АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ШУМОВ У ДЕТЕЙ С БРОНХОЛЕГОЧНОЙ ДИСПЛАЗИЕЙ
АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ШУМОВ У ДЕТЕЙ С БРОНХОЛЕГОЧНОЙ ДИСПЛАЗИЕЙ
Аннотация
В статье представлены данные по оценке дыхательного паттерна у детей с бронхолегочной дисплазией (БЛД) методом компьютерной бронхофонографии (КБФГ). Метод основан на компьютерном анализе различных характеристик дыхательных шумов. Диагностические возможности метода актуальны для объективной оценки вентиляционных нарушений и мониторирования терапии бронхообструктивного синдрома у детей с БЛД. Обследован 81 ребенок в возрасте от 3 месяцев до 3 лет с диагнозом БЛД. Результаты КБФГ показали, что у детей с клиническими симптомами бронхиальной обструкции показатели акустической работы органов дыхания составляли от 4,007 до 8,708 мкДж. Выявленные изменения в высокочастотном спектре позволяют отразить наличие бронхиальной обструкции, оценить ее тяжесть, проводить динамическое наблюдение, оценить эффективность проводимой терапии.
1. Введение
Бронхолегочная дисплазия (БЛД) является одним из наиболее частых хронических заболеваний легких у новорожденных детей на первом году жизни . Известно, что БЛД способствует развитию хронических заболеваний легких с синдромом рецидивирующей бронхиальной обструкции и возможным формированием хронической обструктивной болезни легких , .
Известно, что важную роль в клинической картине периодов обострений БЛД играют бронхоспазм и гиперсекреция слизи, которые лежат в основе бронхообструктивного синдрома (БОС), что требует динамичного контроля функции дыхания, как на момент обострения заболевания, так и в период ремиссии. Диагностика рецидивирующих и хронических заболеваний органов дыхания у детей раннего возраста имеет объективные трудности, связанные с невозможностью полноценного исследования вентиляционной функции. В последние годы в педиатрическую практику внедрен метод компьютерной бронхофонографии (КБФГ). Данная неинвазивная методика не требует дорогостоящего оборудования, кооперации с пациентом и легко интерпретируется . Данное исследование является методом оценки регистрации звуковых феноменов, возникающих при дыхании, с последующим анализом и математической обработкой паттерна дыхания, основанным на анализе амплитудно-частотных характеристик спектра дыхательных шумов (АКРД – акустического компонента работы дыхания). Простота и неинвазивность КБФГ, проведение обследования при спокойном дыхании ребенка позволяют применять данную методику у детей с первых дней жизни . Однако до настоящего времени имеющиеся в литературе сведения по применению данного метода диагностики малочисленны и противоречивы. В связи с этим целью нашего исследования явилось оценить функцию внешнего дыхания у пациентов с бронхолегочной дисплазией.
2. Методы и принципы исследования
В период 2022-2023 гг. обследован 81 ребенок в возрасте от 3 месяцев до 3 лет с диагнозом БЛД (мальчики составили 55,5%, девочки – 44,5%), наблюдавшиеся в клинике НИИ ОМиД. Контрольную группу составили 16 практически здоровых детей, сопоставимых по гестационному возрасту, массе тела при рождении с детьми основной группы, наблюдавшихся в рамках выполнения темы НИР и у которых отсутствовала бронхолегочная патология. Дизайн исследования одобрен решением Локального этического комитета института (Протокол № 7 от 03.11.2021). Получено информированное согласие родителей всех детей на участие в исследовании.
Так как исследования проводились до 2024 г., верификация диагноза производилась на основании действующих на тот момент клинических рекомендаций , . По степени тяжести БЛД дети наблюдаемой группы были распределены следующим образом: легкое течение – 16 детей (20%), среднетяжелое течение – 50 детей (62%), тяжелое течение – 15 детей (18%).
Оценка акустических параметров дыхательной волны на выдохе проводилась с помощью диагностического комплекса КБФГ, в состав которого входит аппаратный комплекс Pattern (Россия), датчик с загубником, персональный компьютер со встроенным аналого-цифровым преобразователем и программным обеспечением PatternMAK. Сканирование респираторного цикла производили в частотном диапазоне от 200 Гц до 12600 Гц. Определяли меры центральной тенденции (показывающие наиболее типичное значение для данной выборки) – Ме (медиана) и рассеяния (отражающие разброс значений признака в выборке) – размах (разность максимального и минимального значений признака, в частности, интерквантильный размах или интервал, т.е. значение 25 и 75 процентилей). С целью исключения маскирующего влияния низкочастотных кардиальных шумов (до 200 Гц) в наборе предусмотрен специальный отсекающий низкочастотный фильтр. С помощью прибора оценивали интенсивность (спектральная плотность) акустического феномена дыхания по показателю АКРД, связанного с усилением турбулентности воздушных потоков по респираторному тракту (акустический эквивалент работы дыхания) и рассчитывается как площадь под кривой на бронхофонограмме во временной области в микроджоулях (мкДж). АКРД определяется в различных частотных диапазонах: АКРД (0,2–1,2 кГц) – «нулевой» или базовый диапазон, АКРД (1,21–5,0 кГц) – среднечастотный диапазон; АКРД (5,01–12,6 кГц) – высокочастотный диапазон . Для статистической обработки данных использовалась программа Microsoft Excel.
3. Основные результаты
Анализ КБФГ показал, что у детей с клиническими симптомами бронхиальной обструкции регистрировались значимые амплитуды спектральной мощности в диапазоне свыше 5 кГц. Показатели акустической работы органов дыхания у детей с тяжелым течением заболевания составляли от 4,007 до 8,708 мкДж.
Исследование акустических параметров в режиме спокойного дыхания позволило установить, что при наличии патологии органов дыхания показатели АКРД возрастают в несколько раз по сравнению с группой контроля. Выявлены различия по показателям АКРД1 (р<0,001), АКРД2 (<0,001) и АКРД3 (<0,001), то есть по всему спектру в целом и его среднечастотной части у детей с БЛД в период обострения в сравнении со здоровыми детьми, сопоставимыми по полу и возрасту (таблица 1).
Таблица 1 - Показатели акустического компонента работы дыхания (АКРД) у детей с БЛД в период обострения
АКРД, мкДЖ | БЛД1 Me [Ql; QU] | Контроль2 Me [Ql; QU] |
АКРД 1 (0,2-1,2 кГц) | 1,18 [1,04; 1,21]* | 0,23 [0,19; 0,27] |
АКРД 2 (1,2-5,0 кГц) | 3,28 [ 2,97; 4,17]* | 0,082 [0,014; 0,179 ] |
АКРД 3 (5,01-12,6 кГц) | 6,07 [5,11; 8,71]* | 0,018 [0,09; 0,036] |
Примечание: достоверность * - p<0,001 по отношению к группе «контроль»; M±m; 1 - n=81; 2 - n=16
Из данных таблицы видно, что у детей в периоде обострения БЛД выявляется повышение акустического компонента работы дыхания особенно выраженное в высокочастотном спектре, что характерно для вентиляционных нарушений по обструктивному типу
Для иллюстрации вышеизложенного приводим клинический пример исследования АКРД: Ребенок Б., 2 года. Наблюдается в клинике НИИОМИД с диагнозом: Бронхолегочная дисплазия, средней степени тяжести. Врожденный стридор. Дискинезия трахеобронхиального дерева. Жалобы при поступлении на ежедневные кашлевые эпизоды, усиливающиеся при ОРВИ, повторные обструкции.
Исследование акустических параметров у данного ребенка показало наличие выраженных колебаний в среднечастотном и в высокочастотном диапазонах по сравнению с показателями ребенка из группы контроля, соответствующего возраста и пола, у которого отсутствовала бронхолегочная патология (рисунок 1, 2).
Рисунок 1 - Сравнение паттернов дыхания здорового (паттерн 1) и больного с БЛД в периоде обострения (паттерн 2) в возрасте 2-х лет, среднечастотный диапазон 1,2-5 мкДж.
Рисунок 2 - Сравнение паттернов дыхания здорового (паттерн 1) и больного с БЛД в периоде обострения (паттерн 2) в возрасте 2-х лет в высокочастотном диапазоне 5,01–12,6 мкДж
4. Обсуждение
В настоящее время в педиатрической практике часто приходится сталкиваться со сложностями диагностики заболеваний бронхолегочной системы. Компьютерная бронхофонография способна выявлять признаки бронхиальной обструкции у детей любого возраста, в том числе у новорожденных, что является одним из основных преимуществ метода . Попытки диагностики медицинских проблем у новорождённых с помощью анализа акустических звуков предпринимаются исследователями разных стран . На сегодня базовыми при исследовании функции дыхания являются спирометрические методы, однако в последние годы в респираторной диагностике начал активно применяться компьютерный анализ дыхательных звуков при бронхиальной астме . Имеются данные по использованию неинвазивного диагностического метода КБФГ для выявления обструктивных нарушений функции внешнего дыхания при БА и ХОБЛ , . Павлинова Е.Б. и др. предлагают использование бронхофонографии у недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом для прогнозирования БЛД, что является достаточно перспективным методом .
5. Заключение
Таким образом, метод КБФГ может широко применяться при обследовании детей с первых дней жизни, так как процедура проводится при спокойном дыхании ребенка и не требует активных действий пациента. Выявленные по данным бронхофонографического исследования изменения в высокочастотном спектре позволяют объективно регистрировать наличие бронхиальной обструкции на ранних этапах (до возникновения клинических проявлений), оценить ее тяжесть, эффективность проводимой терапии, а также осуществлять динамическое наблюдение за детьми с БЛД.