Материал и методы
Обследованы 78 больных БА аллергического генеза среднетяжелого течения в стадии обострения, в том числе 28 (36%) мужчин, 50 (64%) женщин, включенных в основную группу. Медиана возраста составила 30 [24; 38] лет, медиана длительности заболевания — 6 [2; 14] лет.
В группу сравнения были включены 40 пациентов, не страдающих заболеваниями органов дыхания, сопоставимых по полу и возрасту, в том числе 15 (38%) мужчин и 25 (63%) женщин. Медиана возраста составила 31 [25; 38] год.
Критерии включения в группу больных БА: БА среднетяжелого течения; возраст от 18 до 45 лет; возможность правильного использования базисных препаратов; адекватная оценка своего состояния (по мнению исследователя); получение информированного согласия на участие в исследовании.
Критерии исключения: обострение БА, требующее госпитализации в стационар; БА легкого и тяжелого течения; наличие цереброваскулярных заболеваний (острое нарушение мозгового кровообращения, транзиторные ишемические атаки); заболевания сердца (ишемическая болезнь сердца: инфаркт миокарда в анамнезе, коронарная реваскуляризация, хроническая сердечная недостаточность IIБ и III стадий); злокачественные новообразования; тяжелая почечная и печеночная недостаточность; беременные и кормящие грудью женщины; сахарный диабет; хроническая обструктивная болезнь легких.
Диагноз, степень тяжести БА устанавливалась в соответствии с рекомендациями, изложенными в документе GINA (2022) [1].
Критерии, включения в группу сравнения: отсутствие хронических заболеваний; отсутствие признаков острых заболеваний в течение последнего месяца; возраст от 18 до 45 лет; неотягощенная по БА и другим аллергическим заболеваниям наследственность; оформленное информированное согласие на проведение обследования.
Всеми участниками исследования было подписано информированное согласие.
Протокол исследования был одобрен локальным Этическим комитетом ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России (Протокол № 79/2022 от 22.11.17).
Общеклиническое обследование заключалось в опросе больного (жалобы, анамнез), получении физикальных данных (осмотр, аускультация).
Выраженность бронхиальной обструкции клинически оценивалась по количеству приступов удушья в течение дня, частоте ночных симптомов, количеству ингаляций β2-агонистов в сутки [1].
Для оценки уровня контроля астмы использовались вопросники АСТ и ACQ-5.
Изучение функционального состояния респираторной системы. Исследования были проведены с использованием установки Master Screen Body (Jaeger, Германия). БПГ и спирометрия были выполнены в рамках стандартов качества исследований Европейского респираторного общества (European Respiratory Society — ERS)
Спирометрия, БПГ, ИОМ проводились без временного интервала между исследованиями, утром (9—10 ч утра), натощак. Пациенту рекомендовалось своевременно отменить прием лекарственных средств, воздержаться от курения и приема кофе в день обследования.
В ходе работы были проанализированы следующие параметры:
1. Спирометрия — жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), индекс Тиффно (ОФВ1/ЖЕЛ), индекс Генслара (ОФВ1/ФЖЕЛ), объемная скорость на среднем участке кривой «поток—объем» форсированного выдоха между 25—75% выдохнутой ФЖЕЛ (СОС25—75).
2. БПГ — общая емкость легких (ОЕЛ), остаточный объем легких (ООЛ), отношение ООЛ к ОЕЛ (ООЛ/ОЕЛ), внутригрудной объем (ВГО), БС вдоха (Rawвд.), БС выдоха (Rawвыд.), общее БС (Rawобщ.).
3. ИОМ — дыхательный импеданс (Zrs) и его составляющие: резистивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц и 20 Гц (Rrs5, Rrs20) и реактивный компонент (реактанс) при частоте осцилляций 5 Гц (Хrs5). Последний показатель определялся отклонением от должной величины (deltaXrs5=Xrs5должн.
— Xrs5фактич.). Частотная зависимость оценивалась как абсолютная величина, определявшаяся разницей между значениями Rrs5 и Rrs20: Delta (Rrs5 — Rrs20), и как относительная величина. В настоящем исследовании этот параметр определялся по формуле:
Delta (Rrs%Rrs20)=(Rrs5 — Rrs20)/Rrs20·100% [10]. Также в ходе работы были рассмотрены показатели резонансной частоты (fres), площади под кривой Xrs (f) в частотном диапазоне от 5 Гц до резонансной частоты (AX), параметр, отражающий экспираторное ограничение воздушного потока (DXrs5) и когерентность при частоте осцилляций 5 Гц Co5 [10].
Данные БПГ и спирометрия оценивались c учетом требований ERS, ATS [7, 8] и Федеральных клинических рекомендаций Российского респираторного общества по применению метода спирометрии [11]. При анализе легочных объемов по данным БПГ считали нормальными значения ОЕЛ в пределах 85—125% должного (должн.)
Интерпретация результатов ИОМ и оценка выраженности нарушений вентиляционной функции легких базировались, прежде всего, на анализе Rrs5 и deltaXrs5. Для Rrs5 и Rrs20 нормальными считали значения, не превышающие 150% долж., для deltaXrs5 — менее 0,15 кПа·с/л, для относительной частотной зависимости Rrs — менее 35%, для Delta (Rrs5 — Rrs20)
При оценке показателя DXrs5, свидетельствующего об экспираторном ограничении воздушного потока, были применены цветные гистограммы, отражаемые прибором, где зеленым цветом отмечалась зона нормальных значений (DXrs5 <0,20 кПа·с/л), желтым выделялась зона умеренного увеличения (0,20≤DXrs5<0,28кПа·с/л) и красным цветом — зона выраженных отклонений (DXrs5 ≥0,28 кПа·с/л) [10].
В результате оценки вышеперечисленных параметров ИОМ можно было судить об уровне поражения ДП. Заключение об обструктивных изменениях в периферических ДП было сделано в случае увеличения показателя Rrs5 и исходящего из этого увеличения частотной зависимости Rrs.
Ранним признаком обструкции периферических ДП рассматривалось увеличение показателей Delta (Rrs5 — Rrs20) и AX при нормальных значениях базовых параметров ИОМ. В случае если параметры Rrs5 и Rrs20 были увеличены, а абсолютная частотная зависимость не превышала норму, диагностировалась обструкция, связанная с патологическим процессом в центральных ДП.
Данные нарушения, сочетающиеся с увеличением показателя Delta Хrs5, свидетельствовали о более выраженной степени тяжести бронхиальной обструкции [10]. В случае выявления изменений, характерных для обструктивных нарушений в центральных и периферических ДП, устанавливалась генерализованная обструкция.
Статистический анализ результатов осуществлялся с помощью пакета прикладных программ Statistica 10.0 for Windows. Количественные значения представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного интервала [Q1; Q3], где Q1 — 25-й процентиль, Q3 — 75-й процентиль.
В сравнительном анализе групп по количественным признакам применялся непараметрический U-критерий Манна—Уитни. Для оценки связи признаков применен корреляционный анализ с использованием ранговой корреляции Спирмена (r). Высокая значимая корреляция отмечалась при r, соответствующем уровню статистической значимости p<0,01, значимая корреляция — при r, соответствующем уровню статистической значимости p<0,05.
Также для оценки информативности диагностических методов были проанализированы операционные характеристики тестов:
— чувствительность (Se) — способность диагностического метода давать правильный результат, рассчитывалась по формуле:
Se=(TP/D–)·100%;
— специфичность (Sp) — способность диагностического метода не давать при отсутствии заболевания ложноположительных результатов, определялась по формуле:
Sp=TN/(TN FP)·100%;
— точность (Ac) — доля правильных результатов теста среди всех обследованных пациентов рассчитывалась по формуле:
Ac=(TP TN)/D D–·100%,
где: TP — истинно положительные результаты (число больных БА с признаками нарушения ФВД по результатам теста), TN — истинно отрицательные результаты (число пациентов группы сравнения без признаков нарушений ФВД), FP — количество ложноположительных результатов (число пациентов группы сравнения с признаками нарушения ФВД), D — число пациентов в группе сравнения, D– — число пациентов с БА среднетяжелого течения.
Показатели отказоустойчивости
В резервированной системе существует множество работоспособных состояний, из которых можно выделить одно исходное состояние, характеризуемое работоспособностью всех элементов системы и, соответственно, иаилучшими характеристиками качества (эффективности) функционирования (предоставления услуг).
По мере накопления отказов в отказоустойчивых системах обычно происходит деградация системы по эффективности и по потенциальным возможностям (ресурсам) обеспечения надежности.
Работоспособное состояние, в котором текущие значения параметров находятся на таком уровне, что отказ одного элемента может привести к отказу системы, называют предотказовым состоянием [6]. В последовательности состояний резервированной системы между исходным и предотказовым состоянием обычно имеется одно или несколько промежуточных состояний.
Количество отказов элементов, которые приводят систему из исходного состояния в предотказовое, характеризует избыточность системы и ее отказоустойчивость. В общем случае в системах имеется сложная комбинаторная зависимость числа отказов, выдерживаемых системой при ее деградации, от взаиморасположения отказавших элементов.
Показатели отказоустойчивости системы должны отражать динамику сохранения эффективности при возникновении одного, двух или большего числа отказов элементов [7-10].
Выделяются детерминированные и вероятностные показатели отказоустойчивости.
В качестве детерминированных показателей отказоустойчивости
используются:
- • максимальное число отказов элементов, при котором гарантированно сохранение работоспособности системы, — d;
- • максимальное число отказов элементов, при котором возможно сохранение работоспособности системы, — т.
Максимальное число отказов элементов, при котором гарантированно сохранение работоспособности системы d (этот показатель называют d-безотказностью [7—10]) соответствует минимальному количеству отказов в случае наиболее неудачного сочетания отказов элементов 1—101:
где <7, — число отказавших элементов при переходе из исходного (полностью работоспособного) в предотказовое состояние по г-му пути.
Аналогично
где тг — число отказов элементов при переходе в предотказовое состояние по г-му пути (каждый путь может иметь несколько предотказовых состояний).
Отказоустойчивость характеризуется также показателями:
- • С, — минимальным числом отказов элементов, которое может привести к отказу системы;
- • h — минимальным числом отказов элементов, которое гарантированно приводит к отказу системы.
Очевидно, что C) = d ,h=m .
Также используются следующие вероятностные показатели отказоустойчивости.
Условная вероятность сохранения работоспособности системы при отказе s из п элементов (ps) определяется как
где Csn и Ns — общее число и число работоспособных состояний системы при условии отказа С, < s < т элементов. При s > т Ps = 0, а при s < cl РА. = 1.
Вектор условной вероятности сохранения работоспособности характеризует динамику устойчивости системы к отказам в процессе ее деградации при возникновении s = 0, 1,п отказов.
Зависимость условной вероятности сохранения работоспособности системы от накопления числа отказов s (в процессе деградации) приведена на рис. 2.3. При возможности сохранения работоспособности системы в процессе накопления отказов в общем случае выделяются участки, в зависимости от числа отказов, для которых работоспособность обеспечивается гарантированно, вероятностно или не обеспечивается.
Рис. 23.Зависимость условной вероятности сохранения работоспособности системы при накоплении числа отказов 5
Заметим, что для систем без избыточности ? = 1 и (ps) имеет вид
1,0,0,0,…,0>.
Среднее число выдерживаемых системой отказов S при ее деградации можно найти как
где р — вероятность безотказной работы элемента.
Вычислив (р5), можно определить такие показатели надежности системы, как вероятность безотказной работы Р и средняя наработка до отказа Т:
При этом коэффициент
называется структурным индексом надежности системы.
Оценив (Pv), можно определить эффективность системы I и коэффициент сохранения эффективности как
где Es — показатель качества функционирования системы при отказе 5 элементов (таким показателем может быть, например, пропускная способность многомагистрального канала или величина, обратная среднему времени ожидания передачи кадров); Е0 — показатель качества функционирования системы в исходном состоянии (s = 0) без накопления отказов.
Динамика устойчивости сохранения эффективности системы в процессе ее деградации характеризуется вектором (?Д) зависимости математического ожидания ненормированной эффективности при условии возникновения s отказов Ess 5 = 0, 1, т и вектором математического ожидания нормированной эффективности (Es/E0)Заметим, что последние два векторных показателя характеризуют именно отказоустойчивость, так как не зависят от вероятности отказов элементов.
Снижение эффективности при деградации с учетом ненадежности элементов (вероятности отказа одного, двух и большего числа элементов) характеризуется векторами {EJdsCsnp(t)n~ —p(t))s), при s = 0, 1,…, т.
2.4. Выбор показателей надежности
Выбор номенклатуры IIII осуществляют с учетом назначения системы, последствий отказов и достижения предельного состояния, особенностей режимов применения и др. [1,2].
Основными признаками, учитываемыми при задании требований по надежности системы, являются:
- • назначение системы;
- • число возможных (учитываемых) работоспособных состояний системы;
- • режим применения (функционирования) системы;
- • возможные последствия отказов и (или) достижения предельного состояния при применении и (или) последствия отказов при хранении и транспортировании;
- • возможность восстановления работоспособного состояния после отказа;
- • характер процесса перехода изделия в предельное состояние;
- • возможность и способ восстановления технического ресурса (срока службы);
- • возможность и необходимость технического обслуживания;
- • возможность и необходимость контроля перед применением;
- • наличие в составе изделий средств вычислительной техники.
По определенности назначения изделия подразделяют на изделия конкретного назначения (ИКН), имеющие один основной вариант применения по назначению, и на изделия общего назначения (ИОН), имеющие несколько вариантов применения.
По числу возможных (учитываемых) состояний(по работоспособности) изделия подразделяют:
- • на изделия вида I, которые в процессе эксплуатация могут находиться в двух состояниях — работоспособном или неработоспособном;
- • изделия вида II, которые кроме указанных двух состояний могут находиться в некотором числе работоспособных состояний с различной эффективностью реализации требуемых функций.
В изделиях вида II в ряде случаев можно выделить множество частично неработоспособных состояний, при которых возможно снижение функциональных возможностей системы или снижение качества их выполнения.
По режимам применения (функционирования) выделяются изделия:
- • непрерывного длительного применения;
- • многократного циклического применения;
- • однократного применения (с предшествующим периодом ожидания применения и хранения) [1, 2].
По последствиям отказов либо достижения предельного состояния при применении или последствиям отказов при хранении и транспортировании выделяют изделия, отказы или переход в предельное состояние которых:
- а) приводят к катастрофическим последствиям (к угрозе для жизни и здоровья людей, значительным экономическим потерям и т.п.);
- б) не приводят к катастрофическим последствиям (без угрозы для жизни и здоровья людей, незначительным или «умеренным» экономическим потерям и т.п.) [1,2].
По возможности восстановления работоспособного состояния после отказа в процессе эксплуатации выделяются восстанавливаемые и ^восстанавливаемые изделия.
По возможности технического обслуживания в процессе эксплуатации изделия подразделяют на обслуживаемые и необслуживаемые.
По возможности (необходимости) проведения контроля перед применением изделия подразделяют на контролируемые и не контролируемые перед применением.
При наличии в составе изделий ЭВМ и других устройств вычислительной техники их относят к изделиям с отказами сбойного характера, под которыми понимается самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.
Рекомендуемая схема выбора номенклатуры ПН изделий с учетом признаков классификации приведена в табл. 2.1. Номенклатуру показателей безотказности, ремонтопригодности и (или) комплексных показателей устанавливают для изделий вида I в соответствии с табл. 2.2, а для изделий вида II — в соответствии с табл. 2.3 111.
Для изделий, в состав которых входят устройства дискретной техники (ЭВМ), показатели безотказности, ремонтопригодности и комплексные ПН следует задавать с учетом отказов сбойного характера.
Для восстанавливаемых простых ИОН вида I, выполняющих в составе основного изделия частные технические функции, допускается по согласованию между заказчиком и разработчиком вместо показателей КГ, Т0 (Кти, Т0) применять показатели Т0 и Гв.
Для невосстанавливасмых простых высоконадежных ИОН вида I (типа комплектующих изделий межотраслевого применения, деталей, узлов) допускается вместо Т применять интенсивность отказов.
Для восстанавливаемых ИОН вида II, выполняющих в составе основного изделия частные технические функции, допускается но согласованию между заказчиком и разработчиком вместо показателей Кш и Т0 составных частей применять показатели Т0 и Гв составных частей.
Сложные системы обычно являются многофункциональными, работающими в различных режимах и условиях эксплуатации, когда ремонт возможен только периодически. Так, для бортовых вычислительных систем выделяются режимы работы в полете, при посадке и при взлете. Для бортовой компьютерной системы летательного аппарата выделяются функции управления двигателями, навигации, слежения за датчиками и многие другие, при этом средства, обеспечивающие выполнение различных функций, могут иметь разную критичность отказов и различную кратность резервирования и ограничения по времени выполнения. Для рассматриваемых бортовых систем в полете обеспечение надежности возможно средствами
Таблица 2.1
Выбор номенклатуры задаваемых ПН
Характеристика изделия | Номенклатура задаваемых ПН | ||
ИКП | Вид II | Восстанавливаемое и невоссга- навливаемое | Коэффициент сохранения эффективности К)ф или его модификации, а также показатели долговечности, если для изделия может быть однозначно сформулировано понятие «предельное состояние» и определены критерии его достижения. Показатели сохраняемости, если для изделия предусматривается хранение (транспортирование) в полном составе и собранном виде или показатели сохраняемости отдельно хранимых (транспортируемых) частей изделия |
Вид I | Восстанавливаемое | Комплексный ПН и, при необходимости, один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности. Показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично изделиям вида II | |
Невосстанав- ливасмое | Единичный показатель безотказности. Показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично изделиям вида II | ||
ИОН | Вид II | Восстанавливаемое и невосста- навливаемое | Набор ПН составных частей изделия, рассматриваемых как изделия вида I |
Вид I | Восстанавливаемое | Комплексный ПН и, при необходимости, один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности. Показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично ИКН вида I | |
Нсвосстанав- ливасмое | Единичный показатель безотказности. Показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично ИКН вида I | ||
Выбор номенклатуры показателей надежности для изделий вида I
Таблица 2.2
Классификация изделий по признакам, определяющим выбор ПН
По назначению | По режиму применения (функционирования) | По возможности восстановления и обслуживания | ||
Восстанавл и ваемые | Невосстанавливаемые | |||
Обслуживаемые | 11еобслу- живаемые | Обслуживаемые и необслуживаемые | ||
ИКН | Изделия непрерывного длительного применения (НПДП) | К[1] илиКТИ; гГ . ‘Г {{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} 1 о’ 1 в | К: т- та{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} | P(t6vT{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} или Г(|) Значение времени t6p устанавливают исходя из выходного эффекта в принятой модели эксплуатации объекта и принимают равным заданному значению непрерывной наработки объекта (дл ител ьности вы пол ней и я одной типовой операции, длительности решения одной типовой задачи, объему типового задания и т.п.) |
Изделия многократного циклического применения (МКДП) | к,АР) = w„>); т» | Вероятность безотказного срабатывания (включения); и Т ср | ||
Изделия однократного применения (с предшествующим периодом ожидания) (ОКРП) | Д{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}}6Р); Кти — в режиме ожидания Т{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} — в режиме ожидания | Кг— в режиме ожидания; Р); Т{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} — в режиме ожидания | Щр), где tox — время ожидания | |
ИОН | Изделия НПДП и МКЦП | IS . ‘Г . ‘Г {{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} ^ти’ 1 о» 1 в | К{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} Тв; Т{{[1] Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае за}} | Г[1] или Т Я ?‘ср |
Изделия ОКРП | — | — | Вероятность безотказного срабатывания (включения) | |
* Задают дополнительно к Кг или КТ11 при наличии ограничений на продолжительность восстановления.
** Задают для изделий, выполняющих ответственные функции; в противном случае задают второй показатель.
Выбор номенклатуры показателей надежности для изделий вида II
Таблица 23
Классификация изделий по признакам, определяющим выбор ПН
резервирования и реконфигурации, а после посадки становится возможным проведение профилактического обслуживания и ремонта.
С учетом указанных особенностей сложных систем анализ их эффективности и надежности должен основываться на использовании множества показателей качества, а выбор вариантов при проектировании должен быть многокритериальным. Так, для бортовых систем оценка надежности и эффективности может включать оценку по каждой функции и для каждого режима работы и эксплуатации.
Расшифровка результатов спирографии
Расшифровкой результатов спирометрии занимается врач, он же ставит диагноз, дает рекомендации по поводу лечения и дальнейших обследований.
Во время расшифровки спирограммы легких специалист определяет ключевые значения, необходимые для постановки диагноза. На графике ниже изображена спирограмма форсированного выдоха с ключевыми параметрами:
- ФЖЕЛ – форсированная жизненная емкость легких;
- ОФВ1 – объем форсированного выдоха за 1 секунду;
- СОС25-75 – средняя скорость форсированного экспираторного потока, соответствующая 25 — 75% ФЖЕЛ.
Некоторые показатели нормы спирометрии:
- ЧД — частота дыхательных движений, которые пациент совершил в течение минуты. В норме – от 16 до 18 единиц.
- МОД — объем дыхания в минуту. Весь воздух, которые прошел через легкие пациента в течение минуты. Зависит от множества факторов.
- ДО — дыхательный объем. Вся воздушная масса, попадающая в легочную ткань во время одного обычного вдоха. В норме – от 500 до 800 мл.
- СОС — средняя объемная скорость. Скорость форсированного выдоха в середине дыхательного движения. С ее помощью определяют обструктивные патологии.
Ниже приведена таблица нормальных показателей спирометрии. Следует отметить, что оценка результатов данного функционального исследования проводится специалистом и должна содержать точные данные, быть краткой и информативной. Кроме обычной констатации фактов, что те или иные показатели находятся в норме, а эти – нет, в результате исследования должны учитываться принципы клинического принятия решения, где вероятность заболевания после проведенного исследования рассчитывается с учетом вероятности заболевания до проведения исследования.
| Параметры | Обозначения | Нормальное значение | Единицы | |
| Мужчины | Женщины | |||
| Общая емкость легких | TLC | 7,0 | 6,2 | л |
| Жизненная емкость легких | VC | 5,6 | 5,0 | л |
| Форсированная жизненная емкость легких | FVC | 5,6 | 5,0 | л |
| Остаточный объем | RV | 1,4 | 1,2 | л |
| Функциональная остаточная емкость | FRC | 3,2 | 2,8 | л |
| Односекундная емкость | FEV1 | 4,5 | 4,0 | л |
| Максимальные экспираторные силы дыхательного потока | V*Emax | 10 | л/с | |
| Значение дыхательной границы (при частоте в 1/за мин) | 110 | 100 | л/мин | |
| Compliance дыхательного аппарата (легкие грудная клетка) | CTl Th | 1,3 | л/к Па-1 | |
| Compliance грудной клетки | CTh | 2,6 | л/к Па-1 | |
| Compliance легких | CTl | 2,6 | л/к Па-1 | |
| Сопротивление дыхательных путей | RL | 0,13 | кПа/л*с | |
Важное диагностическое значение после спирометрии также имеет петля «поток-объем», график которой изображен ниже. По вертикальной оси отображена скорость потока, а по горизонтальной – величина легочного объема. Современные спирометры строят ее автоматически.
Результаты и обсуждение
Клиническая характеристика обследованных больных БА. На момент обследования у всех больных БА среднетяжелого течения регистрировались ежедневные симптомы заболевания. Так, медиана дневных приступов удушья составила 2 [1; 2,5] раза в сутки (р/сут), а ночных приступов — 1 [0,14; 1,5] р/сут. Ежедневно применяли ситуационно β2-агонисты короткого действия все пациенты с частотой 2 [1; 3] р/сут.
Средний суммарный балл по АСТ в группе больных БА среднетяжелого течения составил 12 [10; 19], по шкале АCQ-5 — 2,9 [1,5; 3,7] балла, что свидетельствовало об отсутствии контроля над заболеванием.
До включения в исследование базисная терапия по поводу БА была назначена всем пациентам основной группы. Оценка приверженности к проводимой терапии проводилась путем опроса больных. Регулярно принимали базисную противовоспалительную терапию 24 (31%) пациента.
Периодически допускали пропуски в приеме назначенных препаратов базисной терапии 35 (45%) пациентов. По тем или иным причинам уменьшили объем лекарственной терапии 19 (24%) больных. Анализ проводимой терапии показал, что ингаляционные глюкокортикостероиды (ИГКС)
Функциональное состояние респираторной системы оценивалось по результатам спирометрии: в группе больных БА среднетяжелого течения обструктивные нарушения были выявлены у 22 (28%) пациентов (см. таблицу). При количественном анализе показателя ОФВ1 нарушения, соответствующие легкой степени тяжести, были отмечены у 12 (15%) пациентов, умеренные нарушения проходимости дыхательных путей (НПДП) — у 7 (9%), значительные нарушения вентиляционной функции легких — у 3 (4%) больных.
Наиболее подверженной изменениям среди показателей спирометрии оказалась СОС25—75. Снижение этого параметра было установлено у 29 (37%) пациентов.
Аналогичные результаты были продемонстрировали в ранее проведенном исследовании R. Pellegrino и соавт. (2005) [13]. Это свидетельствует о том, что в диагностике ранних обструктивных изменений показатель СОС25—75 может быть более чувствителен, чем ОФВ1.
В группе сравнения показатели проходимости ДП у всех обследуемых находились в пределах нормальных значений (см. таблицу).
Характеристика показателей механики дыхания и параметров ИОМ в группе больных БА среднетяжелого течения и группе сравнения
Показатель | Группа пациентов с БА (n=78) | Группа сравнения (n=40) | p | ||
абс. | Me [Q1; Q3] | абс. | Me [Q1; Q3] | ||
ЖЕЛ, % долж. | 78 | 98 [89; 108,6] | 40 | 99,1 [91,9; 108] | 0,70 |
ФЖЕЛ, % долж. | 78 | 96 [88; 108,1] | 40 | 102,8 [95; 110] | 0,19 |
ОФВ1, % долж. | 78 | 86 [78; 100] | 40 | 101,5 [92,6; 109] | <0,001 |
ОФВ1/ЖЕЛ, % | 78 | 76 [69,4; 82] | 40 | 88 [83; 89,6] | <0,001 |
ОФВ1/ФЖЕЛ, % | 78 | 77,2 [72,62; 81,2] | 40 | 86,4 [82,1; 88,4] | <0,001 |
СОС25—75, % долж. | 78 | 74,6 [61,7; 87] | 40 | 89,4 [82,2; 96,8] | <0,001 |
ОЕЛ, % долж. | 78 | 113,1 [103,9; 121] | 40 | 101 [95; 107,7] | <0,001 |
ООЛ, % долж. | 78 | 119,6 [102,5; 137] | 40 | 98,1 [87,8; 110] | <0,001 |
ООЛ/ОЕЛ, % долж. | 78 | 110,4 [97,7; 121] | 40 | 94,1 [87,1; 105] | <0,001 |
ВГО, % долж. | 78 | 104,7 [93,4; 117] | 40 | 89,4 [83; 103,6] | <0,001 |
Rawобщ., кПа·с/л | 78 | 0,31 [0,22; 0,37] | 40 | 0,16 [0,12; 0,2] | <0,001 |
Rawвыд., кПа·с/л | 78 | 0,34 [0,25; 0,41] | 40 | 0,2 [0,15; 0,24] | <0,001 |
Rawвд., кПа·с/л | 78 | 0,28 [0,18; 0,32] | 40 | 0,19 [0,14; 0,22] | <0,001 |
Zrs5, % долж. | 78 | 135 [112; 167] | 40 | 106,4 [97,2; 122] | <0,001 |
Rrs5, % долж. | 78 | 128 [104; 157,5] | 40 | 102 [87,1; 112] | <0,001 |
Rrs20, % долж. | 78 | 94,1 [76,5; 124,9] | 40 | 94,5 [73,3; 99] | <0,05 |
Delta (Rrs%Rrs20), % | 78 | 27,7 [18,6; 37,4] | 40 | 13,9 [9,4; 19] | <0,001 |
Delta (Rrs5 — Rrs20), кПа·с/л | 78 | 0,1 [0,07; 0,14] | 40 | 0,04 [0,03; 0,06] | 0,25 |
DXrs5, кПа·с/л | 78 | 0,15 [0,06; 0,21] | 40 | 0,04 [0,02; 0,05] | <0,001 |
deltaXrs5, кПа·с/л | 78 | 0,1 [0,07; 0,14] | 40 | 0,09 [0,07; 0,12] | <0,001 |
AX, кПа/л | 78 | 0,37 [0,27; 0,49] | 40 | 0,18 [0,15; 0,21] | <0,001 |
fres, Гц | 78 | 19 [12; 28] | 40 | 9 [7; 11] | <0,001 |
Сo5 | 78 | 0,7 [0,62; 0,8] | 40 | 0,72 [0,67; 0,79] | 0,89 |
Примечание. Значимость различий между группами рассчитана с помощью критерия Манна—Уитни; различия статистически значимы при p<0,05.
По результатам БПГ (см. таблицу) увеличение ОЕЛ было выявлено у 8 (10%) больных БА среднетяжелого течения. Изменение структуры ОЕЛ за счет увеличения ООЛ наблюдалось у 16 (21%) пациентов, при этом отношение ООЛ/ОЕЛ было повышено у 10 (13%) больных.
При оценке показателей БС наиболее подверженным изменениям оказалось БС выдоха (Rawвыд.), его повышение было зарегистрировано у 46 (59%) пациентов, увеличение общего БС(Rawобщ.) отмечалось у 39 (50%) пациентов, высокие показатели БС вдоха (Rawвд.) — у 32 (41%) больных. В группе сравнения параметры БС находились в пределах нормальных значений.
При оценке базовых параметров ИОМ в группе больных БА среднетяжелого течения у 27 (35%) пациентов было установлено увеличение резистивного компонента дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (Rrs5), у 18 (23%) пациентов было зарегистрировано повышение реактанса при частоте осцилляций 5 Гц (deltaXrs5).
У этих пациентов резонансная частота (fres) смещалась в область высоких частот. Количественный анализ изменений вышеперечисленных показателей ИОМ позволил диагностировать значительные нарушения вентиляционной функции легких у 13 (17%) больных, умеренная бронхиальная обструкция была выявлена у 9 (12%) пациентов, резкие нарушения — у 5 (6%) больных.
Количественный анализ показателя, свидетельствующего о наличии экспираторного ограничения воздушного потока (DXrs5), продемонстрировал, что в группе больных БА среднетяжелого течения статистически значимые нарушения имели место у 29 (37%) пациентов. При оценке цветных гистограмм было отмечено, что у 20 (26%) пациентов показатели находились в желтой зоне (умеренные нарушения), а у 9 (11%) — изменения соответствовали красной зоне (выраженные нарушения).
При БА среднетяжелого течения наиболее подвержен изменениям оказался показатель ИОМ Delta (Rrs5 — Rrs20), его повышение было зарегистрировано у 55 (70%) пациентов.
Обращает на себя внимание, что у 57 (69%) больных БА наблюдалось повышение показателя AX, при этом у 40% пациентов значения резистивного компонента дыхательного импеданса Rrs5 и реактанса deltaXrs5 не отличались от значений группы сравнения. Ряд исследователей рассматривают вышеуказанные изменения параметров ИОМ как ранние функциональные признаки бронхиальной обструкции [10, 14].
По результатам оценки параметров ИОМ можно было судить об уровне поражения ДП. Так, обструкция в периферических ДП была диагностирована у 52 (67%) больных, обструктивные нарушения, связанные с патологическим процессом в центральных ДП, были выявлены у 3 (4%) больных, заключение о генерализованной обструкции было сделано у 3 (4%) пациентов.
В группе сравнения у всех обследуемых показатели ИОМ находились в пределах нормальных значений (см. таблицу).
Таким образом, при последовательном проведении диагностических методик в группе больных БА среднетяжелого течения обструктивные нарушения были зарегистрированы у 58 (74%) пациентов. Стандартная методика спирометрии позволила выявить НПДП у 22 (28%) больных.
При последующем добавлении к данному обследованию БПГ удалось зарегистрировать изменения, свидетельствующие об обструкции ДП, еще у 31 (40%) пациента. Среди оставшихся пациентов с нормальными результатами спирометрии, БПГ, дополнение диагностического ряда методом ИОМ позволило выявить НПДП еще у 7 (9%) обследованных.
В результате исследования был проведен анализ операционных характеристик тестов ИОМ и классического теста спирометрии. Было показано, что информативность стандартной методики невысокая: чувствительность — 28%, специфичность — 100%, точность — 52%. Добавление к этому обследованию ИОМ повышает чувствительность до 74%, точность — до 82%, специфичность — до 100%.
Полученные в настоящем исследовании данные позволяют сделать заключение о том, что метод ИОМ в некоторых случаях может быть более информативен в диагностике ранних обструктивных нарушений.
Корреляционный анализ показателей механики дыхания и параметров ИОМ в группе больных БА среднетяжелого течения, а также в группе сравнения позволил выявить значимые зависимости.
Наиболее сильные обратные связи были установлены между скоростными показателями спирометрии ОФВ1, СОС25—75 и базовыми параметрами ИОМ дыхательным импедансом Zrs5 (r= –0,71, p<0,001 и r= –0,70, p<
0,001 соответственно) и Rrs5 (r= –0,73, p<0,001 и r= –0,72, p<0,001 соответственно) (рис. 1). Таким образом, чем более выражены обструктивные нарушения и меньше скоростные показатели по результатам спирометрии, тем больше дыхательный импеданс и его резистивный компонент при частоте осцилляций 5 Гц.
Рис. 1. Корреляционные связи между параметрами спирометрии (ОФВ1, СОС25—75) и базовыми параметрами ИОМ (дыхательным импедансом при частоте осцилляций 5 Гц (Zrs5) и резистивным компонентом дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (Rrs5)) у больных БА среднетяжелого течения.
ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1-ю секунду; СОС25—75 — средняя объемная скорость между 25—75% выдохнутой ФЖЕЛ; Zrs5 —дыхательный импеданс при частоте осцилляций 5 Гц; Rrs5 — резистивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц; с/тяж. — среднетяжелое.
Кроме того, были обнаружены средние обратные корреляционные связи между ФЖЕЛ и площадью под кривой Xrs (f) в частотном диапазоне от 5 Гц до резонансной частоты (AX), а так же deltaXrs5 (рис. 2).
Рис. 2. Корреляционные связи объемных и скоростных показателей спирометрии с реактивным компонентом дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц (deltaXrs5), а также площадью под кривой Xrs (f) в частотном диапазоне от 5 Гц до резонансной частоты (AX) у больных БА среднетяжелого течения.
ФЖЕЛ — форсированная жизненная емкость легких; ЖЕЛ — жизненная емкость легких; ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1-ю секунду; СОС25—75 — средняя объемная скорость между 25—75% выдохнутой ФЖЕЛ; AX — площадь под кривой Xrs (f) в частотном диапазоне от 5 Гц до резонансной частоты; deltaXrs5 — реактивный компонент дыхательного импеданса при частоте осцилляций 5 Гц.
Ранее аналогичные результаты были продемонстрированы в исследованиях, проведенных О.И. Савушкиной и соавт. (2022), в которые были включены пациенты с различной бронхолегочной патологией, в том числе и с вентиляционными нарушениями рестриктивного типа [14, 15].
Кроме того, были установлены умеренные обратные связи показателя спирометрии СОС25—75 с абсолютной частотной зависимостью Delta (Rrs5 — Rrs20) (r= –0,48, p<0,001) и относительной частотной зависимостью Delta (Rrs%Rrs20) (r= –0,48, p<0,001).
Помимо этого, были установлены умеренные обратные связи ФЖЕЛ с параметром ИОМ, отражающим наличие экспираторного ограничения воздушного потока DXrs5 (r= –0,52, p<0,001), средняя обратная зависимость ОФВ1 с DXrs5 (r= –0,66, p<0,001)
, и СОС25—75 с DXrs5 (r= –0,69, p<0,001) (рис. 3). Таким образом, можно отметить, что нарушения вентиляционной функции легких, сопровождающиеся снижением скоростных показателей по данным спирометрии, сочетаются с признаками экспираторного ограничения воздушного потока по результатам ИОМ.
Рис. 3. Корреляционные взаимосвязи между параметрами спирометрии ФЖЕЛ, ОФВ1, СОС25—75 и показателем ИОМ, отражающим наличие экспираторного ограничения воздушного потока DXrs5 у больных БА среднетяжелого течения.
ФЖЕЛ — форсированная жизненная емкость легких; ЖЕЛ — жизненная емкость легких; ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1-ю секунду; СОС25—75 — средняя объемная скорость между 25—75% выдохнутой ФЖЕЛ; DXrs5 — экспираторное ограничение воздушного потока.
Анализ зависимости объемных параметров БПГ и данных ИОМ в группе больных БА среднетяжелого течения позволил выявить средние прямые корреляционные связи между ООЛ и Delta (Rrs5 — Rrs20) (r=0,50, p<0,001), а также связь отношения ООЛ/ОЕЛ с Delta (Rrs5 — Rrs20) (r=0,55, p<0,001).
Кроме того, были установлены умеренные прямые связи ОЕЛ с Delta (Rrs5 — Rrs20) (r=0,42, p<0,001), ОЕЛ с AX (r=0,35, p=0,002), средние прямые связи между ООЛ, ООЛ/ОЕЛ и AX (r=0,46, p<
0,001 и r=0,48, p<0,001 соответственно). Также были выявлены умеренные обратные корреляционные связи ЖЕЛ с Delta (Rrs%Rrs20) (r= –0,39, p=0,001) и ФЖЕЛ с этим параметром ИОМ (r= –0,40, p=0,001).
Полученные результаты дают основания полагать, что изменение структуры легких по обструктивному типу, сопровождающиеся увеличением ОЕЛ за счет повышения ООЛ и снижения ЖЕЛ, ФЖЕЛ по данным БПГ, сочетаются с увеличением параметров AX, относительной и абсолютной частотной зависимости Rrs.
При анализе показателей БС по результатам БПГ и параметров ИОМ наиболее сильные прямые корреляционные связи были обнаружены между БС выдоха (Rawвыд.) и абсолютной частотной зависимостью Rrs Delta (Rrs5 — Rrs20) (r=0,57, p<0,001).
Была отмечена менее тесная прямая связь между этим показателем ИОМ и БС вдоха (Rawвд.) (r=0,52, p<0,001). Также была установлена прямая зависимость Rawвыд. с Delta (Rrs%Rrs20) (r=0,53, p<0,001)
и с AX (r=0,56, p<0,001). Кроме того, были выявлены средние прямые корреляционные связи общего БС (Rawобщ.) с Delta (Rrs5 — Rrs20) (r=0,56, p<0,001), с Delta (Rrs%Rrs20) (r=0,53, p=0,001) и AX (r=0,56, p<0,001).
Таким образом, результаты проведенного анализа позволяют говорить о том, что показатели ИОМ находятся в значимой корреляционной зависимости с большинством параметров спирометрии и БПГ. Наиболее подверженными изменениям из рассмотренных показателей ИОМ в группе больных БА среднетяжелого течения оказались абсолютная частотная зависимость резистивного компонента дыхательного импеданса Delta (Rrs5 — Rrs20), а также параметр AX.
В дальнейшем планируется провести оценку изменений показателей спирометрии, БПГ и ИОМ у больных БА среднетяжелого течения в динамике после коррекции базисной терапии.
Заключение
Течение БА крайне вариабельно, степень тяжести заболевания может меняться на протяжении месяцев и лет. Наряду с достижением контроля над симптомами заболевания у многих больных в большей степени возникают сложности в поддержании данного состояния в течение длительного времени.
Основными причинами отсутствия контроля у пациентов с БА являются: низкая приверженность регулярной базисной терапии и неправильная техника ингаляции. В настоящем исследовании вне зависимости от тяжести БА у 92% пациентов молодого возраста установлена низкая приверженность лечению.
Кроме того, у 52% больных выявлен невысокий уровень осведомленности о своем заболевании. На сегодняшний день активно функционируют школы для больных БА, целью которых является расширение знаний пациентов об астме и разъяснение факторов риска, определяющих развитие осложнений заболевания.
Подводя итоги, необходимо отметить, что в настоящее время требуются разработка и совершенствование программ, направленных на поддержание уровня знания пациентов, приобщение их к проведению самооценки и самоконтроля. При этом подход к проблеме комплаентности больных молодого возраста должен осуществляться с двух сторон: как со стороны специалиста, так и со стороны пациента.
Обучение основам коммуникации и мотивации, тактика персонализированного подхода и внедрение компьютерных технологий являются на сегодняшний день приоритетными задачами для здравоохранения с целью повышения приверженности лечению и контроля над симптомами БА.
Источник финансирования
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19–315–90030.
Funding
The study is partially supported by RFBR, research project No. 19–315–90030.
Сведения об авторах:
Леонтьева Нигора Минавваровна — аспирант, младший научный сотрудник кафедры внутренних болезней и иммунологии с курсом постдипломного образования, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России, 660022, Россия, г. Красноярск, ул.
Демко Ирина Владимировна — д.м.н., профессор, заведующая кафедрой внутренних болезней и иммунологии с курсом постдипломного образования, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России, 660022, Россия, г.
Собко Елена Альбертовна — д.м.н., профессор кафедры внутренних болезней и иммунологии с курсом постдипломного образования, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России, 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; заведующая отделением аллергологии, КГБУЗ ККБ, 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 3А; ORCID iD 0000-0003-3153-899X.
Ищенко Ольга Петровна — к.м.н., ассистент кафедры внутренних болезней и иммунологии с курсом постдипломного образования, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России, 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; врач-аллерголог, КГБУЗ ККБ, 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 3А; ORCID iD 0000-0002-1784-9356.
