Модифицированная бронхофонография в комплексной оценке бронхообструктивного синдрома у детей раннего возраста

52 Проблемы биологии и медицины, 2016, №4 (91)

УДК: 616.233-072.1-009.12-053.3

МОДИФИЦИРОВАННАЯ БРОНХОФОНОГРАФИЯ В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ

БРОНХООБСТРУКТИВНОГО СИНДРОМА У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА

М.В. ЛИМ, Н.М. ШАВАЗИ

Самаркандский Государственный медицинский институт

Самаркандский филиал Республиканского научного Центра экстренной медицинской помощи

ЭРТА ЁШДАГИ БОЛАЛАРДА БРОНХООБСТРУКТИВ СИНДРОМНИ КОМПЛЕКС

БАҲОЛАШДА МОДИФИЦИРЛАНГАН БРОНХОГРАФИЯ

М.В. ЛИМ, Н.М. ШАВАЗИ

Самарқанд Давлат медицина институти

Республика шошилинч тез ёрдам илмий Маркази Самарқанд филиали

MODIFIED BRONCHOPHONOGRAPHY IN COMPLEX EVALUATION OF BRONCHIAL

OBSTRUCTION SYNDROME IN INFANTS

M.V. Lim, N.M. Shavazi

Samarkand state medical institute

Samarkand branch of republican research centre of emergency medicine

Мақсад: эрта ёшдаги болаларда бронхообструктив синдром диагностикаси мезонларини

тасдиқлаш учун модифицирланган бронхография методини ишлаб чиқиш. 60 та соғлом ва 60 ўткир

бронхиолит билан оғриган беморлар текширилди. Компьютер ва нафас шовқинларини қайд этувчи

тизимдан ташкил топган модифицирланган бронхография методи ишлаб чиқилди. Респиратор

шовқинлар таҳлилини таъминловчи дастур асосида ўрганилди. Эрта ёшдаги болаларда

бронхообструктив синдром диагностикасида модифицирланган бронхография методи ўзининг

объективлиги, соддалиги ва қуллайлиги туфайли педиатрия амалиётида муҳим ўрин тутади.

Болаларда бронхообструктив синдром диагностикасининг янги информатив мезонлари ишлаб чиқилди:

- E:I index, бу индекс E:I index≥1,20 бўлса бронхообструктив синдром мавжуд, E:I index≤1,19 бўлганда

бронхообструктив синдром мавжуд эмас деб баҳоланади.

Калит сўзлар:

модифицирланган бронхофонография, болалар, ўткир бронхиолит, E:I index.

Objective: to develop a method of modified set bronchophonography and set a diagnostic criteria of

bronchial obstruction syndrome in young children. The study involved 60 patients with acute bronchiolitis and

60 healthy infants. We have developed the method of modified bronchophonography consisting of the registra-

tion system of the respiratory noises and the personal computer. The analysis of respiratory noise was conduct-

ed using the special software. Method of modified bronchophonography is important in the diagnosis of bron-

chial obstruction syndrome in infants because of its objectivity, simplicity and accessibility of use in pediatric

practice. New informative diagnostic criteria of bronchial obstruction syndrome in children has been estab-

lished - E:I index, bronchial obstruction is diagnosed at E:I index≥1,20, bronchial obstruction is absent if E:I

index≤1,19.

Keywords:

modified bronchophonography, children, acute bronchiolitis, E:I index.

Актуальность.

В диагностике лёгочных за-

болеваний важнейшим инструментом являются

акустические методы исследования респиратор-

ной системы, существенным недостатком кото-

рых являются субъективность и отсутствие обще-

принятых стандартов в номенклатуре и оценке

аускультативных данных (3,5). В настоящее время

респираторная акустика - это научное направле-

ние, основными задачами которого являются раз-

работка и создание объективных акустических

методов диагностики лёгочных заболеваний на

основе теории распространения и генерации звука

в лёгких [13,14]. Обструкция дыхательных путей

является важной клинической характеристикой

заболеваний дыхательной системы у детей [2,7],

диагностика которой основана на изучении функ-

ционального состояния легких, однако проведе-

ние данного исследования затруднительно у детей

раннего возраста [9].

Объективное

изучение

акустических

свойств лёгких стало возможным после появления

компьютерных методов регистрации и обработки

дыхательных шумов [1,11]. Отмечено, что метод

компьютерной обработки респираторных шумов

позволяет избавиться от недостатков классиче-

ской аускультации и улучшает диагностику ле-

гочных заболеваний, включая бронхообструктив-

ный синдром у детей [10,12].

Бронхофонография - метод оценки дыха-

тельного паттерна (графическое отображение фо-

нореспирограммы) по спектрограммам дыхатель-

ных шумов [6]. Разработанный метод компьютер-

ной бронхофонографии, основанный на регистра-

ции респираторного цикла и анализа дыхательных

шумов

с

помощью

компьютерно-

диагностического комплекса «Паттерн-01» ока-

зался относительно успешным, однако он не учи-

тывает временные соотношения фаз дыхательного

М.В. Лим, Н.М. Шавази

Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №4 (91) 53

цикла. В тоже время наряду с относительной до-

роговизной комплекса, состоящего из датчика,

набора акустических фильтров и загубников, бло-

ка управления, программного обеспечения, для

проведения исследования необходимо помещение

не менее 12 кв.м. и набора оргтехники (4).

Одной из важнейших проблем респиратор-

ной акустики является анализ зарегистрирован-

ных звуков, содержащих большой объем инфор-

мации [8]. Эта проблема решается с помощью

различных методик обработки сигнала [14], одна-

ко анализ соотношения времени выдоха к вдоху

не проводился. Регистрация акустических прояв-

лений с помощью бронхофонографии может

иметь дополнительное значение в процессе диф-

ференциальной диагностики респираторных забо-

леваний у детей, в особенности бронхообструк-

тивного синдрома, что особенно важно у детей

первых лет жизни.

Цель:

разработать метод модифицирован-

ный бронхофонографии на основании которого

установить критерий диагностики бронхооб-

структивного синдрома у детей раннего возраста.

Материалы и методы.

В нашем исследо-

вании приняли участие 60 детей раннего возраста

с острым бронхиолитом, осложненным бронхооб-

структивным синдромом. Контрольную группу

составили 60 здоровых детей в возрасте от 2 ме-

сяцев до 3 лет.

Клиническое обследование пациентов и за-

пись респираторных шумов были выполнены в

Самаркандском филиале Республиканского науч-

ного центра экстренной медицинской помощи, в

детских отделениях и отделении детской реани-

мации.

Диагноз острый бронхиолит был поставлен

на основании анамнестических, клинических и

инструментальных данных.

Нами был разработан метод модифициро-

ванной бронхофонографии (рис. 1), состоящий из

системы регистрации дыхательных шумов (чув-

ствительного микрофона, стетофонендоскопа,

переходника) и персонального компьютера со

специальным программным обеспечением для

обработки и анализа полученных данных.

Дыхательные шумы у ребенка записыва-

лись при помощи стетофонендоскопа с микрофо-

ном в двух точках: в ротовой полости и над лег-

кими (рис. 2). Оцифровка звука происходила при

помощи встроенной звуковой карты персонально-

го компьютера. Компьютерный анализ респира-

торных шумов проводился с помощью программ-

ного обеспечения на основе стандартного пакета

программ Sound Forge 6.0, Microsoft Excel 2007.

Некоторые искажения в записи звука могли

возникнуть в результате изменения контактного

давления датчика при движении, дыхательных

циклах пациента, наличии постороннего шума, а

также «паразитных шумах» (звуки сердца, мы-

шечные шумы). Для устранения посторонних

шумов производилась их регистрации в течение

нескольких респираторных циклов путем непре-

рывной записи в течение 30-60 секунд. Это поз-

волило снизить влияние случайных вариабельных

изменений дыхательных циклов, исследования

могли проводится несколько раз, до получения

воспроизводимых результатов, без наличия арте-

фактов на полученном изображении и выбирался

наиболее адекватный паттерн.

Рис. 1.

Схема звукорегистрирующей системы.

Примечание: микрофон (А), стетофонендоскоп (Б), переходник (В), персональный компьютер (Г).

Модифицированная бронхофонография в комплексной оценке бронхообструктивного…

54 Проблемы биологии и медицины, 2016, №4 (91)

Рис. 2.

Проведение бронхофонографии в ротовой

полости

Рис. 3.

Спектр звукового сигнала у больного с

острым бронхиолитом. E:I index=1,84.

Результаты и обсуждение.

Проведение

модифицированного метода бронхофонографии

осуществлялось у исследуемых детей, в любое

время наблюдения, не зависело от возраста и со-

стояния больных, каких либо предварительных

или специальных условий для проведения иссле-

дования не было.

Для разработки метода диагностики брон-

хообструктивного синдрома был проведен срав-

нительный анализ результатов паттернов моди-

фицированной бронхофонографии в обеих груп-

пах исследуемых.

По результатам сопоставления бронхофоно-

графических данных было отмечено следующее:

спектр звука у пациентов I группы в обеих точках

характеризовался выраженным увеличением дли-

тельности (в миллисекундах) вдоха по отноше-

нию к выдоху (рис.3), в то время как в контроль-

ной группы наблюдалось относительное равен-

ство продолжительности вдоха и выдоха.

В результате нашего исследования был вве-

ден в рассмотрение новый критерий - индекс со-

отношения временного диапазона выдоха к вдоху

(Expiratio:Inspiratio index – «E:I index»), который

вычислялся по формуле:

E:I index ═ выдох (мс)/вдох (мс).

Анализ бронхографических данных по

спектрографическим показателям у исследуемых

детей показал (рис. 4) наличие двух вариантов:

первый (в группе больных с бронхиальной об-

струкцией) характеризовался диагностически до-

стоверными признаками, присущими бронхооб-

струкции, в виде увеличения соотношения време-

ни выдоха к вдоху, составив в среднем по E:I in-

dex 1,82±0,05, что значительно выше индекса здо-

ровых детей у которых подобного увеличения

данного соотношения не наблюдалось - 1,03±0,02

(Р<0,001).

В результате сопоставления клинических,

лабораторных и инструментальных данных у

больных с бронхиолитом и здоровых детей, были

выведены эмпирические значения E:I index для

определения состояния проходимости дыхатель-

ных путей: бронхиальная обструкция диагности-

руется при E:I index≥1,20, а при E:I index≤1,19

бронхообструктивный синдром отсутствует.

Рис. 4.

E:I index в исследуемых группах.

М.В. Лим, Н.М. Шавази

Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №4 (91) 55

Необходимо отметить, что приведенные

данные были получены в результате проведения

модифицированного брохобронхофонографиче-

ского метода у больных с бронхиальной обструк-

цией без учета ее выраженности. Проведение

дальнейших исследований позволит определить

значения E:I index при различных степенях тяже-

сти бронхообструктивного синдрома.

Выводы.

Метод модифицированной брон-

хофонографии ввиду его объективности, просто-

ты и доступности применения в педиатрической

практике имеет важное значение для диагностики

бронхообструктивного синдрома у детей раннего

возраста. Установленный нами E:I index является

информативным диагностическим критерием

бронхиальной обструкции у детей раннего воз-

раста.

Литература:

1.

Вовк И.В., Дахнов С.Л., Крижановский В.В.,

Олийнык В.Н. Возможности и перспективы диа-

гностики лёгочных патологий с помощью компь-

ютерной регистрации и обработки шумов дыха-

ния. Акуст. вiсн. 1998; том 1, № 2: 21–33.

2.

Геппе Н.А., Малышев В.С., Старостина Л.С.,

Колосова Н.С., Боровкова А.М., Балева Л.С.

Бронхофонография в педиатрии. М.:2012. 55

3.

Дьяченко А.И., Михайловская А.Н. Респира-

торная акустика (обзор). Труды института общей

физики им. А.М. Прохорова. 2012; т 68:136-181.

4.

Изделие медицинского назначения прибор

бронхофонографический диагностический авто-

матизированный «ПАТТЕРН-01». Регистрацион-

ное удостоверение № ФСР 2009/04789 от

22.04.2009 г. Федеральная служба по надзору в

сфере здравоохранения и социального развития

5.

Корбут Н.Н., Лыховский Ю.И., Лопата В.А.,

Мясный И.С., Петренко Л.В., Попов А.А., Стука-

лин В.А., Танчик А.В.Перспективные направле-

ния исследования звуков дыхания в пульмоноло-

гии.

Актуальні

проблеми

клінічної

та

профілактичної медицини; 2014. том 2: 87-95

6.

Малышев В.С., Ардашникова С.Н., Каганов

С.Ю., Манюков М.Ф., Медведев В.Т. Способ ре-

гистрации высокочастотных дыхательных шумов.

Патент РФ № 5062396. Бюл. № 18. 1995.

7.

Фурман Е. Г., Яковлева Е. В., Малинин С. В.,

Фурман Г., Соколовский В. Компьютерный ана-

лиз дыхательных шумов при бронхиальной астме

у детей. Современные технологии в медицине

2014; 6 (1): 83–88.

8.

Bahoura M., Lu X. Separation of cracklesfrom

vesicular

sounds

using

wavelet

packet

transform. Acoustics, Speech and Signal Processing

ICASSP 2006; 2: 1076–1079.

9.

Brand P. L. P., Baraldi E., Bisgaard H., Boner A.

L., Castro J Rodriguez J. A., Custovic A.et al. Defini-

tion, assessment and treatment of wheezing disorders

in preschool children: an evidence (based approach,

ERS Task Force Report. Eur. Respir. J. 2008; 32:

1096–1110

10.

Charbonneau G., Ademovic E., Cheet J ham B. M.

G., Malmberg L. P., Vanderschoot J., Sovijarvi A. R.

A. Basic techniques for respiratory sound recordings.

Eur. Respir. Rev. 2000;77 (10): 625–635.

11.

Computerized multichannel lung sound analysis.

Development of acoustic instruments for diagnosis

and management of medical conditions // IEEE Eng.

Med. Biol. Mag. 2007. Vol. 26, N 1. P. 16–19.

12.

Earis J. E., Cheetham B. M. G. Current methods

used for computerized respiratory sound analysis.

Eur. Respir. Rev. 2000; 77 (10):586–590

13.

Pasterkamp H., Kraman S., Wodicka G. Respira-

tory Sounds. Advances beyond the stethoscope // Am.

J. Respir. Crit. Care Med. 1997. Vol. 156, N 3. P.

974–987.

14.

Sovijarvi A.R.A. Standardization of computerized

respiratory sound analysis / Sovijarvi A.R.A.,

Vanderschoot J., Earis J.E. / Eur. Respir. Rev. –

2000. – V. 10. – № 77. – Р. 585.

МОДИФИЦИРОВАННАЯ

БРОНХОФОНОГРАФИЯ В КОМПЛЕКСНОЙ

ОЦЕНКЕ БРОНХООБСТРУКТИВНОГО

СИНДРОМА У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА

М.В. ЛИМ, Н.М. ШАВАЗИ

Цель: разработать метод модифицирован-

ный бронхофонографии и установить критерий

диагностики бронхообструктивного синдрома у

детей раннего возраста. Обследовано 60 больных

с острым бронхиолитом и 60 здоровых детей

раннего возраста. Разработан метод модифици-

рованной бронхофонографии, состоящий из си-

стемы регистрации дыхательных шумов и персо-

нального компьютера. Анализ респираторных

шумов проводился с помощью специального про-

граммного обеспечения. Метод модифицирован-

ной бронхофонографии ввиду его объективности,

простоты и доступности применения в педиат-

рической практике имеет важное значение в диа-

гностике бронхообструктивного синдрома у де-

тей раннего возраста. Был установлен новый

информативный диагностический критерий

бронхообструктивного синдрома у детей - E:I

index, при E:I index≥1,20 бронхиальная обструк-

ция имеется, при E:I index≤1,19 бронхообструк-

тивный синдром отсутствует.

Ключевые слова:

модифицированная брон-

хофонография, дети, острый бронхиолит, E:I

index