Способ экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний

Изобретение относится к области медицины, в частности к пульмонологии, для экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний. Способ экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний состоит в том, что проводят регистрацию и анализ спектра поглощения выдыхаемого воздуха пациента, причем предварительно проводят измерения спектра поглощения выдыхаемого воздуха верифицированных групп пациентов с бронхо-легочными заболеваниями, представляющими диагностический интерес. Вычисляют средние значения квадрата расстояний Махаланобиса от спектра поглощения выдыхаемого воздуха каждого члена группы до спектров поглощения выдыхаемого воздуха остальных членов группы, затем находят среднее значение от указанных средних значений и доверительный интервал, и, если среднее значение квадрата расстояния Махаланобиса от спектра поглощения исследуемого пациента до таковых для пациентов из группы диагностируемого заболевания попадает в указанный доверительный интервал для пациентов из группы диагностируемого заболевания, делают вывод о наличии у исследуемого пациента диагностируемого заболевания, в противном случае вышеописанную процедуру повторяют для выявления другого бронхо-легочного заболевания. Использование заявленного способа позволяет упростить и сократить время диагностики бронхо-легочных заболеваний. 6 ил., 12 табл., 7 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности пульмонологии, и может найти применение в медицинской практике для экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний.

Известен способ для проведения мониторинга респираторных заболеваний, в том числе бронхиальной астмы «Device and method for monitoring asthma» [l]. Для этого определяют кислотность и концентрацию аммиака в конденсате выдыхаемого воздуха с использованием специального устройства - электронного монитора. Недостатком метода является невысокая специфичность вследствие того, что аммиак в выдыхаемом воздухе появляется и при других бронхо-легочных заболеваниях, например раке легких.

Известен способ мониторинга респираторных заболеваний, в том числе бронхиальной астмы «Device and method for assessing asthma and other diseases» [2]. Для этого определяют соотношение уксусной кислоты и ацетата в конденсате выдыхаемого воздуха. Недостатком метода является сложность реализации, в частности, определение указанных компонент может потребовать использования химических реагентов, дегазации пробы.

Известен способ для селективного обнаружения следов органических испарений, взятый в качестве прототипа [3]. Способ использует набор химических сенсоров и алгоритм распознавания образов. Способ позволяет разделить интересующие газы от фоновых газов, имеющих высокую концентрацию. Для этого создается весовой вектор, соответствующий N-мерному представлению интересующего класса известных компонент, и N-мерное представление неизвестного газа, на основе которого создается вектор исследуемого образа. Рассчитывая внутреннее произведение вектора исследуемого образа и весового вектора, можно определить, находится ли неизвестный газ внутри класса. Весовой вектор создается путем выбора обучающей последовательности, содержащей подмножества известных газов и фоновых газов. Недостатками способа является низкая селективность химических сенсоров, как правило, реагирующих на несколько веществ, и сложность и длительность процедуры анализа данных применительно к задаче диагностики заболеваний.

Новая техническая задача - упрощение способа и сокращение времени исследований.

Для решения поставленной задачи в способе дифференциальной диагностики бронхо-легочных заболеваний по анализу выдыхаемого воздуха, включающем регистрацию спектра поглощения выдыхаемого воздуха пациента и последующую интерпретацию (анализ) данных, предварительно проводят измерения спектра поглощения выдыхаемого воздуха верифицированных групп пациентов с бронхо-легочными заболеваниями, представляющими диагностический интерес, вычисляют средние значения квадрата расстояний Махаланобиса от спектра поглощения выдыхаемого воздуха каждого члена группы до спектров поглощения выдыхаемого воздуха остальных членов группы, затем находят среднее значение от указанных средних значений и доверительный интервал, и при условии, что среднее значение квадрата расстояния Махаланобиса от спектра поглощения исследуемого пациента до таковых для пациентов из группы диагностируемого заболевания попадает в указанный доверительный интервал для пациентов из группы диагностируемого заболевания, делают вывод о наличии у исследуемого пациента диагностируемого заболевания, в противном случае вышеописанную процедуру повторяют для выявления другого бронхо-легочного заболевания.

Способ осуществляют следующим образом

Предварительно, для каждого бронхо-легочного заболевания, представляющего диагностический интерес, проводят набор верифицированной группы пациентов и измерение спектра поглощения выдыхаемого воздуха. Отбор проб выдыхаемого воздуха у пациентов осуществляют в стерильный резервуар из химически инертного материала, не выделяющего газовых примесей, например тедларового или фторопластового пакета, стеклянной пробирки или непосредственно в лазерный газоанализатор. Предпочтительно использовать газоанализатор с источником лазерного излучения, перестраиваемого в области поглощения большинства молекул-биомаркеров бронхо-легочных заболеваний (см. табл.1). Затем регистрируют спектры поглощения указанных проб в области генерации источника лазерного излучения газоанализатора. Для повышения точности измерений возможно проведение многократных измерений с последующим усреднением.

После этого вычисляют средние значения квадрата расстояний Махаланобиса от спектра поглощения выдыхаемого воздуха каждого члена группы до спектров поглощения выдыхаемого воздуха остальных членов группы, затем находят среднее значение от указанных средних значений и доверительный интервал.

Для дифференциальной диагностики бронхо-легочного заболевания исследуемого пациента проводится забор и регистрация спектра поглощения пробы выдыхаемого воздуха данного пациента. Если среднее значение квадрата расстояния Махаланобиса от спектра поглощения исследуемого пациента до таковых для пациентов из группы диагностируемого заболевания попадает в указанный доверительный интервал для пациентов из группы диагностируемого заболевания, делают вывод о наличии у исследуемого пациента диагностируемого заболевания, в противном случае вышеописанную процедуру повторяют для выявления другого бронхо-легочного заболевания.

В основу предлагаемого способа положена специфичность выдыхаемого воздуха при протекании различных патологических процессов в организме, в первую очередь в легких [4]. Основная проблема в данной области связана с возможной неоднозначностью связей между содержанием компонент в выдыхаемом воздухе и определенным заболеванием, невысокой специфичностью части маркеров, внутривидовой вариабельностью параметров (например, [5]).

Для экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний предлагается контролировать спектр поглощения газовыделений в достаточно протяженной области, в которую попадает целый набор молекул-биомаркеров, а также использовать метод интеллектуального анализа данных, основанный на интегральной оценке состояния.

С формальной точки каждому состоянию биосистемы S соответствует определенный диапазон значений набора измеряемых признаков состояния (у12,…,уn). При этом каждый объект может характеризоваться вектором (у12,…,уn) в n-мерном пространстве признаков.

Удобно производить оценку состояния биосистемы S по отношению к заранее выбранному референтному состоянию S0. В качестве последнего для человека может быть выбрано, например, состояние здорового организма. Пусть состояния биосистемы S0 и S представлены наборами объектов со значениями признаков { x i | i N S 0 } и { y j | j N S } , соответственно, где N S 0 и NS - объемы выборок. При этом величина интегральной оценки близости объекта, соответствующая y j S , к референтному состоянию может быть определена следующим образом [6]:

I S 0 ( y j ) = d ( y j , S 0 ) D S 0 , ( 1 )

где d ( y j , S 0 ) - мера близости объекта, соответствующая y j , к референтному состоянию S0; D S 0 - мера компактности области, занимаемой в пространстве признаков объектами, относящимися к S0.

Мера близости объекта y j к референтному состоянию S0 рассчитывалась по формуле:

d ( y j , S 0 ) = 1 N S 0 i = 1 N S 0 d ( y j , x i ) , ( 2 )

где d(yj,xi) - квадрат расстояния Махаланобиса между объектами [Конрадов А.А, 1994]. Параметр D S 0 в метрике Махаланобиса равен удвоенной размерности пространства признаков m [6]:

D S 0 = 2 m .

Видно, что интегральная оценка (1) с точностью до постоянного множителя равна среднему значению квадрата расстояния Махалонобиса между вектором признаков исследуемого объекта { y j | j N S } и векторами признаков объектов { x i | i N S 0 } , соответствующих референтному состоянию.

Предлагаемый способ основан на анализе данных клинических наблюдений.

В соответствии с таблицей 1 большинство молекул-маркеров бронхо-легочных заболеваний, содержащихся в выдыхаемом воздухе, имеют полосы поглощения в области 9-11 мкм, почти полностью перекрываемой излучением СО2-лазера. С учетом этого спектры поглощения проб выдыхаемого воздуха регистрировались с помощью лазерного оптико-акустического газоанализатора ILPA-1 (Россия) [12]. Принцип действия газоанализатора основан на оптико-акустическом эффекте, возникающем при поглощении газами излучения лазера. Используемый в ILPA волноводный CO2-лазер излучает на 61-й линии основного изотопа молекулы углекислого газа (12С16О2). Результатом исследования пробы выдыхаемого воздуха является файл с записью спектра поглощения пробы на длинах волн излучения лазера - скан спектра.

Были исследованы пробы выдыхаемого воздуха 10 пациенток с туберкулезом легких, без сопутствующих заболеваний, находившихся на лечении в ОГУЗ «Томская областная клиническая туберкулезная больница». Забор проб выдыхаемого воздуха производился в лабораторном помещении, оборудованном вытяжной системой вентиляции.

Кроме того, были исследованы пробы выдыхаемого воздуха 10 пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), находившихся на лечении в 3-й городской больнице г.Томска.

Были также исследованы пробы выдыхаемого воздуха 10 пациентов с бронхиальной астмой, находившихся на лечении в Томской областной клинической больнице.

Контрольный забор проб выдыхаемого воздуха проводился у здоровых людей (117 человек, студенты Сибирского государственного медицинского университета).

Отбор проб выдыхаемого воздуха у пациентов с туберкулезом легких и другими бронхо-легочными заболеваниями проводился в стерильную пробирку. Забор пробы воздуха из пробирок осуществлялся при помощи иглы, соединенной с пробоотборником газоанализатора. Для каждой пробы было зарегистрировано по 10 сканов спектра поглощения на линиях генерации СО2-лазера.

Для сбора проб выдыхаемого воздуха у здоровых студентов применялся калибровочный шприц от серийного спирометра объемом 1 литр. Регистрация скана спектра поглощения проводилась непосредственно сразу после забора пробы. Для каждой пробы было зарегистрировано по 1 скану спектра поглощения.

Было сформировано 3 референтных выборки, каждая из которых соответствовала одному из указанных заболеваний (см. таблицы 2-5).

Для каждого из 30 пациентов, сканы спектров которых вошли в референтные выборки, было рассчитано по 10 значений интегральной оценки (ИО) ИО1 и ИО2 для двух диапазонов частот 931-956 и 966-984 см-1 с использованием каждой из трех референтных выборок. По указанным 10 значениям для каждого пациента были вычислены средние значения и доверительные интервалы величины интегральной оценки для каждого диапазона.

Были вычислены также значения интегральной оценки (ИО) ИО1 и ИО2 для двух диапазонов частот 931-956 и 966-984 см-1 для 117 здоровых людей. Поскольку для здоровых лиц было зарегистрировано по 1 скану спектра поглощения, усреднение для них не проводилось.

Результаты расчетов представлены на Фиг.1-3, причем на каждой из фигур для точек, соответствующих пациентам из референтной группы, указаны доверительные интервалы, а для точек, соответствующих пациентам с другими заболеваниями, доверительные интервалы не указаны. Таким образом, на каждой из Фиг.1-3 представлены точки, координаты которых соответствуют значениям интегральной оценки одних и тех же 30 пациентов и 117 здоровых доноров, рассчитанным относительно одной из референтных групп.

На Фиг.1 представлены результаты анализа спектра поглощения выдыхаемого воздуха для случая, когда в качестве референтной выборки использовались сканы проб 10 пациентов с туберкулезом легких. Видно, что при таком варианте анализа данных группа пациентов с туберкулезом выделена среди остальных групп пациентов.

На Фиг.2 представлены результаты анализа спектра поглощения выдыхаемого воздуха для случая, когда в качестве референтной выборки использовались сканы проб 10 пациентов с бронхиальной астмой. Видно, что в этом случае группа больных с бронхиальной астмой выделена среди остальных групп пациентов.

На Фиг.3 представлены результаты анализа спектра поглощения выдыхаемого воздуха для случая, когда в качестве референтной выборки использовались сканы проб 10 пациентов с ХОБЛ. Видно, что в этом случае группа больных с ХОБЛ выделена среди остальных групп пациентов.

Наглядно виден альтернативный характер метода: по значениям интегральной оценки можно судить о наличии или отсутствии того заболевания, с которым проводится сравнение.

Для демонстрации осуществимости предлагаемой методики были проведены расчеты интегральных оценок для пациентов, сканы спектров которых не вошли в перечисленные референтные группы, а образовали группу сравнения.

Предварительно, для каждой референтной группы были найдены средние значения интегральных оценок, а также доверительные интервалы. Полученные значения представлены в верхней строке таблиц 3-9.

Примеры применения

Пример 1. Больной А.

Возраст: 59 лет

Пол: муж.

Диагноз: туберкулез легких (диссеминированная форма). Устойчивость к изониазиду, стрептомицину.

Сопутствующие заболевания: дыхательная недостаточность, гепатит (ремиссия).

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра поглощения выдыхаемого воздуха, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов частот с каждой из трех референтных выборок. Результаты расчетов представлены в таблице 6. Установлено, что при использовании референтной выборки "туберкулез" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.4), а при использовании двух других референтных - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.5, Фиг.6).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз туберкулез легких.

Пример 2. Больной Б.

Возраст: 27 лет

Пол: муж.

Диагноз: туберкулез легких (диссеминированная форма). Устойчивость к изониазиду, рифампицину, стрептомицину.

Сопутствующие заболевания: синдром алкогольной зависимости, дыхательная недостаточность.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов частот с каждой из трех референтных выборок (таблица 7) и установлено, что при использовании референтной выборки "туберкулез" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.4), а при использовании двух других референтных - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.5, Фиг.6).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз туберкулез легких.

Пример 3. Больной В.

Возраст: 60 лет

Пол: жен.

Диагноз: бронхиальная астма.

Сопутствующие заболевания: гипертоническая болезнь.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов с каждой из трех референтных выборок (таблица 8) и установлено, что при использовании референтной выборки "бронхиальная астма" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в доверительные интервалы точек из референтной выборки (Фиг.5), при использовании референтной выборки "ХОБЛ" - оказались в области референтной выборки (Фиг.6), а при использовании референтной выборки "туберкулез" - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.4).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз "бронхиальная астма" и установлен диагноз "ХОБЛ".

Пример 4. Больной Г.

Возраст: 55 лет

Пол: жен.

Диагноз: бронхиальная астма.

Сопутствующие заболевания: гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов с каждой из трех референтных выборок (таблица 9) и установлено, что при использовании референтной выборки "бронхиальная астма" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.5), а при использовании двух других референтных - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.4, Фиг.6).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз бронхиальная астма.

Пример 5. Больной Д.,

Возраст: 77 лет

Пол: муж.

Диагноз заболевания: ХОБЛ I стадии, обострение.

Сопутствующие: ишемическая болезнь сердца: стенокардия напряжения ФК II, предсердная экстрасистолия, гипертоническая болезнь III стадии, риск 4.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 11 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов с каждой из трех референтных выборок (таблица 10) и установлено, что при использовании референтной выборки "ХОБЛ" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.6), а при использовании двух других референтных - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.4, Фиг.5).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз ХОБЛ.

Пример 6. Больной Е.

Возраст: 72 лет

Пол: муж.

Диагноз: внебольничная нижнедолевая пневмония левосторонняя средней степени тяжести. ХОБЛ, обострение.

Сопутствующие заболевания: гипертоническая болезнь II стадии, риск 3.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов с каждой из трех референтных выборок (таблица 11) и установлено, что при использовании референтной выборки "ХОБЛ" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.6), а при использовании двух других референтных - оказались за пределами референтной выборки (Фиг.4, Фиг.5).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз ХОБЛ.

Пример 7. Больной Ж.

Возраст: 68 лет

Пол: муж.

Диагноз: ХОБЛ III стадии, обострение. Эндогенная бронхиальная астма средней степени тяжести, обострение.

Сопутствующие заболевания: гипертоническая болезнь II стадии, риск 3, хронический гастрит, неполная ремиссия.

При проведении экспресс-диагностики предлагаемым способом были зарегистрированы 10 сканов спектра, вычислены значения интегральных оценок для каждого из двух диапазонов с каждой из трех референтных выборок (таблица 12) и установлено, что при использовании референтной выборки "ХОБЛ" полученные значения интегральной оценки для данного пациента попали в область, соответствующую референтной выборке (Фиг.6), а при использовании двух других референтных выборок - оказались за ее пределами (Фиг.4, Фиг.5).

Таким образом, предлагаемым способом подтвержден диагноз ХОБЛ.

Приложение

Фиг.1. Значения интегральных оценок для пациентов, пробы выдыхаемого воздуха которых вошли в референтные выборки, и здоровых лиц. Референтная - туберкулез легких.

Фиг.2. Значения интегральных оценок для пациентов, пробы выдыхаемого воздуха которых вошли в референтные выборки, и здоровых лиц. Референтная - бронхиальная астма.

Фиг.3. Значения интегральных оценок для пациентов, пробы выдыхаемого воздуха которых вошли в референтные выборки, и здоровых лиц. Референтная - ХОБЛ.

Фиг 4. Значения интегральных оценок для пациентов с различными бронхо-легочными заболеваними из группы сравнения. Референтная выборка - туберкулез.

Фиг.5. Значения интегральных оценок для пациентов с различными бронхо-легочными заболеваними из группы сравнения. Референтная выборка - астма.

Фиг 6. Значения интегральных оценок для пациентов с различными бронхо-легочными заболеваними из группы сравнения. Референтная выборка (диагноз) - ХОБЛ.

Таблица 1. Перечень и характеристики типичных молекул-маркеров бронхо-легочных заболеваний, содержащихся в выдыхаемом воздухе [5, 7-11].

Таблица 2. Значения регистрируемого сигнала газоанализатора в диапазонах частот 931-956 см-1 и 966-984 см-1 для 10 пациентов из референтной группы «туберкулез легких».

Таблица 3. Значения регистрируемого сигнала газоанализатора в диапазонах частот 931-956 см-1 и 966-984 см-1 для 10 пациентов из референтной группы «бронхиальная астма».

Таблица 4. Значения регистрируемого сигнала газоанализатора в диапазонах частот 931-956 см-1 и 966-984 см-1 для 10 пациентов из референтной группы «ХОБЛ».

Таблица 5. Значения регистрируемого сигнала газоанализатора в диапазонах частот 931-956 см-1 и 966-984 см-1 для 7 пациентов из группы сравнения.

Таблица 6. Интегральная оценка спектра поглощения Больного А (пример 1).

Таблица 7. Интегральная оценка спектра поглощения Больного Б (пример 2).

Таблица 8. Интегральная оценка спектра поглощения Больного В (пример 3).

Таблица 9. Интегральная оценка спектра поглощения Больного Г (пример 4).

Таблица 10 Интегральная оценка спектра поглощения Больного Д (пример 5).

Таблица 11. Интегральная оценка спектра поглощения Больного Е (пример 6).

Таблица 12. Интегральная оценка спектра поглощения Больного Ж (пример 7).

Таблица 6
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной А. 0,9±0,2 0,9±0,1 14,7±2,4 21,2±2,5 8,8±1,7 11,1±1,8
Таблица 7
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной Б. 1,0±0,2 1,0±0,1 4,2±1,3 11,1±1,9 3,3±0,7 4,0±0,5
Таблица 8
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной В. 2,4±0,2 4,1±0,6 1,4±0,1 1,6±0,3 0,9±0,1 1,1±0,2
Таблица 9
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной Г. 2,7±0,2 4,0±0,6 1,2±0,1 1,5±0,2 0,9±0,1 1,7±0,4
Таблица 10
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной Д. 2,9±1,0 4,2±0,6 2,2±0,9 2,0±0,8 1,0±0,2 0,9±0,2
Таблица 11
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной Е. 2,0±0,4 3,5±0,5 2,4±0,4 2,8±0,8 1,0±0,1 1,1±0,3
Таблица 12
Туберкулез Бронхиальная астма ХОБЛ
ИО1 ИО2 ИО1 ИО2 ИО1 ИО2
Референтная группа 1,0±0,3 1,0±0,3 1,1±0,3 1,3±0,4 1,0±0,3 1,0±0,2
Больной Ж. 2,7±0,3 3,5±0,5 1,9±0,4 2,4±0,5 1,2±0,2 1,2±0,3

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания

Способ экспресс-диагностики бронхо-легочных заболеваний, включающий регистрацию выдыхаемого воздуха пациента и его анализ, отличающийся тем, что проводят регистрацию и анализ спектра поглощения выдыхаемого воздуха пациента, причем предварительно проводят измерения спектра поглощения выдыхаемого воздуха верифицированных групп пациентов с бронхо-легочными заболеваниями, представляющими диагностический интерес, вычисляют средние значения квадрата расстояний Махаланобиса от спектра поглощения выдыхаемого воздуха каждого члена группы до спектров поглощения выдыхаемого воздуха остальных членов группы, затем находят среднее значение от указанных средних значений и доверительный интервал, и, если среднее значение квадрата расстояния Махаланобиса от спектра поглощения исследуемого пациента до таковых для пациентов из группы диагностируемого заболевания попадает в указанный доверительный интервал для пациентов из группы диагностируемого заболевания, делают вывод о наличии у исследуемого пациента диагностируемого заболевания, в противном случае вышеописанную процедуру повторяют для выявления другого бронхо-легочного заболевания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидрометеорологии контроля окружающей среды и может быть использовано для определения концентрации нитратных соединений (взвешенных частиц) в атмосферном воздухе населенных мест.

Изобретение относится к медицине, точнее к профилактической медицине, гигиене, и может быть использовано для определения риска вредного воздействия пестицидов на работающих при их применении в условиях сельскохозяйственного производства, в фермерских и личных хозяйствах и других отраслях.

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям, в частности к санитарной токсикологии. .

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике рака желудка. .
Изобретение относится к медицине и касается способа оценки функциональных резервов организма человека. .
Изобретение относится к медицине, точнее к профилактической медицине и лабораторной диагностике, и описывает способ скриннинговой оценки функционального состояния организма человека, включающий сбор конденсата выдыхаемой влаги (экспирата), подготовку биосенсора - люминесцентных лифилизированных бактерий «Эколюм», добавление к 0,5 см3 биосенсора 0,5 см3 экспирата, 15-минутную экспозицию, измерение интенсивности люминесценции смеси суспензии бактерий и конденсата в течение 1000 сек, фиксирование ее максимального уровня (Иоп, имп/сек.), сопоставление этого значения с аналогичным параметром Ик, имп/сек, полученным при внесении в кювету биолюминометра вместо конденсата дистиллированной воды в равном объеме, установление коэффициента К как отношения Иоп/Ик, при значениях которого К=1 констатируют оптимальный окислительный статус, при К>1 - преобладание прооксидантных процессов (высокий уровень образования кислородных радикалов, недостаточный уровень защиты от их повреждающего действия), при К<1 - активные антиоксидантные процессы, достаточные резервы защитных механизмов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для анализа газов живого организма. .

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности составу для ухода за полостью рта, эффективному для снижения неприятного запаха изо рта. .

Изобретение относится к устройствам - пробоотборникам воздуха, выдыхаемого человеком, и предназначено для взятия пробы. .

Изобретение относится к детектированию, классификации и идентификации биологических и не биологических частиц в окружающей среде, в частности к мультиспектральным системам измерения, и может быть использована для обнаружения опасных частиц аэрозоля. Для этого частицы аэрозоля осаждают на поверхность субстрата. Облучают поверхность с осажденным образцом источником света. Детектируют на нескольких длинах волн эмиссию флуоресценции и фосфоресценции образца с выделением сигнала фосфоресценции с задержкой во времени между актом возбуждения и актом приема сигнала эмиссии. Определяют биологические частицы по соотношению сигналов флуоресценции и фосфоресценции. При этом в процессе осаждения контролируют концентрацию частиц аэрозоля на поверхности субстрата по уровню сигнала рассеяния поверхности субстрата с частицами, который сравнивают с заданным предельным значением уровня рассеяния, определяемого с учетом разрешающей способности оптической системы детектирования сигналов, которую принимают эквивалентной максимальному размеру искомых частиц. При достижении заданного уровня рассеяния осаждение частиц прекращают и детектируют эмиссию флуоресценции и фосфоресценции каждой частицы отдельно. Способ позволяет повысить селективность анализа опасных частиц биоаэорозоля в присутствии частиц небиологической природы, за счет измерения флуоресцентных и фосфоресцентных характеристик каждой отдельной частицы. 4 з.п.ф-лы, 4 ил., 3 табл.
Изобретение относится к профилактической медицине и лабораторной диагностике, предназначено для выявления функциональных резервов при скрининговом эпидемиологическом обследовании больших контингентов работающих. Способ включает сбор конденсата выдыхаемой влаги (экспирата), подготовку биосенсора - люминесцентных лифилизированных бактерий «Эколюм», добавление к 0,5 см3 биосенсора 0,5 см3 экспирата, 15-минутную экспозицию, измерение интенсивности люминесценции смеси суспензии бактерий и конденсата в течение 1000 с, фиксирование ее максимального уровня (Иоп, имп/с), сопоставление этого значения с аналогичным параметром Ик, имп/с, полученным при внесении в кювету биолюминометра вместо конденсата дистиллированной воды в равном объеме, установление коэффициента К как отношения Иоп/Ик, при этом дополнительно определяют расчетный биологический возраст (РБВ, лет) обследуемого, находят отношение расчетного биологического и календарного (KB) возрастов - РБВ/КВ, и при К>1 (высокий уровень образования кислородных радикалов) с одновременным РБВ/КВ>1 делают заключение о недостаточности функциональных резервов организма человека, при К≤1 (продуктивные антиоксидантные системы) и РБВ/КВ≤1 констатируют оптимальный их уровень, при К≤1, РБВ/КВ>1 - неопределенность результата оценки, мониторинг антиокислительного баланса, углубленное функциональное обследование. Способ позволяет исключить фрагментарный характер оценки, определить степень напряженности в организме и эффективные направления лечебно-профилактических мероприятий для создания условий перехода его функционирования на более высокий уровень. 6 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике непереносимости лактозы. Для этого проводят выявление водорода в воздухе ротовой полости обследуемого и диагностику синдрома избыточного бактериального роста (СИБР) путем определения исходного содержания водорода до приема тестовой нагрузки с последующим определением нагрузочных содержаний водорода через 15 и 30 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 1 г лактулозы на 1 кг веса пациента в воде, но не более 20 г, далее рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и исходным содержанием водорода. Если значение разницы после приема лактулозы равно или меньше порогового уровня 5 ppm, то диагностируют отсутствие избыточного водорода у пациента и диагностику непереносимости лактозы рекомендуют провести другими способами. Если значение разницы после приема лактулозы находится в диапазоне от 5 до 10 ppm, то у обследуемого выявляют продуцирование водорода и отсутствие СИБР. Далее после перерыва продолжительностью не менее 24 часов определяют ряд нагрузочных содержаний водорода через 30, 60, 90 и 120 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 2 г лактозы на 1 кг веса обследуемого в воде, но не более 50 г. Затем рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и исходным содержанием водорода, если значение разницы после приема лактозы больше 10 ppm, делают вывод о непереносимости лактозы. Если значение разницы после приема лактулозы больше 10 ppm, то у обследуемого выявляют продуцирование водорода и наличие СИБР. Далее после перерыва продолжительностью не менее 24 часов определяют ряд нагрузочных содержаний водорода через 30, 60, 90 и 120 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 2 г лактозы на 1 кг веса обследуемого в воде, но не более 50 г. Далее рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и нагрузочным содержанием на 30 мин. Если значение разницы после приема лактозы больше порогового уровня 10 ppm, то делают вывод о непереносимости лактозы. Заявляемый способ является неинвазивным, позволяет проводить дополнительно выявление проявлений и симптомов непереносимости углеводов обследуемого на вторые сутки, а также установить наличие или отсутствие СИБР, что позволяет повысить достоверность диагностики. 3 ил., 3 пр.

Группа изобретений относится к медицине, в частности к онкологии, и касается диагностики рака легкого у человека. Способ заключается в исследовании состава выдыхаемого воздуха. При выявлении в нем циклогексил изотиоцианата устанавливают диагноз рака. Второй вариант способа также связан с исследованием состава выдыхаемого воздуха. Для этого используют метод масс-спектрометрии с предварительным газохроматографическим разделением. При выявлении вещества, хроматографический пик которого характеризует хроматографическую подвижность, соответствующую циклогексил изотиоцианату, также устанавливают рак легкого. Предложенные способы обеспечивают достоверную диагностику вне зависимости от локализации, степени и формы рака, что дает возможность использования неинвазивного способа диагностики рака легкого в режиме скринингового обследования. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к неонатологии, реаниматологии и респираторной терапии, и описывает способ прогнозирования эффективности неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных. Способ включает анализ клинико-функциональных показателей здоровья ребенка, а именно параметров вентиляции: фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси, среднего давления в дыхательных путях, парциального давления кислорода в артериальной постдуктальной крови, и расчет индекса оксигенации. При значении индекса оксигенации, равного или меньше 3,5, прогнозируют эффективность проводимой неинвазивной вентиляции легких, а при значении индекса оксигенации больше 3,5 - неэффективность. Способ позволяет прогнозировать успешность проведения различных методов неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении с диагнозом респираторный дистресс-синдром. 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, в частности пульмонологии, и предназначено для скрининговой диагностики хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмы. Способ включает регистрацию выдыхаемого воздуха пациента и его анализ, для чего проводят регистрацию и анализ спектра поглощения выдыхаемого воздуха пациента, причем предварительно проводят измерения спектра поглощения выдыхаемого воздуха верифицированных групп пациентов с бронхолегочными заболеваниями, представляющими диагностический интерес, вычисляют средние значения квадрата расстояний Махаланобиса от спектра поглощения выдыхаемого воздуха каждого члена группы до спектров поглощения выдыхаемого воздуха остальных членов группы. Затем находят среднее значение от указанных средних значений и доверительный интервал. При значении в интервале от 1,28 до 2,29 диагностируют ХОБЛ, а при значении более 2,29 диагностируют бронхиальную астму. 5 табл., 2 пр.

Группа изобретений относится к медицине. Способ контроля дыхания субъекта реализуют с помощью устройства для контроля дыхания. При этом принимают газ в измерительную ячейку из канала, который соединен по текучей среде с дыхательными путями субъекта с помощью приспособления сопряжения, которое вставлено в дыхательные пути субъекта. Измерительная ячейка сконфигурирована для выкачивания газа, принятого из канала. Формируют с помощью детектора состава выходные сигналы относительно состава газа, принятого в измерительную ячейку. Формируют с помощью детектора давления выходные сигналы относительно давления в канале. Идентифицируют с помощью процессора дыхание на основе выходных сигналов относительно давления в канале. Определяют с помощью процессора параметр дыхания на основе выходных сигналов относительно состава газа и на основе идентифицированного дыхания. Определяют с помощью процессора тип приспособления сопряжения на основе выходных сигналов детектора давления. Определяют с помощью процессора параметр дыхания на основе выходных сигналов детектора состава и на основе определенного типа приспособления сопряжения. Достигается повышение точности измерения параметра дыхания посредством определения типа приспособления сопряжения, которое вставляется в дыхательные пути субъекта, и последующей коррекции контролируемых параметров дыхания согласно обнаруженному типу приспособления сопряжения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области диагностики и может быть использовано для тестирования и корректировки работы алкометра. Портативный картридж со стандартным спиртовым газом для алкометра содержит стандартный спиртовой газ с предварительно заданной концентрацией и выполнен с возможностью отображения значения указанной концентрации на внешней поверхности картриджа (1) или его сохранения на запоминающем носителе, предусмотренном на картридже (1). Картридж (1) имеет выходное отверстие, выполненное с возможностью соединения с алкометром (30) для выпуска стандартного спиртового газа в алкометр (30) и герметично закрытое мягкой мембраной (16). Картридж (1) также содержит внутренний контейнер из мягкого материала, в котором содержится стандартный спиртовой газ с предварительно заданной концентрацией, и внешний кожух (10) из твердого материала для защиты внутреннего контейнера. При соединении картриджа (1) с алкометром (30) происходит протыкание мягкой мембраны (16) и обеспечивается возможность перетекания стандартного спиртового газа из внутреннего контейнера в алкометр (30). Изобретение обеспечивает упрощение конструкции картриджа и повышает его надежность. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для диагностики наличия инфекции Helicobacter pylori у пациента по выдыхаемому воздуху. Для этого у пациента проводят определение содержания аммиака с сопутствующими органическими аминами в воздухе ротовой полости в период активного гидролиза мочевины в интервале с 1 до 9-й мин после приема мочевины. При этом используют несколько датчиков газа, которые подбирают таким образом, чтобы чувствительность каждого вспомогательного датчика к газу, к которому перекрестно чувствителен основной датчик, была выше чувствительности основного датчика к данному газу. Основным датчиком является датчик, чувствительный к аммиаку, а вспомогательными - датчики, чувствительные к парам спирта и летучим органическим соединениям. Показания основного датчика корректируют с учетом показаний вспомогательных датчиков и по скорректированным показаниям судят о степени инфицированности пациента бактерией Helicobacter pylori. Группа изобретений относится также к устройству для реализации указанного способа. Группа изобретений позволяет уменьшить погрешность измерения концентрации аммиака в выдыхаемом пациентом воздухе, вносимой воздействием на датчик примесных газов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Наверх