Абстрактный

Импульсная осциллометрия (ИОС) — это инновационный неинвазивный метод оценки функции легких. В отличие от традиционной спирометрии, которая требует форсированных выдохов и значительного сотрудничества пациента, ИОС измеряет респираторный импеданс во время спокойного дыхания. Это делает ее особенно ценной для использования у детей, пожилых людей и пациентов, которые не могут выполнить надежную спирометрию. В этой статье рассматриваются принципы, ключевые параметры, клинические применения, преимущества и ограничения ИОС в современной респираторной медицине.

Введение

Функциональные легочные тесты (ФЛТ) имеют важное значение для диагностики и лечения респираторных заболеваний. Спирометрия, являющаяся золотым стандартом, имеет ограничения из-за зависимости от усилий и координации пациента. Импульсная осциллометрия (ИОС) стала мощной альтернативой и дополнительным методом, который преодолевает эти проблемы, требуя лишь пассивного дыхания.

Принципы импульсной осциллометрии

Система IOS подает короткие импульсные сигналы давления (содержащие спектр низких и высоких частот, обычно от 5 до 35 Гц) в дыхательные пути пациента через мундштук. Устройство одновременно измеряет результирующие сигналы давления и потока в ротовой полости. Применяя принцип, аналогичный закону Ома в электронике, оно вычисляет дыхательное сопротивление (Z).

Респираторное сопротивление состоит из двух основных компонентов:

Сопротивление (R)Импедансная составляющая, совпадающая по фазе с потоком. Она в первую очередь отражает сопротивление дыхательных путей воздушному потоку. Более высокие частоты (например, 20 Гц) проникают в центральную часть дыхательных путей, отражая центральное сопротивление, в то время как более низкие частоты (например, 5 Гц) проникают глубоко, отражая общее сопротивление дыхательных путей.

Реактивное сопротивление (X)Импедансная составляющая, находящаяся в противофазе с потоком. Она отражает упругую отдачу легочной ткани и грудной стенки (емкость) и инерционные свойства воздуха в центральных дыхательных путях (инерционность).

Ключевые параметры и их клиническое значение

R5: Сопротивление на частоте 5 Гц, представляющее собой общее сопротивление дыхательных путей.

R20: Сопротивление на частоте 20 Гц, представляющее собой центральное сопротивление дыхательных путей.

R5 – R20: Разница между R5 и R20 является чувствительным индикатором периферического сопротивления или сопротивления мелких дыхательных путей. Повышенное значение указывает на дисфункцию мелких дыхательных путей.

Фрес (резонансная частота): частота, при которой реактивное сопротивление равно нулю. Увеличение Фрес указывает на усиление обструкции и жесткость легких, что является характерным признаком заболеваний мелких дыхательных путей.

AX (площадь реактивного сопротивления): Интегрированная площадь реактивного сопротивления в диапазоне частот от 5 Гц до Fres. Увеличение AX является чувствительным маркером нарушения функции периферических дыхательных путей.

Принудительная осцилляция против импульсной осцилляции в тестировании функции легких

Методы принудительной осцилляции (FOT) и импульсной осциллометрии (IOS) являются неинвазивными методами измерения дыхательного импеданса во время спокойного дыхания. Ключевое различие заключается в типе сигнала, используемого для воздействия на дыхательную систему.

1. Техника вынужденных колебаний (FOT)

Сигнал:Использует одну чистую частоту или смесь предопределенных частот (многочастотный сигнал) одновременно. Этот сигнал представляет собой непрерывную синусоидальную волну.

Ключевая характеристика:Это измерение в установившемся режиме. Поскольку оно может использовать одну частоту, оно очень точно измеряет импеданс на этой конкретной частоте.

2. Импульсная осциллометрия (IOS)

Сигнал:Использует очень короткие, импульсообразные волны давления. Каждый импульс представляет собой прямоугольную волну, содержащую спектр множества частот (обычно от 5 Гц до 35 Гц).

Ключевая характеристика:Это кратковременное измерение. Главное преимущество заключается в том, что один импульс позволяет практически мгновенно получить данные об импедансе в широком диапазоне частот.

В заключение, хотя оба метода ценны, импульсная методика IOS делает его быстрее, удобнее для пациента и исключительно эффективным в выявлении заболеваний мелких дыхательных путей, что способствует его широкому клиническому применению.

Преимущества iOS

Минимальное сотрудничество со стороны пациентаДля его применения требуется лишь спокойное, размеренное дыхание, что делает его идеальным для маленьких детей, пожилых людей и тяжелобольных пациентов.

Комплексная оценкаПозволяет дифференцировать центральную и периферическую обструкцию дыхательных путей и предоставляет информацию о податливости легких.

Высокая чувствительность к заболеваниям мелких дыхательных путейПозволяет выявлять отклонения в состоянии мелких дыхательных путей раньше, чем спирометрия.

Отлично подходит для мониторингаПозволяет проводить многократные и длительные измерения, что полезно для бронхопровокационных тестов, тестов на реакцию на бронходилататоры, а также для мониторинга во время сна или анестезии.

Клинические применения

Детская пульмонология: основное применение, особенно для диагностики и мониторинга астмы у маленьких детей.

Астма: характеризуется повышенным значением R5 и выраженной реакцией на бронходилататоры. IOS также используется для мониторинга эффективности лечения и выявления неконтролируемого заболевания по параметрам мелких дыхательных путей (R5-R20, AX).

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ): характеризуется повышенным сопротивлением и выраженной дисфункцией мелких дыхательных путей (увеличение R5-R20, Fres и AX).

Интерстициальные заболевания легких (ИЗЛ): В первую очередь влияют на реактивное сопротивление, вызывая более отрицательное значение X5 и повышенное значение Fres, что отражает снижение податливости легких (жесткость легких).

Предоперационная оценка и интраоперационный мониторинг: обеспечивают быструю оценку функции легких и позволяют выявить острый бронхоспазм во время операции.

Оценка необъяснимой одышки: помогает дифференцировать обструктивный и рестриктивный типы дыхания.

Заключение

Импульсная осциллометрия — это сложная, удобная для пациента методика, которая произвела революцию в исследовании функции легких, особенно в тех группах населения, где спирометрия представляет собой сложную задачу. Ее способность выявлять заболевания мелких дыхательных путей и обеспечивать дифференцированный анализ механики дыхательных путей делает ее бесценным инструментом для ранней диагностики, фенотипирования и долгосрочного лечения широкого спектра респираторных заболеваний. Хотя она дополняет, а не заменяет традиционные исследования функции легких, импульсная осциллометрия заняла прочное и постоянно растущее место в арсенале современной респираторной диагностики.