ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014, том 40, № 4, с. 99-109
УДК 612.216.1
ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТИЗОВАННЫХ ПО ПОТОКУ ШУМОВ
ВДОХА ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА
© 2014 г. Е. В. Малинина1, Ю. В. Кулаков1, М. А. Сафронова2, А. А. Тагильцев2,
А. Е. Костив2, В. И. Коренбаум2,3
Тихоокеанский государственный медицинский университет Минздрава России, Владивосток 2Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДО РАН, Владивосток 3Дальневосточный федеральный университет, школа естественных наук, Владивосток
E-mail: v-kor@poi.dvo.ru Поступила в редакцию 14.06.2013 г.
При обследовании 36 здоровых мужчин в возрасте от 19 до 80 лет уточнены медианы спектральных характеристик основных дыхательных шумов вдоха по поверхности грудной клетки при скорости потока 0.89 ± 0.18 л/c. Установлена высокая степень билатеральной симметрии спектральных характеристик. Выявлена значимая тенденция к росту частот среза спектра по ходу от межлопаточной области к верхушкам и к базальным отделам легких. Определены 90%-ные пределы межсубъектной вариабельности частот среза спектра в используемых для аускультации зонах легких.
Ключевые слова: основные дыхательные шумы, спектральные характеристики, стандартизованный поток, статистическая обработка.
DOI: 10.7868/S0131164614040110
Со времен Р. Лаеннека основные дыхательные шумы (ОДШ), регистрируемые на поверхности грудной клетки, являются важным индикатором при оценке состояния бронхолегочной системы [1]. Очевидные недостатки субъективной аускультации легких вызвали множественные попытки ее объективизации [2, 3].
Измерения объективных характеристик ОДШ вдоха, представляющих основную компоненту так называемых везикулярных звуков, производились многими исследователями. Однако при этом использовались акустические датчики разных типов, обладающие своими частотными особенностями [4], а также различные методы обработки акустических сигналов и оценки их параметров — все это затрудняло анализ полученных результатов. Так, частоты везикулярных звуков, полученные путем измерения шумов в октавных диапазонах частот с помощью прижимаемого к телу микрофона, преимущественно лежат в полосах с центральными частотами 180 и 355 Гц [5]. В то время как измерения с помощью двух микрофонных датчиков выявили наличие везикулярных звуков в диапазоне частот от 50 до ~600 Гц, с наиболее выраженными компонентами в диапазоне 100-150 Гц [6].
На основе модельных представлений и пилотных измерений интенсиметрическим датчиком
предположено, что максимум амплитуды ОДШ вдоха должен находиться в диапазоне частот 100— 160 Гц [7, 8]. По измерениям ОДШ контактными датчиками на здоровых добровольцах отмечено, что спектр мощности ОДШ имеет вид характерный для передаточной характеристики фильтра низкой частоты с линейным (по отношению к логарифмам амплитуды и частоты) спадом в высокочастотную область [9]. Предложено оценивать крутизну этого спада регрессионным коэффициентом и определять верхнюю частоту спектра шумов ОДШ по точке пересечения регрессионной линии и оси абсцисс. Определенные таким образом верхние частоты ОДШ вдоха составили в среднем 434—475 Гц.
Было замечено, что скорость вдыхаемого потока воздуха отражается на характеристиках ОДШ. Для устранения этого влияния предложены варианты регистрации ОДШ: запись шумов только в заданном диапазоне скоростей потока (стандартизация по потоку, flow-gate); приведение записанных шумов к целевому потоку с помощью домножения/деления амплитуды измеренных шумов на отношение реальной скорости потока к целевой (компенсация потока).
В работе [10] авторы проводили измерения амплитуды ОДШ вдоха c использованием микрофонных датчиков со стетоскопической насадкой
при целевой скорости потока у рта 1.3 л/с. В отличие от среднеключичной, по околопозвоночной линии амплитуда ОДШ вдоха увеличивалась по мере продвижения к базальным отделам легких. Была обнаружена билатеральная симметрия интенсивности везикулярных звуков при потоке 1.3 л/с [11]. Удалось выявить линейную связь потока и амплитуды ОДШ и, используя методику компенсации потока, показать, что коэффициент внутрииндивидуальной вариации амплитуды ОДШ может быть уменьшен до 10%. При регистрации ОДШ вдоха в полосе частот 100—500 Гц, была установлена зависимость интенсивности звука от скорости потока в диапазоне 1—3 л/с, как в верхних, так и в нижних отделах легких. При этом из квартильных частот спектра только верх-неквартильная имела слабую прямую зависимость от скорости потока [12, 13].
При регистрации ОДШ вдоха микрофонным датчиком, оснащенным стетоскопической камерой с целевой скоростью потока 1.25 л/с в нижней доле легких у здоровых лиц пиковая частота спектра составила 117 ± 18 Гц, верхнеквартильная — 301 ± 33 Гц. Также были определены краткосрочная внутридневная и междневная внутрииндиви-дуальные вариабельности параметров ОДШ вдоха. Коэффициенты вариации пиковой и медианной частот находились в пределах 4.7—8.7%, тогда как интенсивность звука варьировала в диапазоне 18-47% [14, 15].
Оценивая воспроизводимость измерений амплитуды ОДШ в группе здоровых добровольцев с помощью контактных датчиков при целевом потоке 1 л/с, получили коэффициенты вариации амплитуд ОДШ вдоха, достигающие 33-37%. При этом наибольшая вариабельность наблюдалась в межлопаточной области. Усредненный по пяти положениям датчиков 95%-ный предел естественной вариабельности амплитуд ОДШ вдоха оценен в 59.5% [16].
В работах [17, 18] определяли ОДШ при потоке 1-2 л/с на выборке здоровых лиц с помощью контактных датчиков. В полученных спектрах из эмпирических соображений были выделены участки примерного постоянства интенсивности в полосе частот от 75 до 160 Гц и лог-линейного спада выше частоты 160 Гц. Только 43% из 2118 записанных спектров удовлетворяли этим критериям. Предложено определять следующие параметры спектра: регрессионные коэффициенты спада спектра в низкочастотном и высокочастотном диапазонах, частоту и интенсивность шумов в точке пересечения этих регрессионных линий и по методу [9] максимальную частоту спектра в точке пересечения регрессионной линии высокочастотного диапазона и оси абсцисс. Установлено, что регрессионная линия высокочастотного диапазона для ОДШ вдоха спадает с крутизной
12.7-15.2 дБ/октава. Максимальная частота спектра для вдоха имеет высокую межсубъектную вариабельности (коэффициент вариации 30%) и находится в пределах 736-999 Гц.
Усредненное значение пиковой частоты ОДШ вдоха при скорости потока 1.7 л/с составляло 103-119 Гц [19]. Наблюдалась билатеральная симметрия значений этого параметра. Отсутствовала зависимость значение пиковой частоты ОДШ вдоха от пола и возраста обследуемых. Полученные значения отношения энергий в полосах частот 330-600 и 60-330 Гц варьировали ~20% [19].
При измерении контактными датчиками [20] было показано, что частоты ограничения 95%-ной энергии спектра шумов ОДШ вдоха у взрослых достигают примерно 300 Гц. Согласно данным [21] внутрисубъектный коэффициент вариации для квартальных частот составил 14-19%, а для частоты 99% границы энергии спектра - 6%. В задних нижних отделах легких интенсивность ОДШ вдоха слева была выше, чем справа [22]. Причем интенсивность звука в диапазоне частот 150-300 Гц превышала примерно на 15 дБ интенсивность звука в полосе частот 300-600 Гц как справа, так и слева при обеих целевых скоростях потока.
Как видно из приведенных результатов предыдущих исследований объективные характеристики ОДШ вдоха, достаточно противоречивы, что в настоящее время затрудняет их использование на практике.
Цель настоящей работы - уточнение у здоровых лиц объективных характеристик ОДШ вдоха с целевым потоком 1 л/с, как с наиболее близким к используемому при традиционной аускульта-ции легких, и оценка пределов межсубъектной вариабельности этих характеристик.
МЕТОДИКА
Исследование носило открытый проспективный характер, было одобрено этическим комитетом Тихоокеанского государственного медицинского университета. Все испытуемые дали информированное согласие.
Обследовано 36 здоровых мужчин. Возраст обследуемых составлял - 43.7, 30.0, 56.0; масса тела -80.5, 76.0, 89.0 кг; рост - 179.5, 175.0, 185.0 см (медиана, нижний и верхний квартили, соответственно). Указания в анамнезе на курение и хронические заболевания верхних и нижних дыхательных путей отсутствовали. Аллергологический анамнез не был отягощен. При флюорографии органов грудной клетки признаков патологии выявлено не было. При субъективной аускультации у всех обследуемых определялось везикулярное дыхание, хрипы не выслушивались.
Запись ОДШ осуществлялась в позиции сидя, нос закрывался клипсой. Акустический датчик
фиксировали с помощью резинового жгута (бинт Мартенса). ОДШ последовательно снимались на поверхности грудной клетки обследуемого со следующих точек аускультации легких: по передней поверхности (ПП) грудной клетки — правая надключичная область (ПП1), левая надключичная область (ПП2), правая подключичная область во II межреберье по правой срединно-ключичной линии (ПП3), левая подключичная область во II межреберье по левой срединно-ключичной линии (ПП4), правая передняя подмышечная область в V межреберье по передней подмышечной линии (ПП5), левая передняя подмышечная область в V межреберье по передней подмышечной линии (ПП6); по боковой поверхности (БП) грудной клетки — правая средняя подмышечная линия в VI межреберье (БП7), левая средняя подмышечная линия в VI межреберье (БП8); по задней поверхности (ЗП) грудной клетки: правая задняя подмышечная линия в VII межреберье (ЗП9), левая задняя подмышечная линия в VII межреберье (ЗП10), правая надлопаточная область (ЗП11), левая надлопаточная область (ЗП12), правая межлопаточная область на уровне III грудных позвонков по около позвоночной линии (ЗП13), левая межлопаточная область на уровне III грудных позвонков по околопозвоночной линии (ЗП14), правая межлопаточная область на уровне VI грудного позвонка по околопозвоночной линии (ЗП15), левая межлопаточная область на уровне VI грудного позвонка по околопозвоночной линии (ЗП16), правая подлопаточная область (ЗП17), левая подлопаточная область (ЗП18).
Запись О
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.