Способ оценки изменения цилиарной активности мерцательного эпителия бронхов у больных неспецифическими заболеваниями легких в результате лечения

 

Использование: медицина, для оценки цилиарной активности мерцательного эпителия бронхов у больных неспецифическими заболеваниями легких. Сущность изобретения: с целью упрощения, удешевления и снижения травматичности исследования измеряют время выделения бронхиального секрета и его массу до и после лечения. Полученные результаты затем используются в расчетах по математической формуле: , где ω_Б - частота колебания ресничек до лечения; ω_Л - частота колебаний ресничек после лечения; Т_Б - время выделения бронхиального секрета до лечения; Т_Л - время выделения бронхиального секрета после лечения; М_Б - масса выделенного секрета до лечения; М_Л - масса выделенного секрета после лечения.

Изобретение относится к медицине, а именно, к диагностике заболеваний легких.

Нарушение бронхиального очищения происходит при всех бронхолегочных заболеваниях. Определение его показателей (активность мерцательного эпителия слизистой бронхов, кашлевой клиренс, адгезивные и вязко-эластические свойства мокроты) имеет важное значение для оценки проводимого лечения и прогнозирования затяжного течения остротекущих пневмоний, формирования хронического бронхита. Причем знание изменения активности мерцательного эпителия в результате лечения имеет наибольшее значение. (Дидковский Н.А. Дворецкий Л.И. "Наследственные факторы и местная защита при неспецифических заболеваниях легких". М. Медицина. 1990. 224 с. Солопов В.Н. "Развитие представлений о системе мукоцилиарного транспорта"//Тер. архив. 1989. -N3. - с. 58 62).

Наиболее достоверно проводится оценка лишь времени эвакуации бронхиального содержимого интегрального показателя трахеобронхиального клиренса, которая определяется активностью мерцательного эпителия и интенсивностью кашля, и свойствами мокроты. Интерпретация результатов исследования адгезивных и вязко-эластических свойств мокроты сопряжено с большими сложностями, что обусловлено физическими свойствами и неоднородностью секрета, поэтому правильность оценки этих результатов вызывает сомнение. (Добрых В.А. Выборнов С. Г. Гончарова Е.Н. "Изучение вязко-эластической неоднородности содержимого бронхов и мокроты у больных хроническим бронхитом"// Лабораторное дело. 1990. N5. с. 37 41, Солопов В.Н. Луничкина И.В. "Нарушение экспекторации и бронхиальная обструкция" (методические рекомендации). М. 1989. 13 с. Пунин А.А. Дьяков М.Ю. Фаращук Н.Ф. "Содержание свободной и связанной фракций воды и адгезивные свойства мокроты у больных острыми очаговыми пневмониями"//Тер. архив. 1991. N3. с. 37 39, Чучалин А.Г. Солопов В.Н. Колганова К.А. "Влияние ласольвана на реологические свойства мокроты"//Клин. мед. 1987. N3. с. 52 54). Отсюда понятна целесообразность определения изменения активности мерцательного эпителия в результате лечения.

Б. И. Гельцером и соавторами предложена следующая методика оценки активности мерцательного эпителия бронхов (Гельцер Б.И. Печатников Л.М. "Цилиарная активность мерцательного эпителия дыхательных путей у больных острой пневмонией"//Клин. мед. 1991. N12. с. 35 37, Гельцер Б.И. Корнеенко А.А. "Оценка функционального состояния цилиарного аппарата дыхательных путей при патологии органов дыхания"//Проблемы туберкулеза. - 1990. N11. с. 55 58).

Больным под местной ингаляционной анестезией 5% раствором тримекаина проводили бронхоскопию с помощью фибробронхоскопа "Olympuz" (Япония), с биопсией слизистой оболочки бронхов с помощью биопсийных щипцов.

Так, при острой пневмонии биоптаты брали из субсегментарных бронхов контрлатерального легкого в острый период и в период реконвалесценции. При интерпретации эндоскопической картины руководствовались классификацией Lemoine с дополнениями Г.И. Лукомского. Перед исследованием биоптат помещали в специальную камеру со стандартной средой Хенкса. Биение ресничек регистрировали при температуре 20 23^oC с помощью телевизионно-оптической системы. Частоту биения ресничек определяли в герцах.

Для получения биопсийного материала необходимо проведение фибробронхоскопии до и после лечения с отщипыванием нескольких кусочков слизистой бронхов, что опасно развитием кровотечения.

Исследование частоты биения ресничек проводят вне организма при температуре, отличающейся от обычной в дыхательных путях без учета влияния кашля, бронхиального секрета, что влияет на конечные результаты.

Для проведения исследований необходима сложная и дорогостоящая импортная техника.

Техническим результатом изобретения является: снижение травматичности, удешевление и упрощение исследования.

Положительный эффект предложенного способа заключается в возможности количественной, доступной, нетравматичной оценки активности мерцательного эпителия бронхов. Способ прост в исполнении, не требует дорогостоящей аппаратуры.

Совокупность существенных отличий способа определения активности мерцательного эпителия бронхов заключается в том, что исходные данные время выделения бронхиального секрета и массу выделенного бронхиального секрета получают в результате простых, нетравматичных исследований и используют для расчетов в математической формуле: где ω_Б частота колебания ресничек до лечения ω_Л частота колебания ресничек после лечения Т_Б время выделенного бронхиального секрета (время экспекторации) до лечения.

Т_Л время выделенного бронхиального секрета (время экспекторации) после лечения М_Б масса выделенного бронхиального секрета до лечения М_Л масса выделенного бронхиального секрета после лечения Время выделения бронхиального секрета (время экспекторации ВЭ) определяли с помощью инулина (положительное решение на изобретение N 4920257/14/023614 от 30/1-92 г. авторы: Провоторов В.М. и др.) по следующей методике: больному вечером, накануне исследования предлагают прополоскать рот. Весь период исследования не рекомендуется есть фрукты, сахар, варенье. Утром больной собирает контрольную порцию мокроты, после чего проводят ингаляцию раствора инулина 100 мг на 50 мл физраствора (форма MerK; ФРГ) с помощью ультразвукового ингалятора Tur "USI" 50 (ГДР). После ингаляции больной ополаскивает рот и собирает мокроты в пустую, сухую, градуированную стеклянную посуду отдельными порциями через 6 часов. В собранную мокроту добавляют 20% раствор трихлоруксусной кислоты в количестве, равном половине собранной мокроты. Оставляют на 20 минут. Фильтруют. Отбирают 3 мл от профильтрованного объема. Дальнейшее исследование проводят по методу Роя на фруктозу. Добавляют 2 мл 0,1% спиртового раствора резорцина и 3 мл концентрированной соляной кислоты. Помещают в водяную баню при температуре 80^oC на 8 минут. Появляется окраска от темно-вишневой до розовой. Охлаждают. Фотоколориметрируют с зеленым светофильтром. Калибровочную кривую строят по стандартному раствору фруктозы (в 1 мл 10 мг вещества в растворе соляной кислоты). Берут 0,2; 0,4; 0,6 и т.д. мл стандартного раствора фруктозы, доводят до 2 мл дистиллированной водой. Дальнейшие манипуляции как и в опыте. Контролем в опытном исследовании служит контрольная порция мокроты. Исследования проводят до тех пор, пока показания фотоколориметра опытной порции мокроты не станут равны контрольной 3 раза подряд. Время выражали в секундах.

Оценка интенсивности кашля проводилась с помощью туссографа ИКТ-1, разработанного нами совместно с инженерами ОКБМ г. Воронежа (В.И. Гоптаревым и др. ) по следующей методике. Обследуемому в палате, после предварительной беседы на нательное белье фиксируют в области мечевидного отростка с помощью ремней датчик акселерометр, регистрирующий виброускорение. На вороте пижамы крепится микрофон для синхронной регистрации звукового кашлевого сигнала и колебания грудной клетки. С помощью проводов микрофон и акселерометр соединяются с портативным блоком накопителем, который носит больной также на себе. Весь период наблюдения длится 8 часов, которые разбиты на интервалы дискретизации, по 6 минут каждый. За 8 часов 80 интервалов. Туссограф обеспечен системой индивидуальной настройки, что позволяет производить настройку по интенсивности кашля для каждого больного. В течение исследования больной принимает процедуры, отдыхает, питается. Через 8 часов прибор снимают, накопитель подключают к стационарному блоку индикатору, на экране которого высвечивается гистрограмма распределения кашлевых толчков, а на цифровом индикаторе общее количество кашлевых толчков и количество максимальных по силе.

Общее количество кашлевых толчков соответствует сумме кашлевых толчков максимального и минимального уровня, максимальные по силе кашлевые толчки - это максимальное виброускорение акселерометра, которое вызывается больным при индивидуальной настройке в момент имитации им кашлевого толчка наибольшей силы в соответствии с его физическими возможностями на момент обследования, а минимальные соответствуют половине от максимального и более.

С помощью двухкоординатного самописца типа Н 307/1, подключаемого к блоку-индикатору, возможна запись распределения кашлевых толчков на миллиметровой бумаге. При этом по сои абсцисс отсчитывается количество кашлевых толчков (3 мм соответствуют одному кашлевому толчку), по оси ординат время в часах. За единицу времени (2 мм) принят один интервал дискретизации 6 минут.

Туссографию и исследование времени экспекторации проводили до и после лечения. Запись интенсивности кашля до лечения проводили на фоне препаратов уменьшающих его интенсивность (кодеин, либексин), для того, чтобы уровень кашля во время исследования до лечения был такой же как и после лечения и, им можно было бы пренебрегнуть как компонентом экспекторации. Массу мокроты измеряли на обычных весах за весь период исследования времени экспекторации до и после лечения и выражали в килограммах.

Полученные результаты использовались в расчетах по формуле, предложенной нами. При выведении формулы мы использовали закон сохранения энергии.

Исходя из закона сохранения энергии кинетическая энергия поступательного движения бронхиального секрета до и после лечения (W_Б, W_Л) будет определяться гормоничным колебательным движением ресничек, соответственно, до и после лечения (W¹_Б, W¹_Л). Рассмотрим следующее соотношение: W_Б=W¹_Б, W_Л=W¹_Л, следовательно, справедливо и следующее соотношение: Кинетическая энергия поступательного движения бронхиального секрета рассчитывается по формуле где М масса выделенного бронхиального секрета, которую можно определить; V скорость движения бронхиального секрета, которая рассчитывается , где S длина пути, который проходит бронхиальный секрет; Т время экспекторации (определение его смотри выше); таким образом
Энергия колебательного движения ресничек также рассчитывается по формуле , где m масса всех ресничек, V скорость движения ресничек, которая определяется амплитудой колебания ресничек A с частотой колебания ω, таким образом:
v=v_ocosωt; v_o=Aω

Подставляем полученные значения энергии:

Извлекаем квадратный корень из левой и правой части уравнения.

T ≫ 12; 12-12Tω+T²ω² ≈ 36-12Tω+T²ω²=(6-T²ω²)



Таким образом, соотношение частот колебания ресничек ( ω_Б; ω_Л ) до лечения и после лечения определяется формулой:

где ω_Б частота колебания ресничек до лечения;
ω_Л частота колебания ресничек после лечения;
Т_Б время выделения бронхиального секрета до лечения;
Т_Л время выделения бронхиального секрета после лечения;
М_Б масса бронхиального секрета до лечения;
М_Л масса бронхиального секрета после лечения.

Оценка результатов проводится следующим образом. Если у больного соотношение частоты колебания ресничек до и после лечения оказалось равной единице, то лечение не оказало влияние на цилиарную активность эпителия, и чем это соотношение меньше единицы, тем больше увеличилась активность мерцательного эпителия.

Клинический пример 1. Больной С. 43 лет, история болезни N 9450, поступил 16/IV-92 г. Диагноз: обострение хронического обструктивного бронхита ДН П. Время экспекторации до лечения 48 часов, масса мокроты 0,08 кг. Время экспекторации после лечения 18 часов, масса мокроты 0,007 кг.

Таким образом, в результате лечения активность мерцательного эпителия практически не изменилась
Клинический пример 2. Больной В. 24 лет, история болезни N 7361, поступил 29/III-92 г. Диагноз: остротекущая очаговая правосторонняя пневмония с локализацией в нижней доле. Время экспекторации до лечения 54 часа, масса мокроты 0,08 кг. Время экспекторации после лечения 18 часов, масса мокроты 0,02 кг.

Таким образом, у больного в результате лечения произошло значительное увеличение активности мерцательного эпителия.

Формула изобретения

Способ оценки изменения цилиарной активности мерцательного эпителия бронхов у больных неспецифическими заболеваниями легких в результате лечения, заключающийся в определении изменения частоты колебательного движения ресничек в результате лечения, отличающийся тем, что проводят измерения времени выделения бронхиального секрета по инкулину и массу выделенного бронхиального секрета с последующими расчетами по формуле

где W_Б частота колебаний ресничек до лечения;
W_Л частота колебаний ресничек после лечения;
T_Б время выделения бронхиального секрета до лечения;
Т_Л время выделения бронхиального секрета после лечения;
M_Б масса выделения бронхиального секрета до лечения;
M_Л масса выделения бронхиального секрета после лечения.