Спирометрия сегодня: как использовать новые возможности и избежать старых ошибок. Часть II: Бронхомоторные тесты

Е. И. Давидовская¹, И. А. Маничев², В. Г. Щербицкий²,
В. Б. Бандюков³, В. О. Воробьев³.
Кафедра клинической фармакологии и терапии БелМАПО¹,
лаборатория разработки оборудования для спирометрии БГУ²,
Могилевский областной противотуберкулезный диспансер³.

В последние годы в РБ, как и во всем мире отмечается рост бронхообструктивной патологии. Прежде всего, увеличивается заболеваемость бронхиальной астмой (БА) и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [1, 2]. Известно, что БА страдает от 5 до 10% населения. Расчеты, основанные на эпидемиологических данных, позволяют предположить, что распространенность ХОБЛ в 2 раза больше. ХОБЛ относится к часто встречающимся заболеваниям человека и является важной медицинской и социальной проблемой, входя в число лидирующих причин временной нетрудоспособности и инвалидности. Именно БА и ХОБЛ обуславливают около 2/3 случаев стойкой утраты трудоспособности, связанной с заболеваниями органов дыхания. Этиология и патогенетические механизмы формирования этих заболеваний различны, но астму и ХОБЛ объединяет тот факт, что оба заболевания – это хронические воспалительные процессы в дыхательных путях, клиническими проявлениями которых является бронхообструктивный синдром. Однако для БА характерны гиперреактивность бронхов при исходно нормальной функции внешнего дыхания (ФВД) или обратимая бронхообструкция, в то время как основным проявлением ХОБЛ является частично обратимая прогрессирующая бронхообструкция.

Выявить наличие и оценить степень выраженности бронхообструктивного синдрома позволяет исследование функции внешнего дыхания, а провести первичную и дифференциальную диагностику БА и ХОБЛ - выполнение бронхомоторых тестов.

При наличии соответствующих данных анамнеза и клинической картины в качестве алгоритма диагностики бронхообструктивных заболеваний с использованием бронхомоторных тестов может быть предложен простой подход:

Выполнение провокационных тестов позволяет получить преходящую бронхообструкцию и, таким образом, оценить наличие и степень восприимчивости (гиперреактивности) дыхательных путей к различным бронхоконстрикторным раздражителям у пациентов с респираторными жалобами (эпизоды затрудненного дыхания, чувство нехватки воздуха, кашель, хрипы в легких, отделение мокроты и др.). При исходно нормальной ФВД возможно выполнение фармакологических тестов (ингаляции растворов гистамина, метахолина, карбахола, аллергенов), или тестов с неспецифическими провокаторами, или их комбинациями (например, с физической нагрузкой, гипервентиляцией, ингаляцией холодного воздуха, гипо- и гипертонических аэрозолей).

Фармакологические провокации предпочтительны как в клинической, так и в исследовательской практике. Наибольшее распространение получил тест с гистамином - основным воспалительным медиатором БА. Ингаляция гистамина приводит к сокращению гладкой мускулатуры бронхов путем прямой стимуляции Н1-гистаминовых рецепторов, увеличивает сосудистую проницаемость. В то же время гистамин - короткоживущее химическое вещество, быстро распадается и не приводит к отсроченным нежелательным реакциям. Метахолин и карбахол - синтетические мускариновые антагонисты, более стабильные, чем ацетилхолин, и не разрушающиеся холинэстеразой. Тесты с гистамином и метахолином дают сравнимые результаты.

После регистрации исходной ФВД ингалируется растворитель (изотонический раствор хлорида натрия), затем раствор гистамина. Ингаляции осуществляются через небулайзер с использованием носового зажима в последовательно возрастающих концентрациях раствора (от 0,0001% до 0,1%). Длительность ингаляции - 3 минуты при спокойном дыхании с произвольной частотой. Повторная регистрация ФВД в режиме записи кривой «поток-объем» (пневмотахометрия) производится через 30 и 90 секунд после каждой ингаляции. Для анализа используются наименьшие значения анализируемых показателей, отражающие максимальную бронхоконстрикцию при определенной дозе гистамина. Значимым является снижение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) на 20% и более от исходного значения или клинические эквиваленты положительного теста – развитие типичного приступа затрудненного дыхания и появление рассеянных сухих хрипов в легких [3, 4, 5]. При этом тест считается положительным независимо от того, ингаляция раствора какой концентрации привела к подобным изменениям.

Стандартный протокол исследования с проведением бронхопровокационного теста (пробы) с гистамином на спирометре «МАС­1» представлен на Рисунке 1.

Рисунок 1. Протокол исследования ФВД при проведении бронхопровокационного теста с гистамином.

Таким образом, протокол провокационной пробы, формируемый спирометром «МАС-1»:

• информирует об изменении параметров ФВД в процентах к исходным значениям (до пробы), что позволяет оценить воздействие ингаляции на пациента (колонка П%Д);
• оценивает объективность и достоверность спирометрических исследований как до, так и после проведения ингаляции, анализ которых осуществляется спирометром «МАС-1» автоматически на основе контроля воспроизводимости и качества выполнения дыхательных манёвров (таблица «Критерии качества тестов»).

Кроме того, экспертная система спирометра «МАС-1» обеспечивает хронометраж времени, вследствие чего повторные исследования могут выполняться через требуемые временные промежутки, что является гарантией корректного исследования.

Функциональные тесты с физической нагрузкой высокоспецифичны при БА (используются, в том числе, для диагностики астмы физического усилия «exercise-induced asthma»), однако недостаточно чувствительны [6].

Изолированный тест с физической нагрузкой проводится, как правило, на велоэргометре или тредмиле при температуре воздуха около 20˚С и влажности около 40%. При проведении теста на велоэргометре, задается нагрузка 2,0 ватт/кг на 6-8 минут или до появления критериев окончания теста. Такими критериями являются достижение субмаксимальной ЧСС (200 уд./мин минус возраст, лицам старше 60 лет - не более 130 уд./мин), а также клинические и электрокардиографические критерии. При проведении теста носовое дыхание перекрывается носовым зажимом. Измерение ОФВ1 проводится до нагрузки, немедленно после нагрузки, а также на 3, 6, 10, 15 и 20 минутах после нагрузки [6, 7].

При оценке результатов теста сравниваются спирометрические показатели до и после нагрузки, т.е. процент снижения показателей (отношение разницы между исходной величиной и наименьшей после теста к исходному значению, выраженное в процентах) [3, 5, 6]. Тест расценивается как положительный при снижении ОФВ1 на 10% и более [6, 7] (Рисунок 2).

Рисунок 2. Протокол исследования ФВД при проведении бронхопровокационного теста с физической нагрузкой.

Бронхопровокационные тесты с кратковременной произвольной гипервентиляцией лёгких (КПГВЛ).

Проба (КПГВЛ) относится к физическим провокационным тестам [8]. В качестве бронхоконстрикторного агента используется естественный раздражитель дыхательных путей - воздух комнатной температуры (18–22°С) - при выполнении пациентом дыхательных маневров: до 10 максимально глубоких вдохов/выдохов в течение короткого (20–25 с) промежутка времени.

Одной из основных особенностей данной пробы является то, что она вызывает бронхоспазм у больных БА и противоположный эффект у больных другими видами обструктивной патологии бронхов. Это позволяет использовать данную пробу в дифференциальной диагностике БА и обструктивных бронхитов.

Отметим также, что применение данной методики требует высокой квалификации исследователя в силу её меньшей (относительно фармакологических проб) чувствительности.

Для выявления характера обструкции дыхательных путей (обратимая, необратимая) используются фармакологические бронходилатационные тесты.

Тест на обратимость обструкции обычно проводится в момент установления диагноза для:

• дифференциальной диагностики БА и ХОБЛ. Если после ингаляции бронхолитика ОФВ1 возвращается к расчетной нормальной величине или возрастает на 12 % и более по отношению к должному значению [9], то ограничение скорости воздушного потока при наличии соответствующих клинико-анамнестических данных скорее всего связано с БА [1, 6];
• для оценки лучшего достижимого уровня функции легких на момент проведения исследования;
• для оценки потенциального ответа на лечение;
• для оценки прогноза течения заболевания, при этом постбронхолитический ОФВ1 является более надежным прогностическим показателем. Так, например, в многоцентровом клиническом исследовании IPPBS (Intermittent Positive Pressure Breathing Study) показано, что степень бронхолитического ответа у больных ХОБЛ находится в обратной зависимости от уровня снижения ОФВ1 [2].

Вариабельность спирометрических показателей одного и того же человека ото дня ко дню составляет примерно 180 мл. Поэтому изменения ОФВ1 во время проведения теста, превышающие 200 мл, не могут быть случайностью [1, 6].

Выполнение бронходилатационных тестов требует соблюдения следующих условий:

• тест должен выполнятся, когда пациент клинически стабилен и не болеет инфекционным респираторным заболеванием;
• пациент не должен принимать короткодействующие бронхолитики в течение 6 часов перед тестом, длительнодействующие β2-агонисты в течение 12 часов перед тестом, теофиллины медленного высвобождения и длительнодействующий холинолитик - в течение 24 часов перед тестом.

Особенности проведения бронходилатационных тестов.

• перед ингаляцией бронхолитика регистрируются исходные параметры ФВД;
• бронхолитик следует давать с помощью дозирующего ингалятора через спейсер или с помощью небулайзера, чтобы быть уверенным, что препарат ингалирован;
• рекомендуемые максимальные дозы бронхолитиков: 400 мкг β2-агониста короткого действия, 80 мкг холинолотика короткого действия или комбинация этих препаратов;
• повторное исследование следует проводить через 10–15 минут после ингаляции β2-агониста короткого действия и через 30–45 минут после ингаляции холинолитика короткого действия или комбинированного препарата.

Ответ на бронхолитик зависит от:

• используемой дозы препарата;
• времени, прошедшего после ингаляции;
• бронхиальной лабильности и состояния легочной функции;
• воспроизводимости показателей, используемых для сравнения;
• вероятности повторения незначительных погрешностей исследования.

В клинической практике обратимость обструкции, как правило, измеряется приростом показателя ОФВ1, выраженного в процентах к должному значению этого показателя [3, 9], и рассчитывается экспертной системой спирометра «МАС-1» автоматически. Увеличение ОФВ1 на 12% и более по отношению к должному значению этого показателя при абсолютном увеличении ОФВ1 не менее 200 мл является значимым.

Дополнительными критериями положительного ответа на бронходилятационный тест являются увеличение СОС_25–75 на 25%

и более, а также увеличение ПОС на 1л/с и более по отношению к их исходным значениям [9].

Заключение по бронходилатационному тесту включает: должные объемы и должные нормативы, исходные данные, значения показателей после применения бронхолитика; препарат, дозу, метод применения и временной интервал от момента применения до записи ответа.

Протоколы бронходилатационного теста, формируемый «МАС-1», представлены на Рисунке 3.

Рисунок 3. Протоколы бронходилатационного теста:

а - обратимая обструкция,

б - необратимая обструкция,

в - частично обратимая обструкция.

Комментируя Рис. 3, отметим, что представленные протоколы:

• информируют о достоверности и технической приемлемости спирометрических исследований [10] как до, так и после бронходилатации на основании таблицы критериев качества тестов;
• наглядно иллюстрируют воздействие ингаляции, вводя графические уровни достоверного и недостоверного изменений (диаграмма слева от таблицы измеренных значений), что позволяет «с одного взгляда» (без анализа числовых значений) определить характер обструкции (обратимая/необратимая/частично обратимая);
• в случае необратимой или частично обратимой обструкции на основании показателей ОФВ1/ФЖЕЛ в постбронходилатационном тесте выделяют степень тяжести ХОБЛ (запись ниже автоматизированного заключения о результате пробы).

Таким образом, использование бронхомоторных тестов в клинической практике позволяет установить наличие гиперреактивности дыхательных путей, а также степень выраженности и обратимости бронхообструкции. Это позволяет объективно выполнить дифференциальную диагностику хронических бронхитов, бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких.

Литература

1. GINA. Revised 2002. 160 p.
2. GOLD. NHLBI/WHO Workshop Report. 2001/ NIH Publication № 2701.
3. Турина О.И., Лаптева И.М., Калечиц О.М., Маничев И.А., Щербицкий В. Г. Организация работы по исследованию функционального состояния легких методами спирографии и пневмотахографии, и применение этих методов в клинической практике. Методические указания. – Минск, 2002.
4. American Thoracic Society. Lung function testing: selection of reference values and interpretative strategies. Am Rev Respir Dis 1991; 144: 1202-1218.
5. American Thoracic Society. Standardization of spirometry: 1994 update. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152: 1107-1136.
6. Carlsen KH, Anderson SD, Bjermer L, et al. Exercise-induced asthma, respiratory and allergic disorders in elite athletes: epidemiology, mechanisms and diagnosis: part I of the report from the Joint Task Forse of the European Respiratory Society (ERS) and the European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI) in cooperation with GAІLEN. Allergy 2000; 63: 387-403.
7. Carlsen KH, Delgado L, Del Giacco S, eds. Diagnosis, Prevention and Treatment of Exercise-Related Asthma, Respiratory and Allergic Disorders in Sports. Eur Respir Mon 2005; 33.
8. Бандюков В. Б., Лаптева И. М., Дубровский А. С. Способ выявления гиперреактивности бронхов у больных бронхиальной астмой. Инструкция по применению. – Минск, 2005.
9. Стандартизация легочных функциональных тестов. Европейское общество угля и стали, 1993. Перевод на русский язык под ред. акад. РАМН профессора А. Г. Чучалина.
10. Enright PL. How to make sure your spirometry tests are of good quality. Respir Care 2003; 48: 773-776.
11. Функциональные методы изучения бронхиальной проходимости в клинической практике: (Методические рекомендации). – Киев, 1995. – 31 с.

NOWDAYS OF SPIROMETRY: HOW TO USE OF THE NEW POSSIBILITES AND AVOID THE OLD MISTAKES. PART II: PRE-POST TESTS.

E. Davidovskaya¹, I. Manichev², V. Shcherbitsky² , V. Banduykov³ , V. Vorobyov³

The Department of Clinical Pharmacology and Therapy Belarus Medical Academy of Postgraduate Training¹, The Laboratory of spirometry Belarusian State University², The Mogilyov regional antitubercular clinic³.

This article represents of systematic methods to the examination of ventilation function of lungs: using fields and deposition to the spirometry, conduct conditions accordingly АТS/ERS-2005 standard with value of tests quality and formation of the diagnostic conclusion by expert system of МАС-1 spirometer.