Способ диагностики синдрома бронхиальной обструкции

Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики синдрома бронхиальной обструкции. Вводят датчик в рот. Регистрируют дыхательные шумы форсированного выдоха. Обрабатывают зарегистрированные дыхательные шумы на компьютере с использованием вейвлет-анализа. При выявлении на вейвлет-спектрограмме частых и неравномерных пиков в диапазоне низких частот до 300 Гц и в диапазоне высоких частот от 2000 до 18000 Гц определяют синдром бронхиальной обструкции. Предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность за счет применения для обработки сигнала дыхательных шумов вейвлет-анализа, и вейвлет-спектр дает для исследователя наглядное представление о распределении звукового сигнала по частотам. 2 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для диагностики синдрома бронхиальной обструкции.

Для диагностики бронхолегочной патологии у детей используют запись дыхательных шумов с помощью экипированного в полость рта пациента акустического датчика. Дыхательные шумы регистрируют при спокойном дыхании, обработка полученного сигнала проводится на персональном компьютере и основана на математическом преобразовании Фурье (Малышев B.C., Ардашникова С.Н., Каганов С.Ю. и др. Способ регистрации дыхательных шумов. Пат. РФ №5062396. БИ 1995; №18).

К недостаткам метода следует отнести: специализированную и дорогостоящую аппаратуру, сложность записи - применение специального экипированного датчика, вводимого глубоко в ротовую полость; невозможность записи при нагрузке, т.е. при ускоренном движении потока воздуха по респираторному тракту, так как проявления легкой степени нарушения бронхиальной проходимости проявляются именно при нагрузке.

Изобретение направлено на решение задачи: повышение удобства обследования и повышение точности способа.

Технический результат: расширение возможностей применения способа за счет неглубокого введения датчика в ротовую полость, что дает возможность использовать его у больных, которые не переносят глубокое введение датчика в ротовую полость.

Указанные задачи решаются путем применения специального комплекса диагностики, включающего методику обследования и аппаратно-программное обеспечение. Данные задачи реализуются путем регистрации дыхательных шумов при форсированном дыхании с применением для обработки полученного сигнала специальной компьютерной программы с применением математического метода вейвлет-анализа (wavelet-filters) и получением спектрограмм дыхания. Выявление на вейвлет-спектрограмме частых и неравномерных пиков в диапазоне низких частот до 300 Гц, а также в диапазоне высоких частот от 2000 до 18000 Гц указывает на синдром бронхиальной обструкции.

Способ иллюстрирован на 2-х графиках, где на фиг.1 - показана вейвлет-спектрограмма синдрома бронхиальной обструкции, на фиг.2 - вейвлет-спектрограмма практически здорового.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед исследованием обследуемого обучают методике спокойного и форсированного дыхания. На нос накладывают носовой зажим. Для регистрации дыхательных шумов в полость рта пациента вводят акустический датчик, держа его за корпус. Пациент плотно обхватывает загубник датчика губами и делает спокойный глубокий вдох и быстрый форсированный выдох. С датчика звук, преобразованный в электрический сигнал, идет к компьютеру, где полученный сигнал обрабатывают с помощью специальной компьютерной программы с использованием математического метода вейвлет-анализа (Wavelet-Filters) с получением спектрограмм дыхания. Выявление на вейвлет-спектрограмме частых и неравномерных пиков в диапазоне низких частот до 300 Гц, а также в диапазоне высоких частот от 2000 до 18000 Гц указывает на синдром бронхиальной обструкции. Исследования проводят с помощью комплекса, состоящего из акустического датчика, например электретного микрофона Samsung M 4146, соединенного с аудиовходом персонального мобильного компьютера например. Dell Computer Corporation, Dell Inspiron 1100, Intel Celeron (R) CPU 2,40 Ghz, 2,39 ГГц, 256 МБ ОЗУ. Для анализа применялась специально разработанная компьютерная программа анализа звукового сигнала при форсированном выдохе на основе вейвлет-фильтрации сигнала.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Больная Г., 10 лет, диагноз: Острая респираторная вирусная инфекция, бронхиальная астма, средней тяжести, обострение. Жалобы на кашель, одышку, свистящее дыхание. При перкуссии грудной клетки определяется коробочный звук.

В легких жесткое дыхание сухие свистящие хрипы с 2-х сторон.

Спирография от 26.05.2005: PEF - 177 л/с, FVC - 69%, FEV₁ - 65%, PEF - 65%, индекс Тиффно (FEV₁/FVC) - 94, FVC - 1,61 л/с, FEV₁ - 1,51 л/с.

Заключение: Признаки генерализованного нарушения бронхиальной проходимости.

Аудиофлуограмма характеризуется наличием специфических шумов на спектрограмме в виде частых и неравномерных пиков в интервале от 2000 до 18000 Гц и до 300 Гц (фиг.1). Диагноз: синдром бронхиальной обструкции.

Пример 2. Больная С., 13 лет, диагноз: Бронхиальная астма атопическая, средней тяжести, обострение.

Жалобы на кашель, одышку. Аускультативно в легких выявлены свистящие рассеянные хрипы. При перкуссии грудной клетки определяется коробочный звук. Спирография от 29.05.2005: FVC - 71%, FEV₁ - 58%, PEF - 55%, индекс Тиффно (FEV₁/FVC) - 81, MEF₂₅ - 47%, MEF₅₀ - 42%. Заключение: нарушение бронхиальной проходимости на уровне средних и мелких бронхов. Аудиофлуограмма характеризуется показателем специфических шумов на спектрограмме в виде частых и неравномерных пиков в интервале от 4000 до 17600 и до 300 Гц. Диагноз: синдром бронхиальной обструкции.

Пример 3. Больная. Б, 19 лет. Диагноз. Бронхиальная астма, атопическая, тяжелая.

Жалобы на кашель, приступы одышки при физической нагрузке, эмоциях, запах краски, при изменениях метеоусловий. Аускультативно в легких выявлены единичные свистящие рассеянные хрипы. При перкуссии грудной клетки определяется коробочный оттенок. Спирография от 29.09.2004: FVC - 71%, FEV₁ - 57%, PEF - 53%, индекс Тиффно (FEV₁/FVC) - 80, MEF₂₅ - 57%, MEF₅₀ - 52%. Заключение: нарушение бронхиальной проходимости. Аудиофлуограмма характеризуется показателем специфических шумов на спектрограмме в виде частых и неравномерных пиков в интервале от 4000 до 18000 и до 300 Гц. Диагноз: синдром бронхиальной обструкции

В качестве сравнения приводим пример здорового ребенка.

Пример 4. Здоровая, 10 лет. Физическое развитие: нормотрофия, мезосомия, гармоничное. Жалоб на момент осмотра не предъявляет. Анализ формы 112 - данные за рецидивирующие или хронические бронхолегочные заболевания отсутствуют.

Спирография от 29.05.2005: PEF - 343 л/с, FVC - 79%, FEV₁ - 93%, PEF - 83%, индекс Тиффно (FEV₁/FVC) - 100, FVC - 2,59 л/с, FEV₁ - 2,59 л/с.

Аудиофлуограмма характеризуется показателем специфических шумов на спектрограмме в виде редких равномерных пиков в интервале от 3000 до 5000 Гц и до 300 Гц (фиг.2). Диагноз: без патологии, практически здорова.

Преимуществом предлагаемого способа являются повышение чувствительности за счет применения для обработки сигнала дыхательных шумов вейвлет-анализа, кроме того, вейвлет-спектр дает для исследователя наглядное представление о распределении звукового сигнала по частотам. Удобство и простота способа обследования достигаются за счет регистрации дыхательных шумов при форсированном выдохе.

Способ диагностики синдрома бронхиальной обструкции путем записи дыхательных шумов с помощью датчика, введенного в полость рта больного, и с последующей их обработкой на компьютере, отличающийся тем, что регистрируют дыхательные шумы форсированного выдоха, а для обработки сигнала дыхательных шумов на компьютере используют вейвлет-анализ и при выявлении на вейвлет-спектрограмме частых и неравномерных пиков в диапазоне низких частот до 300 Гц, а также в диапазоне высоких частот от 2000 до 18000 Гц определяют синдром бронхиальной обструкции.