Способ определения транспортной функции легких

 

Изобретение относится к медицине, в частности к разделу медицинской радиологии и рентгенологии, и может быть использовано как способ определения мукоциллиэрного транспорта легких. Цель изобретения - повышение точности определения . Сущность способа заключается в ингаляционнрм введении микрочастиц альбумина человеческой сыворотки, меченных Тс,определенного размера в физиологическом растворе с помощью сжатого воздуха, который подают в ингалятор под давлением в 2-3 атм, микрочастицы распределяются на всех уровняхтрахеобронхиального дерева при часовом исследовании их выведения под детектором сцинтилляционной гамма-камеры, благодаря чему обеспечивается информация о состоянии мукоциллиарного клиренса, и при скорости мукоциллиарного клиренса 30% и выше транспортную функцию легких оценивают как нормальную. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (я)л А 61 В 6/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) +>:- :., dt !1

11 t : -- .,„.,! и У И

«Н» 1 «1 -1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ5 .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798501/14 (22) 02.03.90 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (71) Московская медицинская академия им. И,М.Сеченова (72) А.И,Иванов, Н.Ю.Выренкова, Н.Е,чернеховская и Н.А,Фараджева (56).Выренкова Н.Ю., Фараджева Н.А, Мукоциллиарная транспортная функция легких при хроническом бронхите и радионуклидные методы ее исследования. — Медицинская радиология, 1989, ¹ 11, с.16 — 22. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ ЛЕГКИХ (57) Изобретение относится к медицине, в частности к разделу медицинской радиологии и рентгенологии, и может быть использовано как способ определения

Изобретение относится к медицине, в частности к разделу медицинской радиологии и рентгенологии.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Способ осуществляется следующим образом.

В распылитель ультразвукового ингалятора французской фирмы "Cis-Centlcls" И в шприце вводят 740-920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина с размером частиц 2030 мкм из наборе TCK — 8 фирмы "Cis" в

2.0-3,0 мл физиологического раствора хлористого натрия. Тут жедополнительно вдругом чистом шприце вводят еще 2-3 мл физиологического раствора в трубочку распылителя ингалятора для смыва остаточной активности с ее стенок, Пациент сразу после этого садится напротив ингалятора и берет в рот загубник аппарата. Включается комп„„Я2„„1797859 А1 мукоциллиарного транспорта легких. Цель изобретения — повышение точности определения. Сущность способа заключается в ингаляционнрм введении микрочастиц альбумина человеческой сыворотки, меченных Тс, определенного размера в физиологическом растворе с помощью сжатого воздуха, который подают в ингалятор под давлением в 2 — 3 атм, микрочастицы распределяются на всех уровнях трахеобронхиального дерева при часовом исследовании их выведения под детектором сцинтилляционной гамма-камеры, благодаря чему обеспечивается информация о состоянии мукоциллиарного клиренса, и при скорости мукоциллиарного кпиренса 30% и выше транспортную функцию легких оценивают как нормальную. рессор, подающий в закрытую систему ингалятора сжатый воздух под давлением в

2-3 атм, воздух проходя распылитель, наполняет дыхательный мешок ингалятора мелкодисперсной радиоаэрозолью, Техни- О ческие возможности ингалятора этой фирмы позволяют получить аэрозоль с 00 размерами частиц преимущественно от (Я

1— - 2 до 10 — 12 мкм, что дает информацию с0 со всех отделов трахеобронхиального дерева. включая и терминальные бронхиолы, После наполнения мешка радиоаэрозолью посредством зажима выключается носовое дыхание пациента и засекается время. Ингаляция длится 8 — 12 мин при комнатной температуре 18-20 С. Сразу после ингаляции пациент полоскает рот и горло обычной водой для смыва остаточной активности с ротоглотки и занимает положение

1797859 лежа на спине под детектором сцинтилляционной гамма-камеры японской фирмы

"Toshlb3", После получения контрольного иэображения на экране камеры с информацией о правильной укладке пациента включается счетчик импульсов и времени.

Одновременно идет непрерывная запись в память компьютера "Sinultanity". Регистрация изображения производится с частотой

12 кадров в 1 ч. В течение всего периода исследования с 10-минутными интервалами отдыха снимаются 3 сцинтиграммы в передне-задней проекции, дающие информацию о качественном распределении радиофармпрепарата в трахеобронхиальном дереве — азрозольная сцинтиграфия легких. В результате. использованных приемов на первые 0-10 мин на измерителе скорости счета гамма-камеры регистрируется 150 — 300 тыс. импульсов. В течение всего периода исследования пациенту предлагается избегать кашля. Через 24 ч у пациента в том же положении снимается остаточная активность с грудной клетки в течение 10 мин для дальнейших расчетов.

На компьютере с помощь1о осей координат выделяют на протяжении всего трахеобронхиального дерева и всего легкого в целом 10 симметричных эон интереса. трахея, бифуркация, корни легкого, средние отделы, периферии и каждое легкое в отдельности. Транспортная функция легких оценивалась скоростью выведения меченых ингалированйых микрочастиц аэрозоля, т.е, скоростью мукоциллиарного клиренса. Расчет последней производился отношением конечной активности на 60-й мин в каждой зоне интереса к первоначальной за 0 — 5 мин, и скорость мукоциллиарного клиренса выражалась в процентах выведенной за 1 ч

: исследования активности.

Пример 1. Больной А., 55 лет, история болезни М 10600, находился на стационарном лечении во 2-м терапевтическом отделении клинической больницы им.

С.П.Боткина с 6/IV по 26/IV — 88 г, с клиническим диагнозом: ХНЗЛ, хронический гнойный обструктивный бронхит tt-ill стадии, фаза обострения, It ñòåïåíè активности воспаления. Дыхательная недостаточность It стейени, декомпенсированное легочное сердце I ст. Жалобы при поступлении на общую слабость, одышку при умеренной физической нагрузке, кашель по утрам со слизисто-гнойной мокротой. Болен с 1980 r. u состоит на учете в 63-й поликлинике Фрунзенского района г.Москвы, В анамнезе туберкулез легких в детстве, В настоящее время при длительности наблюдения за последнее 10 лет активность процесса исклюпациент помещался под детектор сцинтилляционной гамма-камеры японской фирмы

"Toshiba" и в течение 1 ч регистрировалось состояние транспортной функции легких в

35 режиме сьемки информации 12 кадров 1 ч, В течение всей процедуры больному удалось избе>кать кашля, С 10 зон интереса была рассчитана скорость выведения радиофармпрепарата, которая в среднем соста40 вила 88,18О/,, что намного превышало нормальные показатели. Это не соответствовало зндоскопической картине состояния трахеобронхиального дерева и данным биомикроскопии биопсийного материала, свидетельствующим об атрофии слизистой, Из данных примера следует, что применение макроагрегата альбумина с размером частиц ниже.20 мкм в совокупности с техническими возможностями данного ингалятора создает крайне мелкодисперсную азрозол ьную систему с размером частиц менее 1-2 мкм, которые проходят через альвеола-капиплярную мембрану и в результате получили данные не мукоциллиарного, а легочного клиренса.

Частицы с размерами более 40 мкм не применялись в связи с тем, что в настоящее время в большинстве лабораторий для исследования легких применяются лишь короткоживующие радионуклиды, в частности

30 чена. С 1943 года курит по 20 сигарет в день.

При обьективном исследовании число дыханий 2, в 1 мин в покое с участием вспомогательных дыхательных мышц, Перкуторный звук над легкими — легочный с коробчатым оттенком, аускультати вно-жесткое дыхание с массой сухих рассеянных хрипов по всему легочному полю с обеих сторон. Хрипы значительно усиливаются при форсированном дыхании, Пульс ритмичный, удовлетворительного наполнения, 88 ударов в 1 мин артериальное давление 140/80 мм рт.ст. Со стороны остальных органов и систем патологии не выявлено. Больному произведены все общеклинические анализы и исследования, B числе бронхофиброскопия, которая выявила картину двухстороннего бронхита — бронхит курильщика. Биопсия: кусочки стенки бронха с атрофией слизистой и фиброзом подслизистой.

Больному выведено исследование транспортной функции легких в распылитель ультразвукового ингалятора "Centicis" введено 920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина человеческой сыворотки из набора

ТСК-5 фирмы "Cis" с размером частиц от 7 до 20 мкм. Ингаляция продолжалась 10 мин при спокойном дыхании больного с числбм дыханий 20 в 1 мин. После ингаляции и полоскании рта в положении лежа на спине

1797859

Тс, которым метится только макроагрегат альбумина с размером частиц от 20 до

40 мкм, Пример 2, Больная Брюхова Л.А., 39 лет, история болезни N. 6967, находилась на стационарном лечении в городской клинической бол ь нице им. С.П. Боткина с 14/!! по

6/!Ч вЂ” 89. с диагнозом: ХНЗЛ, хронический обструктивный бронхит, фаза обострения.

Острая левосторонняя пневмония, При поступлении жалобы на озноб, высокую, до 39 С, температуру, кашель с выделением мокроты, одышку при ходьбе, боли в левой половине грудной клетки.

Страдает хроническим бронхитом с 1983 года. Наследственность в отношении ХНЗЛ не отягощена, Курит около 15 лет по 10-15 сигарет вдень При объективном исследовании число дыханий 14 в мин в покое, перкуторно над легкими легочный звук с коробчатым оттенком, аускул ьтативно-жесткое дыхание с единичными сухими свистящими хрипами, слева, ниже угла лопатки на фоне ослабленного дыхания — единичные мелкопузырчатые влажные хрипы и шум трения плевры. Пульс ритмичный 90 ударов

1 мин, артериальное давление 115/70 мм рт.ст, Со стороны других органов и систем патологии не выявлено.

Больной произведены все общеклинические исследования. в их числе бронхофиброскопия и исследование мукоциллиарного транспорта, На бронхофиброскопии картина диффузного двухстороннего бронхита II степени интенсивности воспаления (бронхит курильщика). Микроскопия биопсийного материала: очень мелкие кусочки слизистой бронха с атрофией эпителия, склероз подслиэистой с очаговой лимфоклеточной инфильтрацией эпителия, склероз подслизистой с очаговой лимфоклеточной инфильтрацией в ней. Исследование мукоциллиарного клиренса проведено следующим способом; в ингалятор "Cis-Venticis" введено 920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина с размером частиц от 20 до 30 мкм в 2,0 мл физиологического раствора хлористого натрия, В систему под давлением в 2 атм подавался воздух. Трубочка распылителя ингалятора после введения активности промывалась 2 мл физиологического раствора для смыва активности с ее стенок. После наполнения мешка большая дышала через загубник в течение 10 мин при спокойном дыхании. По окончании-ингаляции полоскала рот обычной водой, после чего и оложении лежа на спине под детектором гамма-камеры в течение 1 ч проводилось исследование мукоциллиарного клиренса. Были получены результаты скоро30 99 м Тс макроагрегата альбумина в 2,5 мл раствора, трубочка распылителя ингалятора

55

25 сти клиренса по 10 зонам интереса, которые составили в среднем 20 . что расценивалось как значительно снижение транспортной функции и соответствовало бронхофиброскопическим и биомикроскопическим данным состояния трахеобронхиального дерева и мерцательного эпителия

его слизистой.

Пример 3, Больной А„история болезни М 1292 находился на стационарном лечении в 1-м терапевтическом отделении больницы им. С.П.Боткина с диагнозом: гипоталамический синдром с нарушением жирового обмена. При объективном исследовании число дыханий 18 раз в 1 мин в покое, перкуторный звук надлегкими ясный легочный, аускультгтивно-везикулярное дыхание без хрипов. Границы сердца не смещены, тонны звучные, пульс ритмичный, удовлетворительного наполнения 88 ударов

1 мин, артериальное давление 140/80 мм рт.ст. Вредных привычек не имеет. Данный больной был взят в качестве контрольного исследования мукоциллиарного клиренса (e анамнезе отсутствовала легочная патология).

Исследование мукоциллиарного транспорта проводилось следующим образом: е ингалятор "Venticis !!" был введен 740 мБк смывалась 2,5 мл фи физиологического раствора, В систему подавался сжатый воздух под давлен ем 3 атм, Пациент дышал аэрозолью 10 мин с частотой дыхания 18 раз в 2 мин. По окончании ингаляции полоскал рот водой, после чего в положении лежа на спине под детектором гамма-камеры в течение

1 ч была получена информация о скорости мукоциллиарного клиренса с 10 зон интереса. На сцинтиграммах, полученных в передне-задней проекции, было отмечено равномерное распределение радиофармпрепарата по всем легочным полям. Скорость мукоциллиарного клиренса была 31,2 в правом и 30,6% в левом легком, что расценивалась как нормальная величина.

Пример 4. Было обследовано 5 пациентов, находящихся на стационарном лечении по поводу нейтроциркуляторной дистонии, средний возраст 30 лет, в анамнезе которых отсутствовала легочная патология. При объективном исследовании также не было обнаружено патологических изменений со стороны дыхательной системы.

Всем больным проведено исследование мукоциллиарного транспорта следующим образом.

В ингалятор "Ventlcis II" вводилось

740 МБк Тс макроагрегата альбумина с раз1797859

40

55 мерам частиц 20 — 40 мкм в 2,0 мл физиологического раствора, Трубочка распылителя ингалятора промывалась 2,0 мл дополнительно вводимого раствора для смыва с ее стенок остаточной активности, С помощью компрессора в систему подавался воздух под давлением 2 атм. После заполнения дыхательного мешка образовавшееся аэрозолью в течение 8 мин проводилась ингаляция. По окончании ингаляции полоскался рот обычной водой, Процедура ингаляции проходила в помещении с температурой 18-20 С, Затем начиналось исследование мукоциллиарного транспорта поддетектором сцинтилляционной гамма-камеры в положении лежа на спине в течение 1 ч, Запись на компьютере производилась в режиме 12 кадров в 1 ч, В течение этого часа с 10-минутными интервалами снимались 2 сцинтиграммы в передне-задней проекции с целью получения качественной характеристики распределения радиофармпрепарата в легких, С 10 зон интереса на основе данных компьютерной обработки рассчиты.валась скорость мукоциллиарного клиренса, которая в среднем составила 33,4% за 1 ч. Величина находилась в пределах нормы.

Пример 5, Было обследовано 5 больных, находящихся на стационарном лечении по поводу язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Патологии легких s анамнезе не было. Данные объективного исследования также не выявили отклонений от нормы со стороны дыхательной системы.

Всем пациентам было проведено исследование мукоциллиарного транспорта вышеописанным способом, имеющим некоторые отличия; в распылитель ингаля тора вводилось 920 МБк 99 м Тс макроагрегата альбумина в 3,0 мл физиологического раствора. Дополнительно в трубочку распылителя для смыва с ее стенок остаточной активности вводили еще 3,0 мл раствора. В систему подавался воздух под давлением в

3 атм. Ингаляция продолжалась 12 мин при спокойном дыхании при комнатной температуре 18-20 . По окончании ингаляции пациенты полоскали рот водой и занимали положение под детектором гамма-камеры, лежа на спине. Дальнейшее исследование было аналогично описанному в примере 4.

Значение скорости мукоциллиарного клиренса было 33.97; что расценивалось как норма.

На примерах 4 и 5 были установлены пограничные цифры показателей способа определения транспортной функции, которые на группе пациентов со здоровыми лег5

25 кими выявили нормальные показатели скорости мукоциллиарного клиренса.

Таким образом, при выборе меченых частиц для ингаляции мы остановилиЧь на макроагрегате альбумина человеческой сыворотки, меченом короткоживущими радионуклидами, в частности Тс, Размеры микрочастиц 20 — 40 мкм, Эти микрочастицы в совокупности с техническими возможностями ингалятора, разбивающими частицы до размеров от 1-2 до.10 — 12 мкм, отлагаясь на слизистой трахеи и терминальных бронхиол, дают информацию со всех отделов трахеобронхиального дерева.

При активности менее 740 МБк отмечались низкая скорость счета на камере и соответственно плохая визуализация легких, При активности более 920 МБк повышалась лучевая нагрузка на больного и затруднялась обработка на компьютеры из-за большого суммарного количества импульсов на канал.

Учитывая вышеописанное, мы остановились на активности — макроагрегат. При количестве физиологического раствора менее 2 мл не достигается равномерное разделение носителя, При количестве раствора более 3 мл с учетом дополнительно вводи. мых 2 — 3 мл физиологического раствора для смыва остаточной активности со стенок трубочки распылителя получается большой объем аэрозоля. Это вызывало у пациентов кашель и затрудненное дыхание при ингаля-ции, Дополнительно вводимые в трубочку распылителя 2-3 мл физиологического раствора были необходимо для смыва с ее стенок достаточной активности, чтобы все вводимое количество меченых частиц попало в распылитель ингалятора.

При количестве раствора менее 2 мл сила струи не полностью промывала стенки трубочки.

При количестве раствора более 3 мл общее количество раствора в распылителе повышалось, увеличивался объем аэрозоля, затруднялось дыхание пациента.

При длительности ингаляции менее 8 мин в легких пациента накапливалось малое количество аэрозоля, что трудно было отличать от общего фона и визуализация легких была затруднена. Количество накопленных при этом импульсов за 1-е 10 мин исследования было менее 50 тыс. импульсов.

При длительности ингаляции более 12 мин за 1-е 10 мин счета на камере количество импульсов превышало 300 тыс. причем большее количество аэрозоля накапливалось в трахее и крупных бронхах, а также затруднялась обработка материала на ком10

1797859

Формула изобретения

Способ определения транспортной функции легких путем ингаляционного введения в дыхательные пути микрочастиц аль35 брмина человеческой сыворотки, меченных

Тс, в 2-3 мл физиологического раствора с помощью сжатого воздуха, динамической сцинтиграфии легких и оценки скорости мукоциллиарного клиренса, о т л и ч а ю щ и- й

40 с я тем, что, с целью повышения точности определения. сжатый воздух подают в ингалятор под давлением в 2-3 атм, используют микрочастицы размером 20 — 40 мкм, дополнительно вводят в трубочку распылителя ингалятора 2-3 мм физиологического раствора и при.скорости мукоциллиарного клиренса

30 и выше транспортную функцию легких оценивают как нормальную..Составитель А.Иванов

Тех ред M. Ìîðãåíòàë

Корректор Н.Бучок

Редактор Т.Егорова

Заказ 727 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп,Гагарина, 101 пьютере из-за большого суммарного счета импульсов на канал.

Поэтому был выбран диапазон времени

8 — 12 мин, При давлении сжатого воздуха менее 2 атм наблюдалась низкая скорость образования аэрозоля, а также малое накопление его в дыхательном мешке, и пациент при спокойном дыхании задыхался из-за недостаточного поступления воздуха.

При давлении сжатого воздуха более 3 атм из-за интенсивного накопления воздуха и образования аэрозоля в дыхательном мешке, а также сильной струи воздуха дыхательный мешок постоянно был переполнен и черезмерно раздут, что также затрудняло дыхание пациента, а при визуализации легкого обнаруживалось, что большее количество активности в виде полюсов накапливалось в трахее и крупным бронхах, что давало информацию о транспортной функции только с этого региона. Это, а также определенны дискомфорт, ощущаемый пациентами при данных параметрах, позволили установить оптимальное давление 2-3 атм, подаваемого в ингалятор воздуха. Таким образом, предложенный нами способ определения транспортной функции легких позволяет с большой точностью получить информацию с разных регионов трахеобронхиального дерева, начиная с трахеи и кончая терминальными бронхиолами. Точность способа нами была верифицирована данными бронхофиброскопии о состоянии трахеобронхиального дерева при различной патологии с учетом степени его поражения, а также микроскопии биопсийного материала, полученного при эндоскопии о состоянии слизистого покрова дыхательных путей.

Способ определения транспортной функции легких с целью оценки мукоциллиарного клиренса имеет большую практическую значимость. При многих врожденных и. приобретенных патологиях дыхательной системы мукоциллиарная транспортная система легких, являясь одним из важных защитных и очистительных механизмов легких, включается в патологическое звено, 5

30 поддерживающее воспалительные процессы, Благодаря колебаниям ресничек мерцательного эпителия слизистой оболочки дыхательных путей эвакуируются слизь и любые ингалированные микрочастицы воздушной среды, При поражении мерцательного эпителия, наблюдающегося не только при выраженной патологии, но и при длительном курении, при воздействии профессиональных вредностей (шахтеры, работники химической и других промышленностей) происходит застой слизи и вместе с ней задержанных на ней микрочастиц, среди которых встречаются и патогенные микроорганизмы — возбудители многих заболеваний, в частности заболеваний дыхательной системы.

Поэтому исследование этой важной функции дыхательной системы актуально не только при определении степени ее нарушения при различных легочных патологиях, в частности ХНЗЛ как наиболее часто встречающихся заболеваний дыхательной системы, при медикаментозной их коррекции, но также,с профилактической целью дпя выявления ранних нарушений в этой системе при наличии факторов риска ее возникновения —.курение, вредные профессиональные факторы и др,