Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Физические свойства конденсата влаги выдыхаемого воздуха у больных с патологией внутренних органов

Министерство здравоохранения г-и ме.^ТпШнской промышленности Российской Федерации

Дальневосточный государственны!! медицинский университет | I

УДК 616.1/,4:612.23.233

ИСАКОВА Валерия Николаевна

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНДЕНСАТА ВЛАГИ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА У БОЛЬНЫХ С ПАТОЛОГИЕЙ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

14.00.05 - внутренние болезни

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Хабаровск-1997

Работа выполнена в Дальневосточном государственном медицинском университете

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор В.А.Добрых

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор И.З.Баткин

кандидат медицинских наук Ю.А.Миронов

Ведущая организация:

Владивостокский государственный медицинский университет

Зашита диссертации состоится «_» _ 1997 г. на заседании

диссертационного совета Д.084.1!.01 по защите диссертации при Дальневосточном государственном медицинском университете (680000. г.Хабаровск, ул. Муравьева-Амурского, 35)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного медицинского университета.

Автореферат разослан «_»_ 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.084.11.01

доктор медицинских паук, профессор А.С.Руденко

Актуальность проблемы. Изучение конденсата влаги выдыхаемого воздуха как материала для исследования физиологии и патологии внутренних органов у человека проводится в течение нескольких десятилетий. Простота, безопасность и необременительность получения этого субстрата у пациентов определяют неослабевающий интерес исследователей к данной проблеме. Однако, наряду с определенными достижениями, с каждым годом выявляются новые противоречия и ограничения в оценке диагностических возможностей конденсата. Это связано, прежде всего, с чрезвычайно малой концентрацией в нем продуктов метаболизма, с трудностью устранения пылевых частиц вдыхаемого воздуха, с небольшим объемом субстрата. При исследовании конденсата традиционные методы клинической и биохимической лабораторной диагностики нередко не обладают достаточной чувствительностью (В.А.Добрых, 1989; О.В.Александров, 1992). Изучение физико-механических характеристик конденсата имеет те же трудности и пока ограничивается лишь исследованием поверхностного натяжения (Г.И. Сидоренко и соавт., 1973; В.В. Пылишев, 1985: А.В.Юдин и соавт., 1988; В.А.Добрых, 1989; В.И.Бузуртанов и соавт., 1996).

Поиск новых методических подходов изучения конденсата, учитывая относительную простоту и неинвазнвность его получения, особо актуален для дифференциальной диагностики ургентных состояний у больных с патологией внутренних органов, прежде всего на догоспитальном этапе. Наиболее перспективными представляются методики, пригодные для анализа минимального количества конденсата.

Цель работы. Изучение особенностей физико-механических свойств конденсата паров выдыхаемого воздуха и их диагностической значимости у больных с заболеваниями бронхолегочной системы, печени, почек и сахарным диабетом.

Задачи исследования.

1. Обосновать целесообразность исследования физико-механических свойств конденсата методом "дробящейся капли".

2. Предложить методику механического дробления капель конденсата и морфологического исследования частиц дробления.

3. Оценить связь параметров дробления, вязкости и поверхностного натяжения жидкости.

4. Изучить особенности дробления капель конденсата у больных пневмонией, хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, острым и хроническим гепатитом, хроническими заболеваниями почек, сахарным диабетом и у. здоровых людей. Сопоставить полученные данные с нозологическими, клиническими и лабораторными особенностями патологических состояний.

5. Оценить диагностические возможности характеристик дробления частиц для определения степени дыхательной, почечной, печеноч-ноклеточной недостаточности, декомпенсации сахарного диабета.

6. Предложить тесты для диагностики неотложных состояний при этих заболеваниях.

Научная новизна работы:

1. Впервые для исследования биологических жидкостей с диагностической целью использован метод механического дробления.

2. Впервые с помощью этого метода изучены свойства конденсата выдыхаемого воздуха у здоровых людей и больных с патологией внутренних органов и проведены сопоставл'ения параметров дробления с клиническими и лабораторными показателями.

3. Впервые выявлены изменения механических свойств конденсата у больных с заболеваниями внутренних органов, особенно диагностически значимые у лиц с декомпенсацией сахарного диабета.

4. Впервые показана преобладающая связь показателей дробления конденсата с его поверхностным натяжением.

5. Впервые показано, что повышенная поверхностная активность конденсата при декомпенсации сахарного диабета имеет нестойкий характер.

Практическая значимость. Методика механического дробления капель жидкости с помощью разработанного нами устройства может быть использована для исследования конденсата выдыхаемого воздуха.

Выявлены диагностически значимые для гипергликемии выше 15 ммоль/л кластеры частиц дробления конденсата, площадь сухих остатков которых менее 0,5 мм2 н в диапазоне 2-3 мм2. Разница между числом частиц этих размеров позволяет диагностировать гипергликемию выше 15 ммоль/л с вероятностью 90%. Этот тест может быть полезен для дифференциальной диагностики в ургентных ситуациях при сахарном диабете.

Реализация результатов работы: По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ. Выданы 3 свидетельства на рационализаторские предложения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод механического дробления капель жидкости » оценка параметров частиц дробления по использованной нами методике могут быть применены для исследования конденсата выдыхаемого воздуха.

2. Параметры дробления жидкости при использовании нашей методики в большей мере связаны с ее поверхностным натяжением, чем с вязкостью.

3. Механические свойства конденсата у больных пневмонией, хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, острым и хроническим

"гепатитом, хроническими заболеваниями почек, сахарным диабетом по ряду параметров отличаются от характеристик конденсата здоровых людей, но лишены четкой нозологической специфичности.

4. Развитие у больных сахарным диабетом гликемии выше 15 ммоль/л сопровождается диагностически значимыми изменениями свойств конденсата по параметрам дробления: величиной кластеров частиц площадью до 0,5 мм2 и 2-3 мм2, соотношение которых позволяет диаг-

иостпровать этот уровень гликемии с вероятностью более 90%. Эти изменения имеют нестойкий характер.

5. Диагностика состояний с высокой степенью дыхательной недостаточности, билирубинемии, азотемии по параметром дробления капель конденсата при заболеваниях внутренних органов, в принципе возможна, но реального выхода в практику при использованном методическом подходе пока не имеет.

Апробация работы. Материалы исследования были доложены на 6-м Национальном конгрессе по болезням органов дыхания, Новосибирск, 1996 г., на Хабаровской городской конференции "Актуальные вопросы кардиологии и ревматологии", Хабаровск, 1994 г., на научно-практических конференциях Дальмедцентра в 1995 и 1996 гг.

Структура работы. Диссертация состоит из введения. 6 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, который включает 90 отечественных и 21 иностранных источников. Текст изложен на 119 страницах машинописного текста, иллюстрирован 9 рисунками и 37 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено у 257 больных с патологией внутренних органов и лиц контрольной группы. Распределение обследованных по нозологическим признакам представлено в табл.1. Морфологическому анализу были подвергнуты 6535 частиц дробления 678 капель конденсата (табл.2.).

Таблица I

Распределение обследованных больных по нозологическим формам и полу

Заболевания Пол Всего

МУЖСК. женск

1. Пневмония 21 1 22

2. Бронхиальная астма 8 14 22

3. Хронический бронхит 20 1 21

4. Острый гепатит 9 8 17

5. Хронический гепатит 19 9 28

6. Сахарный диабет 26 29 55

7. Болезни почек 18 20 38

8. Здоровые 35 19 54

Итого 156 101 257

Диагностика заболеваний проводилась на основе комплексного обследования больных в условиях стационара 10 городской клинической больницы и Дальмедцентра. Сбор конденсата осуществляли с помощью усовершенствованного поглотителя оригинальной конструкции, снабженного фильтром, очищающим вдыхаемый воздух от пыли, и портативным охлаждающим устройством.

Таблица 2

Объем исследований у пациентов разных групп

Исследуемые группы Количество исследований Количество порций конденсата Количество частиц дроблении

Больные, в том числе (по нозологическим формам):

пневмония 33 _ 63 553

хронический бронхит 21 42 379

бронхиальная астма 22 40 36в

острый гепатит 17 36 278

хронический гепатит 28 85 760

сахарный диабет 55 157 1604

болезни почек 38 100 959

Контрольная группа здоровых: 54 155 1634

Всего 26в 678 6535

Для дроблення конденсата было сконструировано и изготовлено специальное устройство, главным достоинством которого была возможность исследовать физические свойства минимального количества субстрата (1-й

капли). Оно представляло собой полую металлическую трубку (1), в нижней части которой плотно фиксировался стержень (2), плоский конец которого возвышачся над краем фигурного выреза трубки (3). На плоский конец стержня наносилась капля конденсата (6). Дробление осуществлялось путем падения на каплю с определенной фиксатором (5) высоты (62 мм) другого металлического стержня (4) весом 65 г, находящегося в просвете трубки. При этом создавалось давление 51,6 кПа, разрушающее каплю.

Частицы дробления фиксировались на подлежащем плотном листе белой бумаги и высыхали при комнатной температуре. Предварительное подкрашивание конденсата черной тушью позволяло визуально оценивать размеры и форму сухих остатков частиц дробления. С помощью микроскопа при увеличении в 8-56 раз подсчитывав

для дробления

количество, размеры и форму частиц, начиная с площади 0,03 мм2. Определяя отношение длины периметра к площади частицы, количественно оценивали ее форму как степень отклонения от идеальной формы круга (шара). Типы дробления оценивали по одной из современных классификаций (А.А.Борисов, 1992), предусматривающий 3 варианта разрушения жидкости в зависимости от соотношения крупных и мелких частиц дробления. У части больных сахарным диабетом исследовали поверхностное натяжение конденсата методом измерения усилия отрыва металлической пластины от его поверхности (О.Г.Белокуров, 1981).

Сопоставление результатов исследований проводили с помощью критерия Стьюдента, непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитнп, критерия знаков. Сравнение относительных частот изучаемых показателей проводили методом углового преобразования Фишера. Выбор вида математических моделей и подбор аппроксимирующих функций параметров частиц дробления осуществляли с помощью построения гистограмм и расчета сопоставления различных типов регрессий. Для оценки характера распределения размеров и формы частиц рассчитывали энтропийный коэффициент и центральные моменты распределения (эксцесс, асимметрию, дисперсию) (П.В.Новицкий, 1985). По величине дисперсии определяли степень соответствия распределений размеров и формы частиц известным функциональным зависимостям (Ю.И.Иванов, 1990).

Для расчета математической модели и параметров функции распределения частиц дробления у больных сахарным диабетом в зависимости от уровня гликемии была применена методика дискриминантного анализа. Основная часть математического анализа была проведена в сотрудничестве со ст.н.с. ЦНИЛ ДВГМУ к.м.н. С.Г. Выборовым при помощи компьютерной программы "Statgraf 2.6"

Для оценки диагностических возможностей параметров частиц дробления при изучаемых заболеваниях был использован метод Байеса с последовательной процедурой распознавания Вальда и расчетом диагностических коэффициентов (Е.В.Гублер, 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

У больных с патологией органов дыхания изменения свойств конденсата априорно связывались с преимущественно местными, пульмогенными факторами.

При пневмонии количество частиц дробления было меньше, чем в контрольной группе (соответственно 6,9±0,8 н 9,9±1,0; Р<0,05).

В стадии разрешения пневмонии количество частиц дробления возрастало до нормальных показателей (Р<0,05). 1 тип дробления встретился в 9,0% случаев, II тип - в 67,2%. III тип - в 23,8%, что достоверно не отличалось от показателей контрольной группы. Анализ параметров распределения размеров и формы частиц выявил достоверное отличие от контрольной группы центральных моментов распределения формы: повышение эксцесса (1,26±0,08 и 1,02±0,06 у здоровых; Р<0,05) и дисперсии

(0,6S±0,07 и 0,31±0,06 у здоровых; Р<0,05). Эти различия в большей мере относились к частицам, где коэффициент формы колебался в пределах 1 -1,5 (43,0% в основной и 31,9% в контрольной группах; Р<0,05). Минимальные значения величины дисперсии распределения площади частиц так же, как и в контрольной группе, соответствовали показательной функции, а для коэффициента формы минимальная дисперсия соответствовала параболической функции (ст2=123), в то время как в контрольной группе распределение больше соответствовало линейной зависимости. При сопоставлении параметров распределения и клинических признаков было найдено, что среди клинико-лабораторных показателей наиболее заметные связи выявлены в отношении аускультативных симптомов (хрипы, крепитация, шум трения плевры). Так, обнаружение у больных крепитации сопровождалось повышением среднего показателя формы частиц (Р<0,05), наличие хрипов соответствовало более высоким показателям дисперсии формы частиц дробления конденсата (Р<0,05). Шум трения плевры коррелировал с более высокими коэффициентами энтропии и асимметрии формы частиц (Р<0,05). В целом, при пневмонии параметры дробления капель существенно отличались от показателей контрольной группы и мало изменялись в динамике заболевания.

У больных хроническим бронхитом количество частиц дробления не отличалось от показателей контрольной группы (соответственно 9Д±0,8 и 9,9±1,0; Р 0-,Сб). Сопостаатение частоты типов дробления с показателями контрольной группы достоверных различий не выявило (I тип - 16,7%, II тип - 68,8%, III тип - 14,5%). Центральные моменты распределения размеров и формы частиц отличались от аналогичных параметров контрольной группы только по показателю асимметрии формы. По критерию минимальной дисперсии распределение площади частиц соответствовало, как и при пневмонии, показательной функции (сг2—6). Распределение формы частиц также приближалось к экспоненциальной зависимости (а2=0,5). Выявленные единичные достоверные корреляции параметров дробления и некоторых клинико-лабораторных данных (СОЭ, ОФВ(, выраженности эмфиземы) не позволили распознать какую-либо закономерность связен. Однако, у больных с дыхательной недостаточностью II-III степени методом последовательного анализа Вальда путем суммирования диагностических коэффициентов определенных значений центральных моментов распределения размеров частиц (эксцесса, энтропийного коэффициента, асимметрии и дисперсии) удалось достигнуть порогового значения +13,0, что позволяло распознавать это состояние с вероятностью 95%.

В группе больных бронхиальной астмой число частиц дробления не отличалось от показателей контрольной группы (соответственно 8,6±0,6 и 9,9±1,0; Р>0,05). Частота типов дробления также не имела существенных отличий (I тип - 7,5%, II - 80,0%, III - 12,5%). Распределение размеров и формы частиц по критериям центральных моментов различалось с параметрами контрольной группы только по показателю дисперсии, который в группе больных был 3,9±0.5, а в контрольной 2,3±0,5 (Р<0,05). Распределение площади частиц по критерию минимальной дисперсии, как и

в контрольной группе, приближалось к параболической зависимости (<т-=5,6), а для коэффициента формы распределение больше соответствовало гиперболической функции (а-=112). При проведении корреляционного анализа показателей дробления и клинико-лабораторных данных было выявлено, что относительно часто достоверные связи определялись с параметрами, характеризующими внешнее дыхание. Это относилось к показателям, характеризующим проходимость бронхов среднего и мелкого калибра. Так с МОС50 и МОС75 коррелировали коэффициент энтропии площади (г = -0,59), средняя площадь (г = 0.64), средняя величина коэффициента формы частиц (г = -0,72).

Непараметрнческип анализ по критерию Вальда с расчетом и суммированием диагностических коэффициентов для диагностики дыхательной недостаточности II степени, как опасного и требующего неотложной помощи состояния позволил достигнуть порога, позволяющего достоверно распознавать это состояние (ДК +13.7). В то же время, достоверно исключить это состояние по параметрам дробления не удалось. В целом, при болезнях органов дыхания не удалось выявить нозологическн специфичных параметров частиц дробления, но было показано, что дыхательная недостаточность средней и тяжелой степеней приводит к достоверно верифицируемым изменениям физико-механических свойств конденсата.

В группе больных острым гепатитом среднее число частиц дробления было меньше, чем в контрольной группе (соответственно 7.7±0.5 и 9,9±1.0; Р<0,05), в то время как у больных хроническим гепатитом таких различий не было - 9,1±0.8. Частота типов дробления у больных острым гепатитом (I тип - 19,9%, II - 69,6%, III - 11,2%) и хроническим гепатитом (I тип - 7,3%, II - 80,5%, III - 12,2%) достоверно не различалась между этими группами и с контрольной группой. Сопоставление особенностей распределения частиц по параметрам центральных моментов выявило достоверные различия с контролем по величине дисперсии площади (4,3±0,6 и 2,3±0,5 соответственно; Р<0,05) и формы частиц (0,16±0,02 и 0,22±0,04 соответственно; Р<0,05) у больных острым гепатитом. В группе больных хроническим гепатитом отмечены различия с контрольной группой по коэффициенту асимметрии размера частиц (соответственно, 0,7±0.1 и 1,0±0,1; Р<0,05). По параметрам минимальной дисперсии распределение размеров частиц у больных острым гепатитом больше соответствовало степенной функции (а2=11), у больных хроническим гепатитом, как и в контрольной группе - параболической зависимости (а2=15). Распределение коэффициентов формы в отличие от показателей контрольной группы при остром гепатите больше соответствовало параболической (о2=135), а при хроническом - гиперболической (а-=35) функциям.

При корреляционном анализе связей параметров диспергирования с клинико-лабораторными данными для острого гепатита достоверная связь отмечена лишь в одном случае (дисперсии площади и величины сулемовой пробы (г = 0,54). При хронических поражениях печени выявлены более широкие связи параметров распределения и клинических данных (отечно-асцитический синдром, спленомегалия). а также результатов лабораторного

обследования: энтропин площади с общим билирубином (г = -0,54), эксцесса площади с сулемовой пробой (г = 0,60) и общим белком (г = 0,61), средней площади частиц с общим билирубином (г = 0,66), конъюгированным билирубином (г = 0,63), лейкоцитозом (г = 0,66), эксцесса формы с уровнем глобулинов (г = 0,65).

Попытка расчета диагностических коэффициентов н их суммирования для острого гепатита с высокой билирубинемией (выше 90 ммоль/л) не позволила достигнуть порога, достоверности. В то же время для хронического гепатита порога достоверности удалось достигнуть в отношении биохимических маркеров тяжести поражения печени: уровня общего билирубина и величины тимоловой пробы. Положительная диагностика билнрубннемии выше 30 ммоль/л (ДК +15,1) достигалась путем суммирования диагностических коэффициентов определенных значений эксцесса и коэффициента энтропии размеров, а также дисперсии и эксцесса формы частиц. Положительная диагностика уровня тимоловой пробы выше 8,0 единиц достигалась суммированием диагностических коэффициентов определенных значений асимметрии размеров и асимметрии, энтропии, эксцесса распределения формы частиц (ДК +13,2). Таким образом, свойства конденсата при хроническом поражении печени существенно изменяются при определенном пороге метаболических нарушении, что делает реальной перспективу создания соответствующих четких диагностических алгоритмов.

При патологии почек не было установлено различий с контрольной группой по числу частиц дробления. Так, у больных без признаков ХПН оно составило 8,5±0,9, у больных с ХПН - 9,6±0,8, в контрольной группе -9,9±1,0 (Р>0,05). Частота типов дробления у больных с признаками ХПН (I - 3,3%, II - 83,3%, III - 13,4%) и при ее отсутствии (I тип - 15,0%, II -65,0%, III - 20,0%) достоверно не различалась ни между группами, ни в сравнении с контрольными данными.

Сопоставление центральных моментов распределения в изучаемых группах не показало различий ни по одному из параметров. Распределение площади частиц по критерию минимальной дисперсии в обеих группах больных приближаюсь к гиперболической зависимости (ст2 при наличии ХПН - 3,0, без ХПН - 2,0), отличаясь от контрольных показателей. Распределение коэффициентов формы, в отличие от параметров контрольной группы, при ХПН больше соответствовало показательной функции (а2=34), а при отсутствии ХПН - степенной зависимости (ст2=3,0). Корреляционный анализ параметров дробления и клинико-лабораторных показателей выявил достоверные связи лишь в единичных случаях: с уровнем лейкоцитов - эксцесса формы (г = 0,62) и среднего коэффициента формы (г = 0,59); средней величины площади частиц с уровнем СОЭ, мочевины и натрня сыворотки крови (соответственно, г = 0,67; г = 0,68 и г = 0,72), асимметрии формы с уровнем мочевины (г = -0,63) и дисперсии формы с уровнем калия в сыворотке крови (г = 0,85).

Попытка построения диагностической таблицы с целью достижения достоверного уровня диагностики креатининемии выше 0,4 ммоль/л привела к положительному результату. Суммирование диагностических коэффициентов определенных значений асимметрии, эксцесса, средней

формы частиц, количества частиц дробления и асимметрии их размеров позволило достигнуть диагностически значимого порога +13,1, в то время как достоверного исключения высокой креатининемип по этим критериям получить не удалось.

В группе больных сахарным диабетом среднее число частиц дробления не отличалось от показателя контрольной группы (соответственно, 9,2+0,8 и 9,9±1,0; Р<0,05). Частота типов дробления так же достоверно не отличалась от контрольных данных (I тип - 5,3%, II - 73,7%, III - 21,0%). Сопоставление центральных моментов распределения размеров и формы частиц выявило различия с контрольной группой по параметрам асимметрии (соответственно, 0,7+0,06 и 1,0+0,1; Р<0,05) и энтропии (соответственно, 1,2±0,1 и 0,9±0,1; Р<0,05), для размеров и эксцесса (соответственно, 1,3±0,08 и 1,0±0,1; Р<0,05) и асимметрии (соответственно, 0,7±0.05 и 0,5±0,05; Р<0,05) формы частиц. Распределение площади частиц по показателю минимальной дисперсии соответствовало показательной функции (а2=20), a по коэффициенту формы - линейной функции (ст2=107), что полностью совпадало с контрольными данными.

Проведение корреляционного анализа показателей распределения и основных клинических и лабораторных данных выявило отдельные достоверные связи с типом и тяжестью диабета, уровнем лейкоцитов крови, но не с выраженностью кетоацидоза и гликемии.

Непараметрический анализ Вальда с расчетом и суммированием диагностических коэффициентов позволил выделить показатели дробления, позволяющие достоверно диагностировать уровень гликемии выше 15 ммоль/л (ДК +14,0), в то время как достичь суммарного коэффициента, исключающего это состояние, не удалось.

Дополнительный анализ распределения параметров частиц дробления при уровне гликемии выше или ниже критического значения 15 ммоль/л выявил достоверные различия, касающиеся частиц размером до 0,5 мм2 и в диапазоне 2-3 мм2 (рисунок).

Дальнейшая компьютерная обработка результатов в данной группе больных имела целью построение дискриминантноп функции, свойства которой обеспечили бы удовлетворительное распознавание состояний с гликемией различной степени выраженности.

Компьютерный анализ позволил выделить 2 варианта функции, позволяющих классифицировать каждый конкретный образец частиц дробления, относя его к одной из групп (гликемия до 15 ммоль/л; гликемия выше 15 ммоль/л) с одинаковой частотой правильных заключений 76,6% (36 из 47 образцов):

вариант I

«г = -0,27- — + 0,66 — -0,62- V,, -0,17-V., -0.19-V,,;

^ V V

v II v 11

вариант II

Vil V„

цг = -0,32- y., -0.23- —+ 0,69- —-0,65-v„ -v3,; v„ v„

где V11 - число частиц дробления,

У2) - число частиц размером 2-3 мм2,

у31 - число частиц менее 0,5 мм2,

у22 - средний коэффициент "периметр/площадь",

Узт - число частиц с величиной коэффициента "периметр/площадь" более 2.

Сложность получаемых аппроксимирующих функций заставила, обратившись к первичным характеристикам дробления, искать более простые параметры диагностического алгоритма.

0 1 2 3 4 5

Распределение рахмеров частиц дробления у больных сахарным диабетом с гликемией до 15 тюль/л (А) и выше 15 мюль/л (Б).

Дополнительный анализ позволил установить, что разница между суммой частиц первых двух капель площадью до 0,5 мм2 и аналогичной суммой частиц размером 2-3 мм2 сама по себе обладает довольно высокой информативностью:

1. Разница менее 1 ДК +9,1 (Р<0,1);

2. Разница 1 и более ДК -2,8.

Этот простой ориентировочный тест позволяет положительно диагностировать гликемию выше 15 ммоль/л с вероятностью более 90% -ДК +9,1.

Проведенные нами специальные исследования позволили установить, что обнаруженные сдвиги параметров дробления нестойки и относятся только к первым двум каплям, подвергаемым дроблению. При дроблении последующих капель (с 3-й по 10-ю) различия в группах больных с гликемией выше и ниже 15 ммоль/л полностью нивелируются.

Ни в контрольной группе, ни у больных с ХПН подобного феномена не было обнаружено.

Прямое исследование поверхностной активности конденсата методом измерения усилия отрыва метачлической пластины от его поверхности выявило тенденцию более низких показателей поверхностного натяжения у больных с гликемией выше 15 ммоль/л (0,05<Р<0.1), и достоверное повышение уровня поверхностной активности при сопоставлении первого и последнего измерений (Р<0,05).

Проведение специатьного эксперимента с растворами этилового спирта при известных параметрах поверхностного натяжения в диапазонах близких к конденсату показано, что при его снижении отмечается тенденция к росту крупных частиц дробления. Величины диагностически значимых кластеров частиц в диапазонах размеров до 0,5 мм- и 2-3 мм2 изменялись противоположным образом так, что найденным нами при гппергликемпп выше 15 ммоль/л сдвигам соответствовапа поверхностная активность в диапазоне 55-57x103 Н/м.

Анализ особенностей дробления этачонных растворов с различной вязкостью показат отсутствие какого-либо разумного соответствия изменениям, выявленным при гипергликемии выше 15 ммоль/л. На основании полученных данных можно считать, что изменения физико-механических свойств конденсата у больных с гликемией выше 15 ммоль/л связаны с присутствием нестойких поверхностно-активных микропримесей.

ВЫВОДЫ

1. Метод изучения физико-механических свойств жидкостей способом механического дробления их капель и аначиза параметров частиц дробления можег быть использован для исследования конденсата выдыхаемого воздуха.

2. В конкретных условиях применения разработанной нами методики параметры частиц дробления жидкостей в большей мере связаны с их поверхностным натяжением, чем с вязкостью.

3. У больных пневмонией, хроническим бронхитом, бронхиачьной астмой, острым и хроническим гепатитом, хроническими заболеваниями почек, сахарным диабетом - механические свойства конденсата по ряду параметров отличаются от характеристик конденсата здоровых людей, но практически лишены нозологической специфичности.

4. Распознавание состояний с высокой степенью дыхательной недостаточности, бплирубинемии, азотемии при заболеваниях внутренних органов по параметрам дробления частиц конденсата в принципе возможно, но реального выхода в практику пока не имеет.

5. Декомпенсация сахарного диабета с гликемией выше 15 ммоль/л сопровождается диагностически значимыми изменениями конденсата по параметрам дробления: величиной кластеров частиц площадью до 0.5 мм2 и 2-3 мм2, соотношение которых позволяет диагностировать данный уровень гликемии с вероятностью более 90%. Эти изменения наиболее

перспективны для разработки тестов диагностики декомпенсации сахарного диабета в ургентных ситуациях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для сбора конденсата целесообразно использование устройства, снабженного фильтром для очистки вдыхаемого воздуха и портативным приспособлением для охлаждения стенок поглотителя.

2. Рекомендуем разработанные нами устройство и методику дробления жидкостей для изучения механических свойств конденсата выдыхаемого воздуха.

3. Параметры дробления конденсата можно использовать для косвенной оценки его поверхностного натяжения.

4. У больных сахарным диабетом для выявления состояний с уровнем гликемии выше 15 ммоль/л рекомендуем рассчитывать количество частиц дробления площадью до 0,5 мм2 и в диапазоне 2-3 мм2. Исследование проводить не позднее 10-ти минут с момента окончания сбора конденсата.

5. Декомпенсацию сахарного диабета с гликемией выше 15 ммоль/л можно диагностировать при разнице количества частиц размером 0,5 мм2 и 2-3 мм2 меньше 1.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Физические свойства конденсата выдыхаемого воздуха у больных острой пневмонией / Хабаровский гос. мед. ин-т,- 1994.- 7 е.- Деп. в ГЦНМБ, № Д-24120 от 25.05.94.- Соавт. В.А.Добрых.

2. Изучение физических свойств конденсата выдыхаемого воздуха методом его механического дробления / Хабаровский гос. мед. ин-т.- 1994.6 е.- Деп. в ГЦНМБ, № Д-24121 от 25.05.94,- Соавт. В.А.Добрых.

3. Метод исследований физических свойств конденсата выдыхаемого воздуха способом механического дробления при заболеваниях сердца и легких // Тез. докл. городской научно-практической конф. "Актуальные проблемы кардиологии и ревматологии.- Хабаровск, 1994.- С. 18-19.- Соавт. В.А.Добрых.

4. Изучение физических свойств конденсата выдыхаемого воздуха методом "дробящейся капли" // Тез. докл. научно-практической конференции.- Хабаровск, 1995.- С.26.- Соавт. ВАДобрых, М.И.Петричко, Г.К.Штепа.

5. Условия изучения метаболических функций легких путем оценки свойств конденсата (экспирата) выдыхаемого воздуха // 6-й Национальн. конгресс по болезням органов дыхания. Новосибирск, 1996.- С.20.- Соавт. В.А.Добрых.