Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Особенности респираторного паттерна и диагностическая информативность флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни

Особенности респираторного паттерна и диагностическая информативность флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни

14.01.08 - Педиатрия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 7 2012

Москва - 2012

005043766

Работа выполнена в НИИ профилактической педиатрии и восстановительного лечения Федерального Государственного Бюджетного Учреждения «Научный центр здоровья детей» Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

Член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук,

профессор Намазова-Баранова Лейла Сеймуровна

Официальные оппоненты:

Яцык Галина Викторовна - доктор медицинских наук, профессор Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр здоровья детей» Российской академии медицинских наук, главный научный сотрудник отделения для недоношенных детей

Пампура Александр Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Московский НИИ педиатрии и детской хирургии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, заведующий отделением аллергологии и клинической иммунологии

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится «30» мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании

Диссертационного совета Д 001.023.01 при Федеральном Государственном Бюджетном Учреждении «Научный центр здоровья детей» Российской академии медицинских наук по адресу. 119296, г. Москва, Ломоносовский проспект, 2 стр.1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр здоровья детей» РАМН по адресу: 119296, г. Москва, Ломоносовский проспект, 2 стр.1

Автореферат разослан « 29 » апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ФГБУ «НЦЗД» РАМН, кандидат медицинских наук

А.Г. Тимофеева

Актуальность проблемы

В последние годы особенно отчетливо наметилась тенденция увеличения различной респираторной патологии, которая занимает первое место в Российской Федерации в структуре общей детской заболеваемости, в том числе у детей раннего возраста. Во многом эта тенденция связана с увеличением частоты рождения недоношенных детей, поскольку недоношенность является одним из ведущих факторов риска по формированию респираторной патологии в раннем возрасте (Володин H.H., 2007, Давыдова И.В., 2011). С переходом Российской Федерации в 2012 г. на новые критерии регистрации новорожденных детей, утвержденные Всемирной организацией здравоохранения, ожидается дальнейшее увеличение количества недоношенных детей с развитием респираторной патологии уже в неонатальном периоде. Кроме того, на фоне резкого увеличения распространенности аллергических заболеваний у детей раннего возраста манифестация бронхиальной астмы сдвинулась на первые годы жизни (Намазова-Баранова Л.С., Турти Т.В., 2011). В связи с этим, ранняя диагностика патологических процессов, объективная оценка состояния пациентов с хроническими респираторными заболеваниями, прогнозирование течения и исходов заболеваний, обоснованный выбор профилактических и лечебных мероприятий приобретает особое значение.

Однако, арсенал объективных методов для мониторинга и оценки нарушений функции внешнего дыхания у детей первого года жизни крайне ограничен. Среди современных неинвазивных методов исследования ФВД у детей раннего возраста наиболее простым и весьма информативным для использования в амбулаторной практике является флоуметрия спокойного дыхания (Tidal breathing analyses). Данный метод рекомендован Европейским Респираторным Обществом (ERS) и Американским Торакальным Обществом (ATS) для детей раннего возраста (Stocks J., 2000). Метод не требует лекарственной седации и может использоваться с периода новорожденное™. У детей раннего возраста с хрипами неясной этиологии, стридорозным дыханием и апноэ данный метод является

фактически скрининговым (Hammer J., 2005). Однако, в Российско Федерации данный метод до настоящего времени не применялся.

Использование флоуметрии спокойного дыхания в клиничесю практике позволяет в кратчайшие сроки сформулировать функциональнь диагноз, оценить наличие и характер дыхательных расстройств, а таю эффективность восстановительного лечения детей первого года жизни амбулаторных условиях. Крайне важным представляется монитори параметров функции внешнего дыхания у недоношенных детей 1 протяжении всего первого года жизни, а также у детей с раннип проявлениями аллергии, для своевременного выявления пациенте угрожаемых по развитию обструктивных респираторных заболевай! (бронхиальной астмы). Все это определило актуальность наше исследования.

Цель работы: определить респираторные паттерны и параметр флоуметрии спокойного дыхания для улучшения диагностики нарушен! проходимости верхних и нижних дыхательных путей у детей первого го, жизни в амбулаторных условиях Задачи исследования:

1. Разработать методику и оценить выполнимость флоуметр! спокойного дыхания у детей первого года жизни в амбулаторнь условиях.

2. Определить воспроизводимость результатов, полученных методoj флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни.

3. Описать респираторные паттерны и параметры флоуметр! спокойного дыхания в зависимости от проходимости верхн! дыхательных путей при различных типах стридора у детей перво года жизни.

4. Оценить влияние антропометрических показателей на параметр флоуметрии спокойного дыхания. Дать сравнительную характеристи! респираторного паттерна и параметров флоуметрии у доношенных недоношенных детей первого года жизни.

-55. Исследовать особенности респираторного паттерна и показатели флоуметрии у детей с бронхо-легочной дисплазией (БЛД) первого года жизни.

6. Изучить показатели флоуметрии у детей первого года жизни с отягощенным аллергоанамнезом, ранними клиническими проявлениями аллергии.

7. Оценить диагностическую информативность различных показателей флоуметрии для оценки нарушения проходимости верхних и нижних дыхательных путей у детей первого года жизни в комплексе с общеклиническими методами исследования.

Научная новизна:

Впервые на российской популяции детей изучена информативность флоуметрии спокойного дыхания в диагностике нарушений функции внешнего дыхания у детей первого года жизни с различной респираторной и внереспираторной патологией (аллергией). Сформирована база референтных значений показателей флоуметрии спокойного дыхания у доношенных и недоношенных детей с перинатальной патологией легкой и средней степени тяжести, детей с нарушениями проходимости верхних дыхательных путей и бронхо-легочной дисплазией с учетом возрастной динамики в течение первого года жизни.

Впервые продемонстрированы патологические паттерны дыхания при различных видах стридора у детей первого года жизни. Доказано, что для инспираторного стридора характерно одновременное повышение индекса мгновенной скорости потока на уровне 50% объема дыхания (ТЕР50/Т1Р50=101+33%) на фоне линейного характера инспираторного участка кривой поток-объем и повышение индекса дыхания ЯЛЕ >0,9 (0,93+0,24). Для экспираторной обструкции ВДП характерно одновременное снижение индекса мгновенной скорости потока на уровне 50% (ТЕР50/Т1Р50=57+12%) на фоне линейного характера экспираторной части участка кривой поток-объем и снижение ИЛЕ <0,7 (0,65+0,16). При двухфазной (инспираторно-экспираторной) обструкции на уровне верхних

дыхательных путей регистрируется петля поток-объем в форм прямоугольника.

Впервые с помощью флоуметрии продемонстрированы изменени респираторного паттерна - наличие «вогнутого» характера экспираторно; части кривой «поток-объем» и снижение относительного времен: (1РТЕР%1Е) и относительного объема пикового выдоха (УеРТЕР%Уе) мене 20% у детей в возрасте 7-9 месяцев с кожными проявлениями в дебют респираторных аллергических заболеваний (бронхиальной астмы) пр] изменении характера вскармливания. При этом отягощенност аллергоанамнеза не имела значимого влияния, клинические признак: бронхиальной обструкции отсутствовали.

Установлено, что метод флоуметрии спокойного дыхания объективн отражает обструктивные изменения в респираторной системе на уровн верхних и нижних дыхательных путей и может найти применение дл подтверждения диагноза, наблюдения в динамике и ранней диагностик] заболеваний.

Практическая значимость работы

Показано, что ведущими факторами, влияющими на показател: функции внешнего дыхания, являются проходимость носовых ходов 1 верхних дыхательных путей в целом, глубина сна, а такж антропометрические данные и гестационный возраст.

В результате исследования выявлено снижение показателей 1РТЕР%11 и УеРТЕР%Уе, как в группе детей без бронхо-легочной дисплазии, так и группе с БЛД во втором полугодии жизни ниже 20%, что связано, вероятне всего, с процессами формирования респираторной системы, а такж атопическими проявлениями, связанными с пищевой аллергией поел введения прикорма. В то же время, у детей с бронхо-легочной патологие] снижение в данном возрастном периоде выражено более значимо.

Показано, что метод флоуметрии спокойного дыхания може использоваться для оценки влияния бронохолитических препаратов 1

косвенной оценки обратимости нарушений проходимости бронхов с использованием показателей 1РТЕЕ%1Е и УеРТЕЕ%Уе.

В связи с высокой вариабельностью показателей функции внешнего дыхания на первом году жизни, предложен алгоритм проведения и оценки показателей флоуметрии в амбулаторных условиях. Рекомендуется параллельное проведение пульсоксиметрии как метода верификации эпизодов гипоксемии во время сна и способа уточнения глубины и характера сна.

Внедрение полученных результатов в практику

Результаты исследований внедрены в практику работы отделения инструментальной и лабораторной диагностики консультативно-диагностического центра НИИ профилактической педиатрии и восстановительного лечения ФГБУ «Научный центр здоровья детей» РАМН и рекомендуются для использования в амбулаторных и лечебно-профилактических учреждениях педиатрического профиля.

Основные результаты диссертации доложены на IV Европейском Конгрессе педиатров ЕигораесИа1пс$-2009 (Москва, 2009), на XV Конгрессе с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2011).

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в т.ч. 3 статьи в рецензируемых журналах и 2 главы в монографии.

Объём н структура диссертации

Диссертация включает 142 страницы основного машинописного текста и 2 страницы приложений, и состоит из введения, обзора литературы, описания объёма и методов исследования, главы с описанием собственных наблюдений, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 34 отечественных и 112 иностранных источников. Работа иллюстрирована 35 таблицами и 42 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Работа проводилась в отделении инструментальной и лабораторнсн диагностики (зав. отделением к.м.н. Кожевникова О.В.) НИ! профилактической педиатрии и восстановительного лечения (директор -член-корреспондент РАМН, д.м.н., проф. Намазова-Баранова JT.C,) ФГБ^ «Научный центр здоровья детей» РАМН (директор - акад. РАН и РАМН Баранов A.A.).

Этап VI. Оценка диагностической информативности флоуметрии спокойного дыхания, в том числе в катамнезе (п=3)

Рис. 1. Дизайн исследования

Флоуметрия спокойного дыхания в состоянии естественного сна была проведена у 243 детей первого года жизни. После исключения пациентов с выраженной гипотрофией или паратрофией, а также тахипноэ и поверхностным дыханием в данное исследование включено 233 ребенка: 128 мальчиков и 105 девочек. С учетом исследований в динамике общее число исследований составило 305. Возраст детей составлял от 3 недель до 12 мес.; распределение по возрастным группам представлено в таблице 1.

Все дети проходили стандартное клиническое и, по показаниям, дополнительное обследование, назначенное специалистами. На флоуметрию пациенты направлялись неонатологом, педиатром, неврологом. Основные жалобы при обращении к врачу были: недоношенность, «хрипящее» дыхание, стридор, атопический дерматит и/или пищевая аллергия, затруднение носового дыхания у детей раннего возраста, а также наличие хронических заболеваний бронхо-легочной системы (рецидивирующий обструктивный бронхит, бронхо-легочная дисплазия) или данных в анамнезе об ИВЛ и/или длительной кислородотерапии в период новорожденности.

Флоуметрия спокойного дыхания проводилась детям в состоянии естественного сна с использованием педиатрического стола BabyBodyS в составе программно-аппаратного комплекса MasterScreen компании JEAGER (VIASYS Healthcare, США). Параллельно флоуметрии проводилась пульсоксиметрия портативным пульсоксиметром MIROxi (Formed, Италия). Ребенок в состоянии естественного сна дышал через респираторную маску, которая подключалась к пневмотахографу. На экране монитора отображались величины потока и объема воздуха, а также кривые потока/объема. После каждого вдоха происходила автоматическая оценка параметров флоуметрии (Приложение 1) и их отображение на диаграмме.

Поскольку форма кривых потока/объема дыхания и соответственно расчетные параметры высоко вариабельны, после завершения исследования проводилось усреднение показателей по нескольким кривым. Выбирались средние, наиболее достоверные величины (обычно 10-20) в каждом тесте. Для составления показательной кривой потока-объема все достоверные

кривые усреднялись по времени раздельно для вдоха и выдоха Усредненные спирограммы и усредненные показатели петель поток-объел отображаются в завершающей фазе анализа (рис.2).

При необходимости проводилось до 5 тестов подряд для одної пациента, при этом максимальное количество дыхательных циклов в каждо тесте составляло 50-60.

Рис. 2. Графики изменений объема дыхания от времени (а), потока от времени (Ь) и петли «поток-объем» (с) с демонстрацией измеряемых параметров у здорового ребенка. Эллиптическая форма петли соответствует энергетически наиболее выгодному дыхательному паттерну.

В связи с отсутствием общепризнанных международных нормативов по флоуметрии спокойного дыхания, в качестве рекомендуемых использованы значения показателей флоуметрии (Tidal breathing analyses), полученные европейскими исследователями и приводящиеся в большинстве современных научных работ (Stocks J., 1996).

Для недоношенных детей использовалась коррекция возраста по стандартной формуле:

корригированный возраст (нед) = календарный возраст (нед) -(40 - гестационный возраст (нед)) Статистическая обработка результатов проводилась в пакете программ 81ай$йса 6.0 и включала в себя методы описательной статистики, непараметрические методы сравнения (Манна-Уитни, Колмогорова-Смирнова), ранговый корреляционный анализ Спирмена, линейный регрессионный, дисперсионный анализ и однофакторный анализ АЫОУА. Отличия считались достоверными при р<0,05. В тексте при парном непараметрическом сравнительном анализе исследуемых параметров указаны значения медианы и интерквартильного размаха (внутри скобок).

Результаты исследования и их обсуждение

Этап I. Определение воспроизводимости результатов, полученных методом флоуметрии спокойного дыхания

Для определения точности диагностического исследования необходимо оценить его воспроизводимость. Особенно это касается исследований у детей раннего возраста, для которых, как известно, характерна значительная индивидуальная и внутригрупповая вариабельность. Для снижения индивидуального разброса показателей между тестами, зафиксированных во время одного исследования, помимо основных показателей, характеризующих дыхательный паттерн, во всех измерениях использовались дополнительные статистические показатели вариабельности объемных и временных показателей флоуметрии (Приложение 1).

Для дальнейшей оценки выбирались кривые «поток-объем» с вариабельностью объема дыхания не более 10% (в среднем 5-7%), и вариабельностью относительных показателей времени (1РТЕР%[Е) и объема пикового выдоха (УеРТЕР%Уе) не более 7% (в среднем 1-3%), что является оптимальным границами стандартного отклонения для параметров спокойного дыхания по мнению зарубежных исследователей (ЗсЬтаПвЬ в. е1 а1, 2001). Если значения стандартного отклонения превышали

соответственно 7% и 3%, то выбиралась попытка с наименьшим! значениями данных показателей.

С учетом того факта, что 89% исследований включали тесты ( показателями вариабельности менее 10%, индивиду альнук воспроизводимость ключевых показателей флоуметрии спокойного дыхани) можно считать удовлетворительной.

Проведение повторного исследования в сжатые сроки (1-2 недели проводилось у ряда пациентов (п=24, исследований 52) i продемонстрировало хорошую воспроизводимость результатов.

Этап П. Оценка респираторного паттерна и показателей флоуметрии спокойного дыхания в зависимости от проходимости верхних дыхательных путей у доношенных и недоношенных детей

Поскольку одним из основных факторов, влияющих на паттер! дыхания у детей первого года жизни, является носовое дыхание (Stocks J. 1996), дети с любыми нарушениями носового дыхания, стридором «хрипящим» дыханием были выделены в отдельную группу и и: дальнейшего анализа исключались.

Таблица 1 .Распределение детей с нарушениями носовогс __дыхания/стридором по возраст;

Группы детей Кол-во детей (без БЛД) Кол-во детей (с БЛД)

1 0-3 мес 15 (40%) 0

2 4-6 мес 10 (27%) 0

3 7-9 мес 8 (22%) 3 (50%)

4 10-12 мес 4(11%) 3 (50%)

Итого 37 6

Из табл. 1 видно, что количество детей со стридорозным и/или «хрипящим» дыханием, уменьшается с возрастом. Это согласуется с клиническими данными о характере течения стридора на первом году жизни (Солдатский Ю.Л, 2007). Выявлены характерные дыхательные паттерны кривой «поток-объем», свойственные разным клиническим формам стридора (рис.3).

Flow [ml/s]

200 \

100

0 , Volume [mfj

' 5 100 150

-100

100 о -100

Flow [ml/s]

-Volume [ml]

yu

и

100

150

а) Ь) с)

Рис. 3. Дыхательные паттерны при различных формах стридорозного дыхания: а) инспираторный стридор; Ь) экспираторный стридор; с) двухфазный стридор

Для инспираторного стридора характерно одновременное повышение индекса мгновенной скорости потока на уровне 50% объема дыхания (ТЕР50/Т1Р50=101+33%) на фоне линейного характера инспираторного участка кривой поток-объем и повышение ЯЛЕ >0,9 (0,93+0,24). Для экспираторной обструкции верхних дыхательных путей характерно одновременное снижение индекса мгновенной скорости потока на уровне 50% объема выдоха (ТЕР50/Т1Р50=57+12%) на фоне линейного характера экспираторной части участка кривой поток-объем и снижение ИЛЕ <0,7 (0,65+0,16). При двухфазной (инспираторно-экспираторной) обструкции на уровне верхних дыхательных путей регистрируется петля поток-объем в форме прямоугольника (см. рис. 3). Стридорозное дыхание характеризуется высокими значениями вариабельности показателей: стандартное отклонение показателей 1РТЕР%1Е и УеРТЕР%Уе составляет более 3%, вариабельность объема дыхания — более 11%, причем наибольший разброс показателей характерен для двухфазного стридора.

Этап П1. Сравнительная оценка респираторного паттерна и показателей флоуметрии спокойного дыхания у доношенных и недоношенных детей без хронических бронхо-легочных заболеваний

Проведено сравнение детей в группе доношенных (п=132, гестационный возраст 38-42 недель) и недоношенных (п=58, гестационный

возраст 33-37 недель) детей при отсутствии хронических бронхо-легочны? заболеваний.

Таблица 2. Распределение детей по возрасту

Группы детей Кол-во доношенных детей Кол-во недоношенных детей

1 0-3 мес. 49 (69%) 12 (57%)

2 4-6 мес. 22(31%) 9 (43%)

Итого 71 21

В группе доношенных детей возраст составил 22,7 (13,3-30,6) нед., рост 65 (60-69) см, масса тела 7,1 (5,7-8,1) кг. В группе недоношенны> пациентов корригированный возраст составил 17,4 (12,6-28,1) нед., рост 62 (56,5-69) см, масса тела 6,2 (4,4-9,3) кг. Хотя группы детей различались пс массе тела, однако следует учесть, что это различие связано с болыпи\ разбросом показателей массы тела у недоношенных пациентов. Состав групп детей по полу отличался (67 мальчиков и 25 девочек), однако, в дальнейшем, для упрощения анализа, половые различия у детей не учитывались. При парном сравнении с помощью теста Манна-Уитни в возрастных группах 0-3 и 4-6 месяцев между недоношенными и доношенными детьми с учетом корригированного возраста были выявлены достоверные различия по объему и частоте дыхания (соответственно 48,8 и 62,8 мл; 38,5/мин. и 34,1/мин.). Однако, для относительного объема дыхания (относительно массы тела), который является более стабильным показателем, абсолютная разница в группах составляет 11% (соответственно 7,9 мл/кг и 8,8 мл/кг), что при допустимой вариабельности объемных показателей до 10%, не считается значимой величиной.

В обеих группах детей наиболее характерным являлся тип, так называемой, «вогнутой» петли «поток-объем», в то время как петля в виде эллипса отмечалась в незначительном числе случаев, В общем виде типичные кривые «поток-объем» представлены на рис. 4.

«Вогнутый» тип кривой со смещением пика выдоха влево и уплощением постпиковой кривой выдоха в численном виде характеризуется относительным снижением показателей индекса дыхания (ЙЛЕ) и

относительного времени пикового выдоха (tPTEF%tE). Снижение показателя tPTEF%tE менее 20% по данным литературы (Stocks J., 1996, Sly P., 2010) достоверно коррелирует с клиническими признаками нарушений проходимости на уровне нижних дыхательных путей по обструктивному типу, а также ключевыми показателями инвазивных легочных тестов (в состоянии медикаментозного сна) у детей раннего возраста.

РебенокЕ., 8 мес.

Ребенок М., 9 мес

Рис. 4. Типичные паттерны дыхания: слева-«вогнутый» тип кривой «поток-объем» в фазе выдоха (над осью X); справа - «выпуклый» или эллипсоидный тип кривой На рис. 5-6 показана возрастная динамика некоторых показателей флоуметрии спокойного дыхания по группе доношенных детей без хронической бронхо-легочной патологии.

Рис.5. Центильное распределение динамики индекса дыхания (ЙЛЕ) в зависимости от возраста

Очевидно, что данный показатель с возраста 4 мес. изменяется в очень небольших пределах, фактически являясь константой уже на первом году жизни. В более старшем возрасте эта тенденция сохраняется, что позволяет показатель индекса дыхания рассматривать в качестве физиологической константы.

Рис.6. Центильное распределение динамики относительного времени пикового выдоха (ЧРТНГ'Х^Е) в зависимости от возраста

На рис. 6 хорошо видно снижение относительного времени пикового выдоха (1РТЕР%1Е) в возрасте 4-6 и 10-12 мес. жизни. При отсутствии острых и хронических респираторных заболеваний, такую динамику можно объяснить наличием дополнительных факторов, влияющих на показатели флоуметрии, - неравномерный рост паренхимы легких и увеличения просвета дыхательных путей, а также внелегочных факторов, в частности, постепенной вертикализации ребенка и связанных с ней изменений тонуса и режима работы дыхательных мышц. Обращает на себя внимание, что начиная с 4-6-го месяца жизни, показатели 25% центиля приходятся уже на диапазон менее 20, что соответствует признакам нарушений проходимости на уровне нижних дыхательных путей по обструктивному типу.

Этап IV. Сравнительные результаты обследования недоношенных детей при наличии и отсутствии БЛД

Проведено сравнение детей в группе недоношенных при отсутствии БЛД (п=21) и недоношенных детей при наличии БЛД (п=55). На рис. 7-8 показана возрастная динамика некоторых показателей флоуметрии спокойного дыхания по группе детей с БЛД.

Рис.7. Центильное распределение динамики относительного времени пикового выдоха (ЧРТЕР%1Е) в зависимости от возраста

Рис. 8. Центильное распределение динамики относительного времени пикового выдоха (тРТЕР%1:!Е) в зависимости от возраста

Из рис. 7-8 видно, что среднее значение показателя индекса дыхания (ИЛЕ) у пациентов с БЛД существенно не отличается от значений в группе доношенных детей без БЛД. При этом динамика относительного времени пикового выдоха (ЧРТЕР%1Е) выглядит иначе. Имеется

постепенное снижение с достижением минимума в возрасте 7-9 мес. (при этом значения всех перцентилей менее 20%). Поскольку дети при обострении хронического бронхо-легочного процесса не включались в анализ, снижение 1РТЕР%1Е, вероятно, связано с процессами роста и развития органов и систем ребенка с БЛД, а также с наличием критических периодов развития бронхо-легочной системы в середине первого года жизни. Основные виды респираторных паттернов у недоношенных детей старше 5 мес., как при наличии, так и при отсутствии БЛД, выглядят аналогично кривым «поток-объем» в группе доношенных детей (рис. 9):

Ребенок е., 1 \ мсс. недоношенность 29 недель частота дыхания 38-40/мин (норма) относит, объем дыхания- 9,8 мл/кг (норма) 1РТЕ1-%1Г-> 27-28 (норма) форма экспираторной части кривой «поток-объем» в виде опало

Ребенок П., 6 мсс.

частота дыхания - 38-40/мин (норма) относит, объем дыхания- 8.0 мл'кт (снижен) 1РТЕР%Ш 16-19 (снижен) форма экспираторной части кривой «поток-объем» в виде треугольника

Рис. 9. Типичные варианты респираторного паттерна у недоношенных детей при отсутствии (справа) и наличии (слева) БЛД в возрасте старше 5 мес.

При этом у недоношенных детей в обеих группах в возрасте младше 5 месяцев преобладали сходные типы дыхательного паттерна, однако, кривые «поток-объем» отличались по форме. Они были значительно более сжатыми вдоль горизонтальной оси, имея вид вертикально вытянутого эллипса. Данный факт, с нашей точки зрения, связан со снижением растяжимости системы грудная клетка-легкие, а клинически выражается, как правило, в компенсаторном увеличении частоты дыхания при сохранении нормального или несколько сниженного относительного объема дыхания (рис. 10):

Flow (mi's]

100

0

Volume jmll

Volume I mil 50 100

too

0

-100

-too-

недоношенность 31 неделя частот а дыхания 48-53'мин (выше нормы) отн. объем дыхания- 8,6-9,3 мл/кг (норма) 1РТЕР%1Е= 26-29 (норма) форма экспираторной часта кривой «иоток-объем» в виде вертикального овала (эллипса)

недоношенность 30 недель

частота дыхания 47-59/мин (выше нормы)

огн. объем дыхания- 8,4-9,9 мл/кг (норма)

1Р"ГШ;%Ш= 18-19 (снижен)

форма экспираторной часта кривой «иоток-

объем» в виде треугольника

Рис.10. Типичные варианты дыхательных паттернов флоуметрии спокойного дыхания у недоношенных детей при отсутствии (слева) и наличии (справа) БЛД в возрасте младше 5 мес.

В связи с недостаточным количеством исследований у недоношенных детей без БЛД второго полугодия жизни, сравнение у недоношенных детей при наличии и отсутствии БЛД проводилось только в возрастных группах 0-3 и 4-6 месяцев корригированного возраста.

В возрастной группе 0-3 мес. (недоношенные дети без БЛД (п=40) и недоношенные дети с БЛД (п=13) гестационный возраст составил 33 нед. (2935 нед.) и 29 нед. (29-35 нед.), рост - 56,7 см (49-63,7 см) и 56 см (48-65см), и масса 5,0 кг (3,0-7,Окг) и 4,2 кг (3,7-7,7кг) соответственно. Достоверных различий между обеими группами по антропометрическим показателям с помощью теста Манна-Уитни не было найдено, при этом группы достоверно различались по гестационному возрасту. При сравнении показателей флоуметрии без учета разницы по гестационному возрасту, с помощью однофакторного дисперсионного анализа АЫОУА было обнаружено, что показатели 1РТЕЕ%1Е и УеРТЕРУоУе в первой группе достоверно отличаются от аналогичных показателей во второй группе (р=0,04 и р=0,03 соответственно). В группе детей с БЛД показатели 1РТЕР%1Е=19,0% (12,0-33,3) и УеРТЕЕ%Уе=22, 5% (17,8-32,2) оказались ниже по сравнению с

аналогичными показателями 1РТЕР%Ш=25,6% (16,8-36,9) и УеРТЕЕ% Уе=27,3 (19,7-36,7) в группе детей без БЛД.

В возрастной группе 4-6 мес. (недоношенные дети без БЛД (п=9) и недоношенные дети с БЛД (п=15)) достоверных различий выявить не удалось, возможно, в связи с малым количеством исследований.

Таким образом, статистически достоверно чаще выявляется снижение временных показателей флоуметрии у недоношенных детей с наличием БЛД по сравнению с недоношенными детьми при отсутствии БЛД в возрастной группе 0-3 мес. Снижение показателей 1РТЕБ%1Е и УеРТЕЕ%Уе в самый ранний период развития у детей с БЛД, вероятно, связано с нарушениями проходимости на уровне нижних дыхательных путей и замедленным морфо-функциональным созреванием тканей и органов дыхательной системы.

Этап V. Сравнительная оценка респираторного паттерна и показателей флоуметрии спокойного дыхания у доношенных детей при наличии и отсутствии клинических проявлений аллергических болезней

В связи с частым выявлением «вогнутого» типа кривой «поток-объем» в группе доношенных детей без БЛД было проведено дополнительное исследование по влиянию атопических заболеваний и кожных признаков аллергических реакций на изучаемые показатели (табл. 3).

Таблица 3. Распределение детей при наличии и отсутствии кожных __признаков аллергии по возрастным группам

Группы детей Кол-во детей с кожными признаками аллергии Кол-во детей без кожных признаков аллергии

1 0-3 мес. 22 (49%) 22 (30%)

2 4-6 мес. 8(18%) 25 (30%)

3 7-9 мес. 8(18%) 17(24%)

4 10-12 мес. 7(15%) 8(11%)

Итого 45 72

Двойное сравнение с использованием непараметрических тестов Манна-Уитни и Колмогорова-Смирнова не выявило достоверных различий по изучаемым параметрам в возрастных группах 0-3,4-6 и 10-12 мес.

9 8 7 6

<л 5

Ja

Z 4

о

о

г 3 2 1 О

Рис. И. Гистограммы распределения относительного времени пикового выдоха (tPTEF%tE) в группе детей 7-9 мес. с кожными признаками аллергии (слева) и детей без признаков атопии (справа)

Однако, двойное сравнение с помощью обоих непараметрических тестов в группе детей 7-9 мес. выявило достоверные различия по ряду изучаемых параметров: tPTEF (р=0,012), tPTEF%tE (р=0,008), VePEF%Ve (р=0,001), PEF (р=0,001), TEF 75 (р-0,001), PTEF/TEF25 (р<0,001) (см. рис. 11).

Показатель tPTEF%tE составил 24,3 (20,2 - 29,0) у детей без кожных признаков аллергии и 18,6 (15,9-20,8) в группе детей с кожными признаками аллергии, VePTEF%Ve составил 26,4 (23,5-31,1) и 22,7 (20,5-24,9) соответственно. Таким образом, относительные показатели времени tPTEF%tE и объема пикового выдоха VePTEF%Ve статистически достоверно снижены у детей с кожными признаками аллергии. Данный факт можно расценивать как маркер нарушений проходимости на уровне нижних дыхательных путей по обструктивному типу в период начала прикорма и сенсибилизации организма ребенка к пищевым аллергенам.

Categorized Histogram Variable. tPTEF%tE (mean)

AD: 1 tPTEF%tE (mean)= 10-5'normal(x; 18,49; 4,185) AD: О (PTERME (mean) = 23*5"погта1(х,- 25,1696; 7,1371) Include cases: 110:142

5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 10 15 20 25 30 35 40 45

AD: 1 AD: 0

tPTEF%tE (mean)

Этап VI. Оценка диагностической информативности флоуметрии спокойного дыхания

Информативность любого диагностического метода во многом зависит от возможности описать полученные экспериментальные данные в виде уравнений и формул, что особенно важно для расчета нормативных значений. Как видно из приведенного графа (рис. 12), распределение показателей объема дыхания, оказалось весьма близко к линейному.

Normal P-Plot: Tidal Volume

Value

Рис.12. Нормализованное распределение показателей объема дыхания у детей во всех возрастных группах

Нами был проведен расчет долженствующих показателей для дыхательного объема у детей 1-го года жизни с учетом влияния антропометрических показателей. Для оценки взаимосвязи антропометрических параметров и показателей флоуметрии использовался коэффициент корреляции рангов по Спирмену. Получены следующие результаты, которые хорошо согласуются с нормальной физиологией развития дыхательной системы.

• рост и масса тела достоверно (р<0,0001) связаны с объемом дыхания прямой, сильной степени линейной связью (R>0,82);

• частота дыхания достоверно (р<0,005) убывает с возрастом и связана с ростом и массой нелинейно (R< -0,42);

• достоверная (р<0,002) прямая нелинейная связь (R<0,50) существует

между ростом, массой тела, показателями времени выдоха (гЕ) и показателями скорости потока на выдохе ТЫ- 75%, ТЕР50%; • не было обнаружено связи роста и массы тела с показателем индекса дыхания (11ЛЕ).

Проведение однофакторного дисперсионного анализа подтвердило доказанность влияния фактора роста (р<0,0002) и массы тела (р<0,0001) на объем дыхания в данной выборке. Поскольку в ходе исследования была выявлена прямая сильной степени линейная зависимость между ростом, массой тела и объемом дыхания, стало возможным на основании регрессионного анализа построить линейную модель, связывающую данные показатели. При полученных уровне значимости р<0,0001 и степени аппроксимации М=0,68, что можно расценить как удовлетворительный результат, модель выглядит следующим образом:

Объем дыхания = -53,8 + (рост) х1,37 + (вес) х 4,64 **

** - формула авторская, подана заявка на оформление авторского свидетельства

Отсутствие достоверного влияния показателей возраста и антропометрии на соотношение времени вдоха и выдоха, и частотный характер распределения показателя индекса дыхания (11/1Е) с пиком в области 0,7-0,8 (см. рис. 13), можно расценить как подтверждение того факта, что 11ЛЕ является устойчивой физиологической константой, отражающей оптимальный респираторный паттерн у детей первого года жизни в норме. Смещение графика частот влево относительно нормального распределения можно объяснить присутствием в выборке детей с кожными проявлениями аллергической реакции. Нельзя исключить также влияния внереспираторных факторов: морфо-функциональной незрелости, перинатальных поражений ЦНС, особенностей и/или нарушения регуляции тонуса мышц верхних дыхательных путей на некоторое удлинение выдоха у исследуемой группы детей.

K-S d=.06041, p> .20; Lilliefors p> .20 — Expected Normal tl/tE

X <= Category Boundary

Рис. 13. Гистограмма частотного распределения показателя индекса дыхания

(tl/tE)

Выявлена высокая информативность флоуметрии спокойного дыхания в диагностике нарушений проходимости верхних дыхательных путей. Данный метод является фактически «золотым» стандартом для выявления, определения характера и степени выраженности стридора у детей первого года жизни. При этом основная роль в диагностике стридора принадлежит, на наш взгляд, визуальной оценке респираторного паттерна и, в меньшей степени, количественным изменениям показателей индекса дыхания (tl/tE) и индекса скорости потока на выдохе/вдохе (TEF50/TIF50).

При оценке нарушений проходимости нижних дыхательных путей информативность метода флоуметрии является дискуссионной (Gappa М., 2005). В нашем исследовании не выявлено достоверной зависимости показателей флоуметрии от степени тяжести и/или формы бронхо-легочной дисплазии, что связано с различной формой респираторного паттерна («выпуклая» и «вогнутая» форма кривой «поток-объем), которая встречается как у детей с БЛД, так и у детей без бронхо-легочных заболеваний. Кроме того, дополнительную информацию может дать исследование в катамнезе, когда дети с той или иной формой БЛД смогут выполнять функциональные респираторные тесты с форсированным выдохом. Проведенные в нашем центре катамнестические исследования ФВД у детей с новой формой БЛД в возрасте 5-7 лет (п=3) продемонстрировали, что у всех детей, в т.ч. у двух

детей из двойни, были диагностированы умеренные нарушения проходимости дыхательных путей и положительная проба с бронхолитиком при отсутствии жалоб и заболеваний со стороны респираторной системы.

В оценке диагностической информативности любого респираторного теста крайне важным является возможность анализа обратимости обструктивных нарушений. В этой связи необходимо отметить, что при использовании флоуметрии спокойного дыхания для оценки влияния бронохолитических препаратов в некоторых случаях было выявлено достоверное (более 20%, п=4) увеличение относительно показателя времени пикового выдоха 0РТЕР%1Е) и скоростных показателей (РЕБ, ТЕР 75%, ТЕР50%) на фоне бронхолитика. Прежде всего, это касается детей с распространенной формой атопического дерматита в фазе обострения. У детей с респираторными обструктивными заболеваниями или обострением хронических бронхо-легочных заболеваний на фоне ингаляции беродуала (пульмикорта) отмечалось изменение данных показателей, однако, выраженное в меньшей степени (10-12%, п=6). С нашей точки зрения, интерпретация полученных данных должна учитывать особенности клинического течения заболеваний, продолжительность курсов приема и дозировки лечебных препаратов, а также индивидуальные особенности действия бронхолитика (например, возбуждение и поверхностный сон после ингаляции вентолином) и сложность оценки эффективности ингаляции у детей первого года жизни.

Таким образом, проведенное нами исследование выявило характерные респираторные паттерны у детей с нарушениями проходимости верхних дыхательных путей, недоношенных детей, детей с кожными признаками аллергических реакций, продемонстрировало высокую диагностическую информативность метода флоуметрии спокойного дыхания, как при однократных исследованиях, так и при исследованиях в динамике.

Выводы:

1. Разработана методика проведения флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни в амбулаторных условиях, описывающая алгоритм определения оптимального времени проведения исследования, подготовку ребенка, выбор полученных результатов для анализа. При правильной подготовке успешное выполнение первичного исследования составляет 79%, повторного - 85%.

2. Метод флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни обладает высокой индивидуальной воспроизводимостью пневмотахографических параметров при соблюдении ряда условий (отсутствие нарушений носового дыхания, спокойный сон, комфортное микроокружение при засыпании ребенка).

3. Описаны три основных вида респираторного паттерна с уплощением инспираторной и/или экспираторной части кривой поток-объем, и изменением параметров флоуметрии спокойного дыхания у детей первого года жизни при инспираторном, экспираторном и двухфазном стридоре.

4. Выявлена прямая линейная связь между антропометрическими показателями (рост и масса тела) и объемными показателями флоуметрии спокойного дыхания. Не выявлено достоверной разницы между показателями флоуметрии у доношенных и недоношенных детей без хронических бронхо-легочных заболеваний с учетом использования формулы корригированного возраста.

5. Выявлена достоверно более высокая частота встречаемости сниженных показателей относительного времени 1РТЕР%1Е (менее 20%) и объема УеРЕЕ%Уе (менее 23%) пикового выдоха у детей первых трех месяцев жизни с наличием бронхо-легочной дисплазии по сравнению с недоношенными детьми без бронхо-легочной дисплазии, при этом не выявлено достоверной зависимости показателей флоуметрии от степени тяжести и/или формы бронхо-легочной дисплазии.

6. Выявлено достоверное снижение показателей флоуметрии 1РТЕР, 1РТЕро/о(Е^ уерЕЕ%Уе, РЕЕ, РТЕЕ/ТЕЕ25 у детей 7-9 месяцев жизни с кожными проявлениями аллергии по сравнению с детьми без признаков

атопии, что совпадает по времени с введением прикорма и развитием сенсибилизации к пищевым аллергенам.

7. Выявлена высокая информативность флоуметрии спокойного дыхания в диагностике нарушений проходимости верхних дыхательных путей. Данный метод можно считать «золотым стандартом» для выявления, определения характера и степени выраженности стридора во сне у детей первого года жизни.

8. Не выявлено специфичности флоуметрии спокойного дыхания у детей с различными заболеваниями нижних дыхательных путей, однако, метод может использоваться как дополнительный способ оценки проходимости нижних дыхательных путей у детей первого года жизни.

Практические рекомендации 1. В связи с высокой вариабельностью показателей функции внешнего дыхания на первом году жизни в состоянии естественного сна, предложен алгоритм проведения и оценки показателей флоуметрии в амбулаторных условиях.

2. Флоуметрия спокойного дыхания может быть рекомендована как скрининговый метод неинвазивной диагностики нарушений проходимости верхних дыхательных путей и стридора у детей первого года жизни в амбулаторной практике.

3. Всем недоношенным детям, детям с хроническими бронхо-легочными заболеваниями, а также детям с ранними признаками аллергических заболеваний рекомендуется проведение флоуметрии спокойного дыхания в динамике не реже 1 раза/3 мес. на протяжении первого года жизни. Наличие характерного респираторного паттерна с «вогнутой» формой экспираторной части кривой «поток-объем» и устойчивое снижение относительных показателей 1РТЕР%1Е и УеРЕР%Уе (менее 20% и 23% соответственно), и индекса дыхания МЕ (менее 0,63) в динамике, могут рассматриваться как ранние маркеры нарушений проходимости на уровне нижних дыхательных путей по обструктивному типу.

-284. Флоуметрия спокойного дыхания рекомендуется для дополнительной оценки степени зрелости дыхательного аппарата у недоношенных детей и детей с задержкой психо-моторного развития.

5. Параллельно флоуметрии спокойного дыхания рекомендуется проведение пульсоксиметрии для дополнительной оценки глубины сна ребенка во время исследования и выявления гипоксемии дневного сна.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Диссертации, монографии и разделы книг:

1. Диагностика аллергии у детей на современном этапе // Аллергия у детей: от теории к практике / под ред. JI.C. Намазовой-Барановой. - М., 2010-2011. -Гл.VII,- С.200-267 (в соавторстве, авторские 21 С.)

2. Аллергические болезни у детей: жалобы, клинические проявления, лечение // Аллергия у детей: от теории к практике / под ред. JI.C. Намазовой-Барановой- М., 2010-2011. - Глава VIII. - С.268-465 (в соавторстве, авторские 2 С.)

Статьи в рецензируемых ВАК научных журналах и изданиях:

3. Сравнительная оценка показателей внешнего дыхания у доношенных и недоношенных детей 1-го года жизни с перинатальной патологией по данным методики анализа спокойного дыхания// Медицинский вестник Северного Кавказа, №3(19), 2010, С.6-7 (соавт.: Т.В. Турти, JI.C. Намазова-Баранова, О.В. Кожевникова, А.Е. Пальцева, О.С. Логачева)

4. Оценка показателей функции внешнего дыхания в дебюте аллергических заболеваний у детей первого года жизни // «Российский педиатрический журнал» - М. - 2011.- №4. - С.31-35 (соавт.: Турти В.В., Алтунин В.В., Намазова-Баранова JI.C.)

5. Современные возможности иммунопрофилактики тяжелого течения респираторно-синтициальной вирусной инфекции у детей с последствиями перинатальной патологии // «Педиатрическая фармакология». - 2011. - т.8 - №4. - С.92-100 (соавт.: Турти Т.В., Намазова-Баранова JI.C., Давыдова И.В., Беляева И.А., Алтунин В.В.)

Статьи в сборниках международных и российских конференций:

6. Influence anthropometric rate on tidal breathing in healthy infants during the first year of life // Сборник тезисов 4-го Международного конгресса педиатров Europaediatrics 2009, Москва, 3-6.06.2009, С.26 (Turd Т., Namazova- Baranova L., Paltseva A., Logacheva O.)

Приложение 1.

Основные показатели, характеризующие респираторный паттерн

Название англ. аббревиатура

1 Объем дыхания (мл) TV

2 Относительный объем дыхания (мл/кг)=ДО(мл)/масса(кг) TV/kg

3 Частота дыхания (в мин.) RR

4 Время вдоха (сек.) tl

5 Время выдоха (сек.) tE

6 Общее время дыхательного цикла (сек.) Tb.time (tTot)

7 Соотношение времени вдоха-выдоха (индекс дыхания) tl/tE

8 Время между началом выдоха и точкой пикового потока (сек.) tPTEF

9 Время между началом выдоха и точкой пикового потока в % от полного времени выдоха tPTEF%tE

10 Объем выдоха в точке пикового потока (мл) VePTEF

11 Объем выдоха в точке пикового потока в % от полного объема выдоха VePTEF%Ve

12 Минутная вентиляция (мл/мин) MV

13 Средняя скорость вдоха (мл/сек) MIF

14 Средняя скорость выдоха (мл/сек) MEF

15 Пиковая скорость выдоха (мл/сек) PEF

Дополнительные статистические параметры вариабельности

Название англ. аббревиатура

1 Стандартное отклонение объема дыхания CV

2 Стандартное отклонение времени между началом выдоха и точкой пикового потока в % от полного времени выдоха tPTEF%tE (SD)

3 Стандартное отклонение объема выдоха в точке пикового потока в % от полного объема выдоха VePTEF%Ve (SD)

Приложение 2.

Рекомендации по проведению и интерпретации флоуметрни спокойного дыхания

1. Исследование целесообразно проводить во время первого дневного сна у ребенка. При необходимости за 1-1,5 часа до исследования проводится тщательный туалет носовой полости. При этом общая подготовка к исследованию должна проводиться аналогично подготовке к ЭЭГ во время дневного сна с депривациеи сна.

2. Острый ринит является относительным противопоказанием для проведения флоуметрии. Исследование откладывается на срок не менее 1 недели от момента выздоровления.

3. Выбор конкретной кривой поток-объем для дальнейшего анализа и интерпретации должен проводиться с учетом показателей вариабельности временных н объемных показателей. Необходима оценка не менее трех последовательных тестов из 10-20 дыхательных циклов с выбором лучшей попытки по минимальному стандартному отклонению ключевых показателей. Показатели вариабельности по объему дыхания не должны превышать 10% (оптимально 4-7%), а по (РТЕР%(Е 5% (оптимально 1,5-3%).

Принято к исполнению 28 апреля 2012 г.

Исполнено 29 апреля 2012 г.

Объем 1,5 п.л.

Тираж 120 экз.

Заказ № 312309

Оттиражировано на ризографе в ООО «КОПИМАСТЕР»

ИНН/КПП 7718871342\771801001

Адрес: 107076, г. Москва, Колодезный пер, д.14, оф.636

Тел: (495)229-56-62

www.copymaster.biz