Исследование диффузионной способности легких что это
Исследование диффузионной способности легких
В стандартной практике врачу пульмонологу чаще всего достаточно спирометрических тестов:
ФЖЕЛ (FVC) форсированной жизненной ёмкости легких
ЖЕЛ (VC) жизненной емкости легких
ОФВ1 (FEV1) объёма воздуха, выдохнутого в течение первой секунды форсированного выдоха.
Этих исследований чаще всего достаточно, чтобы отслеживать течение заболевания и корректировать эффективность проводимого лечения.
Показания для исследования диффузионной способности легких
Исследование диффузионной способности легких является вторым по значимости респираторным тестом, который зачастую выполняется совместно с бодиплетизмографией.
DLCO применяется для диагностики:
эмфиземы или легочного фиброза
заболевания легочных сосудов
разграничения бронхиальной астмы и ХОБЛ
отслеживания динамики заболеваний (саркоидоз и другие)
определить причину одышки, уменьшения легочных объемов
Важный критерием качества жизни для пациентов с обструктивными заболеваниями легких – это отдышка, способность пациентов жить обычной жизнью с бытовыми нагрузками, что часто не коррелирует с показателем объема форсированного выдоха за первую секунду (FEV1) и тут нам на помощь приходит исследование диффузионной способности легких.
История методики исследования диффузионной способности легких
Термин диффузионной способности легких по монооксиду углерода или иначе, трансфер фактор был впервые озвучен в 1909 году в трудах Августа и Мари Крог. Крог был первым, кто описал зависимость изменений в кровотоке мышц и других органов от потребностей организма через открытие и закрытие просвета артериол и капилляров, он также явился автором спирометра и еще нескольких известных сейчас приборов.
В 1957 году Огилви опубликовал “модифицированный метод Крога одиночного вдоха” исследования диффузионной способности легких по монооксиду углерода с использованием индикаторного газа для определения альвеолярного объема (VA).
В 2017 г. ATS и ERS были представлены новые стандарты проведения исследования дифузионной способности методом однократного вдоха СО с задержкой дыхания. Отличия в рекомендациях основаны на появлении современных датчиков, способных непрерывно анализировать газовую смесь, а не оценивать выдох по классическому способу в “мешке”.
На основе рекомендаций ATS и ERS Г. В. Неклюдова, д. м. н. и А. В. Черняк, к. м. н. составили национальный стандарт измерения диффузионной способности легких по монооксиду углерода методом одиночного вдоха.
Методика исследования трансфер-фактора
При поступлении кислорода в кровь его молекулы должны преодолеть альвеолярную стенку, капиллярную стенку, мембрану и плазму эритроцита и соединиться с гемоглобином.
Теория процесса очевидна и проста, описывается первым законом диффузии Фика, согласно которому, скорость диффузионного потока через слой ткани прямо пропорциональна площади этого слоя, разности парциального давления по обе его стороны и обратно пропорциональна толщине слоя.
чем больше площадь альвеолярно-капиллярной мембраны, тем выше трансфер-фактор
чем больше толщина альвеолярно-капиллярной мембраны, тем меньше трансфер-фактор
Исследование основано на знаниях о разных диффузионных способностях газов в организме. Оценить транспорт кислорода технически сложно из-за большого содержания кислорода и углекислого газа в крови и как следствие инертности данного метода, поэтому мы используем оксид углерода (который практически не содержится в венозной крови) и аппроксимируем результат.
После нескольких спокойных вдохов и выдохов обычным воздухом пациент должен выдохнуть весь воздух, затем сделать максимально глубокий вдох газовой смеси, задержать дыхание на 8–10 с, после чего быстро выдохнуть газ.
Пациент вдыхает смесь из инертного газа, гелия He (до 10%) и оксида углерода CO (до 1%), уменьшение концентрации CO в выдыхаемом воздухе отражает его перенос в кровь.
Подготовка к исследованию диффузионной способности легких
Не заниматься интенсивной физической нагрузкой за 4 часа до исследования
Не использовать противоастматические лекарственные препараты, могут повлиять на результат измерения (продолжительность зависит от конкретного препарата)
Если проводится кислородная терапия – остановить за 15 минут до исследования
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ
Легкое является органом внешнего дыхания для обмена кислородом и двуокисью углерода между кровью и окружающим воздухом. Способность легких к газообмену определяется структурными и функциональными особенностями этих процессов. Структурные характеристики включают объем легких, длину пути для диффузии в газовой фазе, толщину и площадь альвеолярной мембраны и пр. Основными функциональными факторами являются абсолютные уровни вентиляции и перфузии, однородность их распределения по отношению друг к другу и диффузионные характеристики мембраны.
ПРИМЕНЕНИЕ:
Измерение диффузионной способности легких обычно составляет вторую стадию в оценке легочной функции. Применяется, главным образом, для диагностики и выработки клинической тактики у пациентов с подозреваемым или подтвержденным заболеванием легочной паренхимы. При очень многих патологических состояниях «исследование диффузионной способности легких» может способствовать постановке диагноза и использоваться для мониторирования процесса.
ПОКАЗАНИЯ:
1. Интерстициальные заболевания легких.
2. Заболевания с первичным поражением легкого.
3. Внелегочная патология.
ВНИМАНИЕ:
Тест должен выполняться только у пациентов, предъявляющих жалобы со стороны органов дыхания.
Объем и вид медицинской услуги определяет врач функциональной диагностики непосредственно во время исследования.
Функциональные лёгочные тесты
Что такое СПИРОМЕТРИЯ?
Спирометрия – метод диагностики, позволяющий оценить дыхательные объемы, необходимые для поддержания газообменной функции.
По результатам спирометрии есть возможность выявить обструкцию, патологические изменения жизненной ёмкости легких, определить масштаб поражения, скорость прогрессирования заболевания и эффективность проводимого лечения.
Метод компьютерной спирометрии применим для всех возрастных категорий. При этом показатели условной нормы зависят от пола, роста, возраста, веса, расы и болезненного состояния.
Кому необходима СПИРОМЕТРИЯ?
СПИРОМЕТРИЯ необходима всем пациентам, у которых есть:
1) жалобы на одышку, кашель, стеснение в грудной клетке, свистящее дыхание;
2) признаки обструкции дыхательных путей, установленные при других обследованиях органов дыхания (пульсоксиметрия, осмотр врачом, накопление углекислоты, рентгенологические данные);
3) необходимость проведения оперативного вмешательства или эндоскопических диагностических процедур (правильная оценка пред- и после- операционных рисков);
4) регулярная лекарственная терапия хронического заболевания лёгких (ХОБЛ, астма, бронхит) для контроля болезни и эффективности коррекции;
5) стаж табакокурения более 5 лет (обязательное при наличии утреннего кашля).
СПИРОМЕТРИЯ в нашей клинике
Компьютерная спирометрия приминима ко всем возрастным группам. Нашим приоритетом являются взрослые пациенты (старше 18 лет). Особенностью нашей клиники является то, что в своей работе мы руководствуемся современными стандартами оценки, клинической интерпритации полученных результатов. Именно поэтому, нами используется оборудование компании Medical Graphics (США) серии «Ultima», которое предлагает врачу максимальную гибкость протоколов исследования и оптимальный набор инструментов.
Тщательность исполнения, правильность оценки и уникальная клиническая интерпретация позволяют нам на самых ранних стадиях заболевания предложить Вам индивидуальное медицинкое решение Вашей проблеммы.
Спирометрия (ФВД) с бронхолитиком
Что такое ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ?
Бодиплетизмография — метод исследования остаточных лёгочных объёмов в ходе совершения пациентом механических колебаний грудной клетки во время дыхательного цикла.
Метод базируется на использовании закона Бойля Мариотта, который описывает сохранение газом энергии или постоянство соотношения давления (Р) и объема (V) газа в случае неизменной (постоянной) температуры: P1V1 = P2V2, где Р1 — начальное давление газа; V1 — начальный объем газа; Р2 — давление после изменения объема газа; V2 — объем после изменения давления газа.
Кому необходима ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ?
ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ необходима для измерения остаточных лёгочных объёмов:
1) определение рестриктивных (сжатие лёгкого) или смешанных обструктивно-рестриктивных нарушений легочной вентиляции (при интерстициальных поражениях лёгких);
2) определение степени гиперинфляции (вздутия лёгкого) у больных с эмфиземой;
3) необходимость проведения оперативного вмешательства или эндоскопических диагностических процедур (правильная оценка пред- и после- операционных рисков);
4) регулярная лекарственная терапия хронического заболевания лёгких (ХОБЛ, астма, бронхит) для контроля болезни и эффективности коррекции.
ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ в нашей клинике
Бодиплетизмография позволяет определять все объёмы и ёмкости легких, которые невозможно определить спирографией: остаточный объём легких (ООЛ); функциональная остаточная ёмкость (ФОЕ); общая ёмкость легких (ОЕЛ), представляющую собой сумму ЖЕЛ и ООЛ. Этим же методом возможно определить общее и специфическое бронхиальное сопротивление, необходимые для характеристики бронхиальной обструкции.
Для проведения углублённого изучения структуры статических лёгочных объёмов, измерения сопротивления дыхательных путей нами используются бодиплетизмографы серии «Elite» (Medical Graphics, США), позволяющие выполнить все указанные диагностические процедуры в течении 15-20 минут.
Бодиплетизмография с диффузионным тестом
Что такое ДИФФУЗИОННЫЙ ТЕСТ (DLCO-тест)?
Диффузионный тест (DLCO- тест) проводится для оценки состояния альвеоло-капиллярной мембраны и непосредственно процесса прохождения газа (диффузия) через альвеолы в кровь. Другими словами DLCO-тест позволяет судить насколько легкие справляются со своей основной функцией переноса кислорода из атмосферного воздуха в кровь (газообмен). Способность легких транспортировать газ через альвеолярно-капиллярный барьер определяется их структурными и функциональными свойствами. Диффузионная способность легких оценивается по диффузии угарного газа — СО методом одиночного вдоха (DLCO).
Кому необходим DLCO-тест?
DLCO-тест необходим для:
1) диагностики и динамического наблюдения за паренхиматозными (интерстициальными) лёгочными заболеваниями;
2) диагностики и динамического наблюдения за эмфиземой лёгких различного генеза, а также дифференциальной диагностики эмфиземы при ХОБЛ и БА;
3) оценки тяжести сосудистых заболеваний малого круга кровообращения (первичная легочная гипертензия, острые и повторные тромбоэмболии, отек легких, застой в малом круге);
4) оценки поражения легких при системных заболеваниях и гемморагиях (кровотечениях);
5) выявления нежелательных эффектов лекарственных препаратов, в т.ч. химиотерапии, которые могут вызывать нарушения диффузии
DLCO-тест в нашей клинике
Измерение DLCO необходимо для подтверждения или исключения любого из патологических процессов, влияющих на перенос газа из альвеолярного воздуха в кровь. При некоторых заболеваниях легочной паренхимы, особенно профессионального генеза, изменение диффузионной способности легких может быть единственным функциональным нарушением, выявляемым у больного.
В нашей клинике мы используем бодиплетизмографы серии «Elite» (Medical Graphics, США) с дополнительной возможностью измерения DLCO (модели Elite DL и Elite DX). Указанная процедура выполняется в течении 15 минут.
Другой возможностью для нашей клиники является проведение DLCO-теста компьютерным диагностический комплеком EasyOnePro (NDD, или «New diagnostic designs», Швейцария) с использование датчиков с ультразвуковой технологией NDD «True Flow™».
Измерение газообмена
, MD, Grant Medical Center, Ohio Health
Газообмен измеряется несколькими способами, включая
Диффузионная способность легких для монооксида углерода
Исследование газового состава артериальной крови
Диффузионная способность легких по монооксиду углерода
Диффузионная способность легких по монооксиду углерода (DLCO) – мера способности газа переходить из альвеол через альвеолярный эпителий и капиллярный эндотелий в эритроциты. DLCO зависит не только от области и толщины альвеолярно-капиллярной мембраны, но также от объема крови в легочных капиллярах. Распределение альвеолярного объема и вентиляции также вызывает изменение показателя.
DLCO определяется с помощью анализа воздуха на содержание монооксида кислорода (СО) в конце выдоха, после того как пациент вдыхает незначительное количество СО, задерживает дыхание и выдыхает. Определяемые показатели DLCO должны быть соотнесены с альвеолярным объемом (который оценивается разведением гелия Легочные объемы Определение скорости потока и легочных объемов используют для дифференцировки обструктивных и рестриктивных пульмональных нарушений, определения тяжести заболевания и оценки эффективности лечения. Прочитайте дополнительные сведения ) и уровнем гематокрита пациента. DLCO измеряется в мл/минуту/мм.рт.ст. и в процентах от должного.
Причины снижения DLCO
Причины повышения DLCO
Условия, при которых значения DLCO будут выше, чем прогнозировалось, включают
Во время сердечной недостаточности DLCO увеличивается предположительно вследствие повышения объема крови в легочных капиллярах из-за повышенных легочных венозного и артериального давлений. При эритроцитемии увеличение DLCO обусловлено увеличением количества эритроцитов, а также из-за сосудистого наполнения вследствие возрастания легочного давления, обусловленного повышенной вязкостью крови. При альвеолярном кровотечении эритроциты также могут связывать монооксид углерода в альвеолярном пространстве, увеличивая DLCO. При астме увеличение DLCO связывают с увеличением перфузируемых сосудов, однако согласно некоторым данным, не исключено влияние различных факторов роста, индуцирующих неоангиогенез.
Пульсоксиметрия
Чрескожная пульсоксиметрия оценивает сатурацию кислорода (SpО2) капиллярной крови по поглощению света от светоиспускающих диодов, помещенных в клипсу для пальца или датчик на пластыре. В целом результаты чрезвычайно точные и коррелируют с сатурацией кислорода с погрешностью в пределах 5% (SaО2). Результаты могут быть менее точными у пациентов с
Очень пигментированная кожа
Выраженной системной вазоконстрикцией
Результаты пульсоксиметрии также менее точны при наличии накрашенных ногтей у пациентов.
Пульсоксиметрия способна определять содержание только оксигемоглобина или дезоксигемоглобина, но не другие формы гемоглобина (например, карбоксигемоглобин, метгемоглобин); данные фракции завышают показатели SpO2, когда их ошибочно принимают за оксигемоглобин.
Исследование газового состава артериальной крови (ГСАК)
Исследование газового состава артериальной крови проводится для получения точных значений парциального давления кислорода в артериальной крови (PaO2), парциального давления углекислого газа в артериальной крови (PaCO2) и pH артериальной крови; эти показатели, откорректированные с учетом температуры пациента, позволяют рассчитать уровень бикарбоната (который может также быть измерен непосредственно в венозной крови) и SaO2. С помощью исследования газового состава также можно точно измерить уровень карбоксигемоглобина и метгемоглобина.
Обычно для взятия образцов артериальной крови используется лучевая артерия. Поскольку артериальная пункция может в редких случаях приводить к тромбозу и ухудшению перфузии дистальных отделов, вначале выполняется тест Аллена. Он позволяет оценить адекватность коллатерального кровообращения. При выполнении этой пробы одновременно пережимаются лучевая и локтевая артерии до тех пор, пока рука пациента не станет бледной. После этого локтевую артерию отпускают, в то время как давление на лучевую артерию продолжается. Появление розовой окраски во всей руке в течение 7 секунд после ослабления давления указывает на адекватный кровоток через локтевую артерию.
В стерильных условиях игла калибром 22–25G, присоединенная к гепаринизированному шприцу, вводится проксимальнее места максимальной пульсации лучевой артерии и продвигается немного дистальнее в артерию, пока не восстановится пульсация. Систолическое артериальное давление обычно является достаточным, чтобы выдвинуть поршень шприца обратно. После забора 3–5 мл крови игла быстро извлекается, и место пункции сильно прижимается для осуществления гемостаза. Одновременно образец артериальной крови помещается в лед (для уменьшения потребления кислорода и продукции углекислого газа лейкоцитами) и посылается в лабораторию.
Оксигенация
Гипоксемия – это снижение парциального давления кислорода (PO2) в артериальной крови; гипоксия – это снижение РO2 в тканях. Исследование газового состава точно определяет наличие гипоксемии, которая обычно определяется как достаточно низкое значение РаO2, способное уменьшить SaO2 ниже 90% (т.е. РаO2 60 мм.рт.ст.). Патологические формы гемоглобина (например, метгемоглобин), более высокая температура, низкий pH и высокий уровень 2,3-дифосфоглицерата уменьшают гемоглобин SaO2, несмотря на адекватный РаO2, как показано на кривой диссоциации оксигемоглобина ( Кривая диссоциация оксигемоглобина Кривая диссоциация оксигемоглобина Газообмен измеряется несколькими способами, включая Диффузионная способность легких для монооксида углерода Пульсоксиметрия Исследование газового состава артериальной крови Диффузионная способность. Прочитайте дополнительные сведения ).
Кривая диссоциация оксигемоглобина
Насыщение артериальной крови оксигемоглобином соответствует P o 2. P o 2 при сатурации 50% (P 50) обычно соответствует 27 мм.рт.ст.
Кривая диссоциации смещается вправо при увеличении концентрации ионов водорода (Н + ), увеличении в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата, повышении температуры (Т) и увеличении P co 2.
Гемоглобин, характеризующийся смещением кривой вправо, имеет пониженное сродство к кислороду, а гемоглобин, характеризующийся смещением кривой влево, имеет повышенное сродство к кислороду.
Причины гипоксемии классифицируют в зависимости от значения (повышение или норма) альвеолярно-артериального градиента PО2 по кислороду ([A-а]DО2), который определяется как разница между альвеолярным напряжением кислорода (PAО2) и PaО2. РAO2 рассчитывается следующим образом:
где FIO2 – содержание кислорода во вдыхаемом воздухе (например, в комнатном воздухе – 0,21), Patm – барометрическое атмосферное давление (например, 760 мм.рт.ст. на уровне моря), PH2O – парциальное давление водяного пара (обычно 47 мм.рт.ст.), PaСО2 – измеренное парциальное давление углекислого газа в артериальной крови, R – дыхательный коэффициент, который принимают за 0,8 у пациента в состоянии покоя при обычном питании.
Для пациентов, находящихся на уровне моря при дыхания комнатным воздухом, FIO2 = 0,21 и (A-а) DO2 можно упростить следующим образом:
где (A-a)DО2 обычно 20, но увеличивается с возрастом (из-за снижения функции легких с возрастом) и с увеличением FIO2 (несмотря на то, что насыщение гемоглобина достигает 100% при PaО2 около 150 мм.рт.ст., кислород растворим в крови и кислород плазмы продолжает увеличиваться при повышении FIO2 ). Оценки нормального (А-а) DO2 значения как (2,5 + [FIO2 × возраст в годах]) или как менее абсолютного значения Fio2 (например, 21 при комнатной температуре; 30 на 30% FIO2) корректируют эти эффекты.
Гипоксемия с повышенным (А-а) DO2
Гипоксемия с повышенным (Aa)DO2 вызвана
Низкое вентиляционно-перфузионное (V/Q) соотношение (разновидность вентиляционно-перфузионного несоответствия)
Шунтирование крови справа налево
Серьезное нарушение диффузионной способности
Шунтирование крови справа налево является ярким примером низкого вентиляционно-перфузионного соотношения. При шунтировании дезоксигенированная легочная артериальная кровь поступает в левую половину сердца, не пройдя через вентилируемые сегменты легкого. Шунтирование может проходить через паренхиму легкого, через патологические связи между легочными артериальными и венозными сосудами или через патологические анатомические структуры в сердце (например, открытое овальное отверстие). При наличии подобного шунтирования справа налево устранить гипоксемию с помощью кислородотерапии не представляется возможным.
Сниженная диффузионная способность редко встречается изолированно; обычно она сопровождается низким вентиляционно-перфузионным соотношениями. Поскольку кислород полностью насыщает гемоглобин только после контакта крови с воздухом, гипоксемия из-за сниженной диффузионной способности встречается только при увеличенном сердечном выбросе (например, во время физической нагрузки), при низком атмосферном давлении (например, на высоте в горах) или при разрушении > 50% легочной паренхимы. Как при низким вентиляционно-перфузионном соотношении, (A-a)DO2 увеличен, но PaO2 может быть быстро увеличен благодаря увеличению FIO2. Гипоксемия, развивающаяся вследствие нарушения диффузионной способности, корректируется с помощью кислородотерапии.
Исследование диффузионной способности легких с определеним ЖЕЛ
Если спирометрия и бодиплетизмография измеряют объемы легких и наличие/отсутствие сужения дыхательных путей, то исследование диффузионной способности легких проверяет, как кислород проходит через мембраны легких и попадает в мельчайшие сосуды легких (капилляры), откуда уже с током крови разносится по всему организму.
Маневр при выполнении оценки диффузионной способности чрезвычайно прост для пациента, нужно вначале сделать полный выдох, затем глубоко вдохнуть, задержать дыхание на 10 секунд и мощно выдохнуть. К этому исследованию практически нет противопоказаний.
Это очень важное исследование:
· Помогает определить причину одышки, уменьшения легочных объемов
· Помогает диагностировать эмфизему, и разграничить бронхиальную астму и ХОБЛ, что иногда бывает непросто
· Помогает диагностировать заболевания легочных сосудов
· Используется для отслеживания динамики при некоторых легочных заболеваниях (например, саркоидоз, легочный фиброз и многие другие)
Подготовка к исследованию:
· не курить в течение 4 ч до исследования, если это оказывается невозможным, то нужно обязательно сообщить врачу, когда Вы выкурили последнюю сигарету
· до проведения процедуры не использовать противоастматические лекарственные препараты, которые могут повлиять на результат измерения (продолжительность зависит от конкретного лекарственного препарата)
· за 15 минут до исследования следует приостановить терапию кислородом (если она проводится)
· избегать интенсивной физической нагрузки в течение 4 часов до исследования
Записаться по телефону: 8-495-395-63-93