдохе (НЭД_max.-in)=7,9 см. вод.ст., на выдохе - (НЭД _max.ех)=10,4 см вод.ст., средняя скорость воздушного потока на вдохе (СВП.in)=0,96 л/с, средняя скорость воздушного потока на выдохе (СВП.ех)=0,69 л/с.

Общее неэластическое сопротивление (ОНС)=НЭД_max-/СВП, ОНС на вдохе (OHC.in)=_- НЭД_max.in/СВП.in=7,9/0,96=8,23 см вод.ст./л/с. ОНС на выдохе (ОНС.ех)=НЭД_max.ех/СВП.ех=10,4/0,69=15,07 см вод.ст./л/с. Альвеолярное давление на вдохе(АД.in)=7,5 см вод.ст., на выдохе (АД.ех)=6,25 см вод.ст., средняя скорость воздушного потока на вдохе до прерывания (СВП^*.in)=1,12 л/с, на выдохе до прерывания (СВП*.ех)=0,92 л/с.

Бронхиальное неэластическое сопротивление (Raw)=АД/СВП, Raw на вдохе (Raw.in)=АД.in/СВП ^*.in=7,5/1,12=6,7 см вод.ст./л/с. Raw на выдохе (Raw.ex)=АД.ех/СВП ^*.ех=6,25/0,92=6,79 см вод.ст./л/с.

Тканевое неэластическое сопротивление (ТНС)=ОНС - Raw, ТНС на вдохе (THC.in)=OHC.in - Raw.in=8,23 - 6,7=1,53 см вод.ст. ТНС на выдохе (ТНС.ех)=ОНС.ех - Raw.ex=15,07 - 6,79=8,28 см вод.ст.

Дополнительное пояснение сущности метода определения тканевого неэластического сопротивления легких

При одновременной регистрации транспульмонального давления и спирограммы определяют общее неэластическое сопротивление, которое включает в себя три компонента: бронхиальное неэластическое сопротивление, тканевое неэластическое сопротивление и инерцию газа и ткани [1].

Инерционным сопротивлением можно пренебречь, так как в условиях спонтанного дыхания величина инерции невелика и, в среднем, одинакова в норме и при патологии. Тканевое неэластическое сопротивление может быть обусловлено: 1) трением между плохо и хорошо вентилируемыми участками легких; 2) трением, связанным с запаздыванием перераспределения сурфактанта по альвеолярной поверхности при увеличении и уменьшении ее площади в результате дыхательных движений; 3) дыхательными изменениями объема тканевой жидкости в легочной паренхиме; 4) дыхательными изменениями кровенаполнения легких; 5) ньютоновским трением (собственно тканевое трение). Тканевое неэластическое сопротивление, в среднем, составляет 17% от общего неэластического сопротивления у здоровых людей и 50% при патологии [2].

В предложенном методе используются одинаковые условия измерения: 1) измерения проводятся в одном дыхательном цикле; 2) используется скорость воздушного потока для определения бронхиального неэластического сопротивления и общего неэластического сопротивления; 3) используется середина дыхательного цикла при определении бронхиального неэластического сопротивления, здесь скорость воздушного потока наибольшая, а значит, тканевое неэластическое сопротивление максимальное. Но по дыхательной петле возможно большее отклонение транспульмонального давления от эластической оси на разных уровнях дыхательного объема. Если динамическое транспульмональное давление в каких-то участках дыхательной петли больше, чем в середине цикла, то есть там, где скорость воздушного потока меньше, значит это давление увеличивается за счет тканевого компонента. Изменение просвета бронхов в пределах дыхательного объема небольшое и не может существенно влиять на тканевое неэластическое сопротивление. Тканевое неэластическое сопротивление может определяться на вдохе, выдохе или в обе фазы. Если альвеолярное давление равно неэластическому компоненту, тканевое неэластическое сопротивление отсутствует или величина его мала (вероятно, тиксотропия). Если альвеолярное давление больше общего неэластического давления и тканевое неэластическое сопротивление не определяется, а превышение альвеолярного давления над общим неэластическим является результатом проявления механической активности легких на вдохе, выдохе или в обе фазы [3], то прерывание воздушного потока, вероятно, оказывает влияние на механические свойства легких. Для уменьшения этого влияния используется метод прерывания воздушного потока клапаном на 0,1 секунды, которое пациент, практически, не ощущает, и воздействие на механику минимально. Кратковременное прерывание воздушного потока позволяет, достаточно точно измерить альвеолярное давление, так как выравнивание альвеолярного давления и давления во рту в этих условиях происходит со скоростью звука.

Предложенный метод определения тканевого неэластического сопротивления легких является информативным как для здоровых людей, так и для больных, страдающих хроническими обструктивными заболеваниями легких, при которых увеличение тканевого неэластического сопротивления обусловлено неравномерностью вентиляции легких.

Литература

1. Тетенев Ф.Ф. Биомеханика дыхания. - Томск, 1981, с.145.

2. Бодрова Т.Н. Недостаточность внешнего дыхания. Новое представление о структуре неэластического сопротивления легких при различных заболеваниях. Автореф. дисс. на соискание ученой степени д. мед. наук. - Томск, 1993.

3. Тетенев Ф.Ф. Новые теории - в XXI век. - Томск: "Сибирский издательский дом", 2001 г. - 180 с.