Спірографи і спірометри. Особливості, принцип роботи, класифікація
Спірометрія - графічної метод реєстрації змін обсягів легких під час дихання. Спірографія дозволяє отримати ряд показників, які описують вентиляцію легенів. Це статичні обсяги і ємності, які характеризують властивості легких і грудної стінки, а також динамічні показники, які визначають кількість повітря, вентильованого через дихальні шляхи під час вдиху і видиху за одиницю часу. Показники визначають у режимі спокійного дихання, а деякі - при проведенні прискорених дихальних маневрів. Ідеальним приладом для отримання характеристик дихання є спірометр.
Спірометр дозволить виявити патологію, дізнатися ступінь загрози, яка насувається на легкі, визначити клінічний діагноз, вести моніторинг розвитку хвороби і контролювати ефективність терапії. В основному цей прилад використовується в пульмонології для діагностики захворювань легенів, бронхіальної астми, оцінки стану дихальної системи при інших захворюваннях і в процесі лікування.
Спірограф - це портативний настільний прилад, що виконує вимірювання і обчислення 26 показників зовнішнього дихання і формує заключний протокол обстеження. У протоколі обстеження містяться дані про пацієнта (№, вік, вага, зростання, підлога), дата і час обстеження. Спірограф забезпечує автоматичне приведення об'ємних і швидкісних показників до стандартних газовим умов (BTPS). Спірограф складається з основного блоку - спирометра, датчика спирометра, мундштуків і принтера.
Принцип роботи спірометрів
Спочатку спірометр був механічним пристроєм і представляв собою порожній циліндр, поміщений в посудину з водою догори дном. Видихається пацієнтом повітря подавався в циліндр і в процесі видиху він піднімався на певний рівень. До циліндру під'єднують записуючий пристрій, який в процесі вимірювання риси графік залежності обсягу повітря, що видихається від часу. Потрібні параметри розраховувалися вручну на основі показань приладу.
Сьогодні ж, в основу роботи сучасних спірометрів закладений турбінний механізм дії. Каркас приладу оснащений мікропроцесором, на який надходить інформація з турбіни - основний робочої частини інструменту, що приводиться в рух повітрям, що видихається пацієнтом при максимальному зусиллі. Отримані дані реєструються і в цифровому вигляді виводяться на екран.
1.Стаціонарний - пристрій, що володіє максимальною функціональністю і габаритами. Як правило, настільного типу. Включає в себе принтер.
2.Портатівний спірометр - невеликий пристрій. Відрізняються набором проведених вимірювань, наявністю принтера, можливістю підключення датчика SpO2. Забезпечує зручність обстеження поза стаціонаром. Багато кишенькові моделі можуть використовуватися пацієнтами самостійно. Також більшість портативних пристроїв можуть взаємодіяти з ПК за допомогою USB або Bluetooth. Комп'ютер в даному випадку може використовуватися для створення бази даних або більш складної обробки отриманих вимірів.
3.Компьютерний спірометр може працювати тільки за допомогою підключеного до комп'ютера, з встановленим на ньому спеціальним програмним забезпеченням. Функціональність цих пристроїв обмежена лише можливостями програми. Як правило, це максимально повний набір можливих обчислень.
Портативні і кишенькові спірометри порівняно недавно з'явилися на ринку медтехніки. Ці пристрої незамінні для проведення спирометрических обстежень на виїздах, діагностики критичних станів і своєчасного надання пацієнтам невідкладної допомоги.
Найчастіше спирография застосовується для оцінки функціональних можливостей дихальної системи, наглядом за просуванням хвороби або процесом лікування.
Конкретні випадки застосування спірометру:
- Бронхіальна астма - алергічний запальний процес, який супроводжується реактивним спазмом бронхів (звуження просвіту), виробленням в'язкої «стеклообразной» мокротиння і порушенням проходження повітря в них.
- Хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ) - тривале запалення слизової оболонки бронхів, яке розвивається внаслідок різних причин (інфекційний процес, вплив різних токсинів, в першу чергу при палінні) і супроводжується поступовим зменшенням їх просвіту з порушенням зовнішнього дихання.
- Онкологічний процес - формування злоякісного або доброякісного новоутворення, яке зменшує просвіт бронхів з порушенням проходження повітря.
- Запалення легенів (пневмонія) - призводить до порушення еластичності легенів, здавлення бронхів внаслідок розвитку набряку і подальшого погіршення проходження повітря.
Протипоказання проведення спірометрії
Незважаючи на простоту і легкість проведення, спірографія протипоказана в наступних випадках:
1. Складна недостатність легких.
2. Прогресуюча стенокардія, інфаркт міокарда, гостре порушення мозкового кровообігу.
3. злоякісна артеріальна гіпертензія, гіпертонічний криз.
4. токсикози вагітності, друга половина вагітності.
5. недостатність кровообігу III стадії.
Проведення спірометрії дуже легкий, швидкий спосіб, що не вимагає додаткових коштів і надзусиль. Залежно від моделі спирометра або спірометру етапи можуть зміняться, але суть проведення одна і та ж.
Етапи проведення спірометрії:
1. Вимірювати і ввести особисті параметри росту, ваги в спірометр.
2. При відсутності мундштука, одягнути його на спірометр.
3. Піднести спірометр до рота і вдихнути якомога більше повітря і з усієї сили видихнути в мундштук поки легкі повністю не будуть порожніми. (Для поліпшення ефекту - надягаємо кліпсу на ніс).
4. Дивитися на результат.
Показники спирометра (спірометру):
Під час спирографии визначаються основні показники, що дають можливість оцінити функцію зовнішнього дихання.
- Дихальний обсяг (ДО) - повітря, який людина видихає в спокійному стані, в нормі становить близько 500-600 мл. Значення може бути вищим у спортсменів, низьке - вказує на патологію органів системи дихання.
- Хвилинний обсяг дихання (МОД) - показник сумарного обсягу, який проходить через легені в стані спокою (без фізичних навантажень) протягом хвилини, результат варіабельний, залежить від дихального обсягу і частоти дихальних рухів.
- Життєва ємність легенів (ЖЕЛ) - показує обсяг, який людина може видихнути після глибокого вдиху. Обсяг, який можна видихнути додатково, - близько 1500 мл. Його зниження вказує на зменшення обсягу легень або наявність перешкоди для виходу повітря, в тому числі пов'язаного зі спазмом бронхів.
- Обсяг форсованого видиху (ОФВ 1) за 1 секунду - обсяг, який людина видихає протягом часу, що становить одну секунду, в нормі повинен бути не нижче 70-85% від ЖЕЛ. Його зменшення також вказує на погіршення прохідності бронхів (обструкція).
- Форсована життєва ємкість легень (ФЖЄЛ) - практично не відрізняється від ЖЕЛ, відрізняється тим, що глибокий видих проводиться швидко, при цьому показник становить 90-95% від звичайної ЖЕЛ. Зниження ФЖЕЛ вказує на погіршення прохідності бронхіального дерева.
- Індекс Тиффно - розраховується шляхом ділення ОФВ1 на ЖЕЛ, в нормі варіює в межах 70-75%, знижується також при наявності обструкції.
Рис.1 - Приклад отриманих результатів спірографії
Всі ці функції повноцінно реалізуються лише за умови високої якості апаратури для виконання спирометрических досліджень. Технічні можливості спирометра безпосередньо впливають на достовірність даних обстеження, правильність постановки діагнозу і коректність лікування.
Пікфлоуметрія - найважливіший тест для хворих на бронхіальну астму, хронічний бронхіт та інші захворювання легенів, які вимагають постійного контролю за станом прохідності дихальних шляхів. А кращий прилад для цього - піклуометр.
Спейсер - додатковий обсяг, що спрощує техніку інгаляції та сприяє більш глибокому проникненню лікувального аерозолю в дихальні шляхи пацієнта, а також сприяють раціональному використанню аерозолю.