Анотація

Імпульсна осцилометрія (ІОС) – це інноваційний неінвазивний метод оцінки функції легень. На відміну від звичайної спірометрії, яка вимагає форсованих видихових маневрів та значної співпраці пацієнта, ІОС вимірює респіраторний імпеданс під час спокійного дихання. Це робить її особливо цінною для використання у дітей, людей похилого віку та пацієнтів, які не можуть виконувати надійну спірометрію. У цій статті розглядаються принципи, ключові параметри, клінічне застосування, переваги та обмеження ІОС у сучасній респіраторній медицині.

Вступ

Легеневі функціональні проби (ЛФТ) є важливими для діагностики та лікування респіраторних захворювань. Спірометрія, золотий стандарт, має обмеження через залежність від зусиль та координації пацієнта. Імпульсна осцилометрія (ІОС) стала потужною альтернативною та додатковою методикою, яка долає ці проблеми, вимагаючи лише пасивного дихання.

Принципи імпульсної осцилометрії

Система IOS подає короткі імпульсні сигнали тиску (що містять спектр низьких і високих частот, зазвичай від 5 до 35 Гц) на дихальні шляхи пацієнта через мундштук. Пристрій одночасно вимірює результуючі сигнали тиску та потоку біля рота. Застосовуючи принцип, аналогічний закону Ома в електроніці, він розраховує дихальний імпеданс (Z).

Дихальний імпеданс складається з двох основних компонентів:

Опір (R)Компонент імпедансу, що знаходиться у фазі з потоком. Він, головним чином, відображає резистивні властивості дихальних шляхів до потоку повітря. Вищі частоти (наприклад, 20 Гц) проникають центрально, відображаючи центральний опір дихальних шляхів, тоді як нижчі частоти (наприклад, 5 Гц) проникають глибоко, відображаючи загальний опір дихальних шляхів.

Реактивний опір (X)Компонента імпедансу, що знаходиться в протифазі з потоком. Вона відображає пружну віддачу легеневої тканини та грудної стінки (ємність) та інерційні властивості повітря в центральних дихальних шляхах (інертність).

Ключові параметри та їх клінічне значення

R5: Опір при 5 Гц, що представляє загальний опір диханню.

R20: Опір при 20 Гц, що відображає центральний опір дихальних шляхів.

R5 – R20: Різниця між R5 та R20 є чутливим показником периферичного опору або опору дрібних дихальних шляхів. Підвищене значення свідчить про дисфункцію дрібних дихальних шляхів.

Фрес (резонансна частота): частота, на якій реактивний опір дорівнює нулю. Збільшення Фрес вказує на посилення обструкції та жорсткості легень, що є ознакою захворювання дрібних дихальних шляхів.

AX (площа реактивного опору): інтегрована площа реактивного опору від 5 Гц до частоти. Збільшення AX є чутливим маркером порушення периферичних дихальних шляхів.

Вимушені коливання проти імпульсних коливань у тестуванні функції легень

Як метод вимушених коливань (FOT), так і імпульсна осцилометрія (IOS) – це неінвазивні методи, які вимірюють респіраторний імпеданс під час спокійного дихання. Ключова відмінність полягає в типі сигналу, який вони використовують для порушення дихальної системи.

1. Метод вимушених коливань (FOT)

Сигнал:Використовує одну чисту частоту або суміш заздалегідь визначених частот (багаточастотний сигнал) одночасно. Цей сигнал є безперервною синусоїдальною хвилею.

Ключова характеристика:Це вимірювання у стаціонарному стані. Оскільки воно може використовувати одну частоту, воно дуже точне для вимірювання імпедансу на цій конкретній частоті.

2. Імпульсна осцилометрія (IOS)

Сигнал:Використовує дуже короткі, імпульсоподібні хвилі тиску. Кожен імпульс являє собою прямокутну хвилю, що містить спектр багатьох частот (зазвичай від 5 Гц до 35 Гц).

Ключова характеристика:Це вимірювання перехідних процесів. Головною перевагою є те, що один імпульс майже миттєво забезпечує дані імпедансу в широкому діапазоні частот.

Підсумовуючи, хоча обидва методи є цінними, імпульсна техніка IOS робить її швидшою, зручнішою для пацієнтів та надзвичайно ефективною у виявленні захворювань дрібних дихальних шляхів, що сприяє її широкому клінічному впровадженню.

Переваги iOS

Мінімальна співпраця пацієнтаПотрібне лише спокійне, рівномірне дихання, що робить його ідеальним для маленьких дітей, людей похилого віку та пацієнтів у критичному стані.

Комплексна оцінкаРозрізняє центральну та периферичну обструкцію дихальних шляхів та надає інформацію про податливість легень.

Висока чутливість до захворювань дрібних дихальних шляхівМоже виявити аномалії у дрібних дихальних шляхах раніше, ніж спірометрія.

Чудово підходить для моніторингуДозволяє проводити повторні та тривалі вимірювання, корисно для бронхіальних провокаційних тестів, тестів на реакцію бронходилататорів та моніторингу під час сну або анестезії.

Клінічні застосування

Дитяча пульмонологія: основне застосування, особливо для діагностики та моніторингу астми у дітей раннього віку.

Астма: характеризується підвищеним R5 та значною бронходилататорною реакцією. IOS також використовується для моніторингу ефективності лікування та виявлення неконтрольованого захворювання за параметрами малих дихальних шляхів (R5-R20, AX).

Хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ): демонструє підвищений опір та виражену дисфункцію дрібних дихальних шляхів (підвищені R5-R20, Fres та AX).

Інтерстиціальні захворювання легень (ІЗЛ): в першу чергу впливають на реактивність, спричиняючи більш негативний X5 та підвищений Fres, що відображає знижену податливість легень (ригідність легень).

Передопераційна оцінка та внутрішньоопераційний моніторинг: забезпечує швидку оцінку функції легень та може виявити гострий бронхоспазм під час операції.

Оцінка незрозумілої задишки: допомагає розрізняти обструктивну та рестриктивну задишку.

Висновок

Імпульсна осцилометрія – це складний, зручний для пацієнта метод, який здійснив революцію в тестуванні функції легень, особливо в групах, де спірометрія є складною. Її здатність виявляти захворювання малих дихальних шляхів та забезпечувати диференційований аналіз механіки дихальних шляхів робить її безцінним інструментом для ранньої діагностики, фенотипування та довгострокового лікування широкого спектру респіраторних захворювань. Хоча вона доповнює, а не замінює традиційні ПФТ, ІОС забезпечила собі постійну та зростаючу роль у сучасному арсеналі респіраторної діагностики.