sovremennye-metody-ocenki-provodimosti-malyh-dyhat

Современные методы оценки проводимости малых дыхательных путей

Оценка степени нарушения проводимости малых дыхательных путей (МДП) является одним из ключевых шагов в терапии бронхиальной астмы (БА) для персонализированного фармакологического лечения и достижения лучшего контроля заболевания [1].

МДП определяются как дыхательные пути (ДП) от восьмого порядка до дыхательных бронхиол с внутренним диаметром менее 2 мм [2]. По данным исследований, распространенность патологии МДП у взрослых при астме составляет 50– 60% при всех степенях тяжести заболевания [3, 4]. В настоящее время существует несколько прямых и косвенных методов измерений поражения периферических дыхательных путей, некоторые из них пока выполняются только в исследовательских целях. К наиболее значимым функциональным тестам, результаты которых повышают или снижают вероятность наличия у пациента БА и поражения МДП, относятся: спирометрия, бодиплетизмография, тесты импульсной осциллометрии (ИОМ), тесты вымывания азота из легких.

При патологии МДП просвет их сужается вплоть до полного закрытия, что приводит к задержке воздуха в альвеолах («воздушная ловушка») и неравномерному распределению вентиляции [5]. Тесты, с помощью которых можно оценить эти изменения, не позволяют непосредственно измерить сопротивление МДП, но могут быть полезными в клинической практике. Одним из таких методов является измерение общей емкости легких (ОЕЛ) и ее составляющих: мобилизуемого (жизненная емкость легких (ЖЕЛ)) и немобилизуемого объема, который остается в легких после максимально глубокого выдоха (остаточный объем легких (ООЛ)). Сужение/преждевременное закрытие МДП и задержка воздуха в альвеолах на выдохе приводят к изменению структуры легочного объема (увеличению ООЛ и снижению ЖЕЛ). Измерение всех компонентов ОЕЛ возможно методом общей плетизмографии, преимуществами которого также являются неинвазивность и простота выполнения. Была выявлена достоверная положительная корреляционная связь между ООЛ и сопротивлением МДП, что указывает на то, что изменение ООЛ является маркером дисфункции МДП [5]. Поскольку ОЕЛ при обструктивных заболеваниях органов дыхания также увеличивается, отношение ООЛ/ОЕЛ – наиболее приемлемый показатель относительного увеличения ООЛ.

Импульсная осциллометрия – метод оценки общего сопротивления дыхательной системы (дыхательный импеданс), который позволяет выявлять дисфункцию периферических отделов дыхательных путей и может быть использован как альтернативный метод функциональной оценки внешнего дыхания при БА [6].

Преимуществами ИОМ, кроме неинвазивности, являются отсутствие необходимости физических усилий пациента и, следовательно, возможность выполнения у дошкольников и лиц пожилого и старческого возраста. В ходе исследования от пациента требуются минимальные усилия: необходимо спокойно дышать с произвольной частотой, проведение теста занимает не более 3–5 мин. Метод позволяет измерять как дыхательный импеданс, так и его составляющие, при этом используется диапазон частот осцилляций от 5 до 35 Гц. Более низкие частоты отражают изменения, возникающие в более дистальных дыхательных путях, тогда как более высокие частоты отражают изменения в более крупных дыхательных путях (ДП). Отклонения параметров ИОМ могут предшествовать клинической манифестации БА и изменениям параметров спирометрии [7]. В практике ИОМ может служить дополнением к спирометрическому исследованию у больных астмой, особенно в тех случаях, когда отклонения параметров спирометрии от нормы не зарегистрированы, поскольку у 67% таких пациентов были выявлены изменения показателей ИОМ. Изменения большинства параметров ИОМ у пациентов с астмой статистически значимо коррелируют со всеми параметрами спирометрии и большинством параметров бодиплетизмографии. Кроме того, метод может быть информативен при дифференциальной диагностике астмы, хронического бронхита и эмфиземы легких [8].

Еще одним тестом для ранней диагностики патологии МДП является измерение вымывания азота из легких [5]. Тест основан на регионарных различиях в вентиляции. Анализируется кривая вымывания азота, на которой можно выделить четыре фазы: фаза I обусловлена выдыханием воздуха из анатомически «мертвого» пространства трахеи; по мере выдыхания воздуха из альвеол отмечается рост кривой (фаза II); фаза альвеолярного плато (фаза III), в норме практически плоская, когда воздух выдыхается из альвеол; фаза IV, или объем закрытия легких (ОЗЛ), определяется резким ростом концентрации азота, что связано с закрытием ДП в базальных отделах легких и преимущественным опустошением верхушечных участков. Сумма ОЗЛ и ООЛ составляет емкость закрытия легких (ЕЗЛ). Патология МДП даже на ранних стадиях заболевания приводит к увеличению ОЗЛ и ЕЗЛ. Выявлено, что ОЗЛ как маркер преждевременного закрытия МДП хорошо коррелирует с соотношением ООЛ/ОЕЛ и обладает более высокой чувствительностью, чем традиционные спирометрические показатели потока форсированного выдоха [9].

Помимо преждевременного закрытия МДП и наличия «воздушной ловушки», патология МДП характеризуется неравномерным распределением вентиляции [5]. Оценить неравномерность вентиляции можно неинвазивными функциональными методами вымывания азота как при одиночном вдохе кислорода (наклон фазы III является мерой неоднородности вентиляции), так и при множественном дыхании (МД), обладающими хорошей чувствительностью и воспроизводимостью. При патологии МДП значение индекса неоднородности вентиляции в респираторной зоне Sacin будет увеличиваться.

Следует отметить, что такие функциональные методы диагностики, как общая плетизмография, ИОМ и вымывание азота при МД или при одиночном вдохе кислорода, могут использоваться не только для оценки дисфункции МДП, но и для динамического наблюдения за воздействием различных веществ на МДП.

За последние несколько лет методы визуализации также становятся важным инструментом для исследования состояния МДП благодаря однородным критериям оценки [1]. Сравнение средней плотности легких на выдохе и вдохе с использованием компьютерной томографии с высоким разрешением обеспечивает количественный показатель, называемый MLD E/I (mean lung density between expiratory and inspiratory). При астме показатель MLD E/I коррелирует со значениями ОФВ1, СОС25–75 (средняя объёмная скорость при выдохе от 25 до 75% ФЖЕЛ) и соотношениями ОФВ1/ЖЕЛ, ООЛ/ОЕЛ, что позволяет предположить, что он отражает заболевание МДП [10]. Для оценки структуры и вентиляции дистальных дыхательных путей с использованием как статических, так и динамических протоколов может быть использована магнитно- резонансная томография с гиперполяризацией гелия (3He MRI). Для оценки вентиляции и распределения ингаляционных препаратов исследователями применяются методы ядерной медицины, такие как двумерная (2-D) гамма-сцинтиграфия, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Однако при проведении данных тестов визуализации соотношение экономических затрат и клинической эффективности при динамическом наблюдении за пациентом остается невыгодным. Кроме того, некоторые из этих методов трудновыполнимы при рутинном обследовании в клинической практике.

В настоящее время не существует какого-либо одного показателя, который мог бы изолированно использоваться в качестве единственного теста для выявления дисфункции МДП. Так, в крупномасштабном международном наблюдательном когортном исследовании ATLANTIS у пациентов с астмой была продемонстрирована взаимосвязь между поражением МДП и тяжестью БА и выявлены методы, которые наилучшим образом измеряют наличие и степень поражения мелких дыхательных путей при астме [11]. При однофакторном анализе значимые корреляции с показателями контроля астмы и обострениями были выявлены у параметров импульсной осциллографии, объемов легких, вымывания азота при МД и СОС25–75 (корреляции Спирмена 0,20–0,25; p<0,0001 после коррекции Бонферрони). В многофакторном анализе с известными предикторами обострения результаты ИОМ также независимо предсказывали результаты контроля астмы и обострения.

Важно подчеркнуть, что поражение МДП связано с тяжестью БА и, независимо от степени тяжести, со склонностью к обострениям [12]. Следовательно, проведение функциональных тестов патологии периферических дыхательных путей должно быть рутинным методом оценки пациентов с астмой независимо от контроля заболевания, особенно при фенотипах БА с преимущественным вовлечением МДП (БА у курильщиков, у пожилых людей, при фиксированной бронхиальной обструкции, при сочетании БА и ХОБЛ и др.). Также требуются дальнейшие научные исследования и практические разработки более простых клинически применимых подходов, которые наиболее точно и надежно позволят выявить степень поражения МДП.

 

Foster/ website 24//08/2022 RUS_23

Список используемой литературы:

  1. Zinellu E., Piras B., Ruzittu G.G.M., Fois SS, Fois AG, Pirina P. Recent Advances in Inflammation and Treatment of Small Airways in Asthma. Int J Mol Sci. 2019 May 28;20(11):2617. doi: 10.3390/ijms20112617.
  2. Bonini M., Usmani O.S. The role of the small airways in the pathophysiology of asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Ther. Adv. Respir. Dis. 2015;9:281–293. doi:10.1177/1753465815588064
  3. Usmani O.S., Singh D., Spinola M., Bizzi A., Barnes P.J. The prevalence of small airways disease in adult asthma: A systematic literature review. Respir. Med. 2016;116:19–27. doi: 10.1016/j.rmed.2016.05.006.
  4. Postma D.S., Brightling C., Baldi S., Van den Berge M., Fabbri L.M., Gagnatelli A., Papi A., Van der Molen T., Rabe K.F., Siddiqui S., et al. Exploring the relevance and extent of small airways dysfunction in asthma (ATLANTIS): Baseline data from a prospective cohort study. Lancet Respir. Med. 2019;7:402–416. doi: 10.1016/S2213-2600(19)30049-9.
  5. Черняк А.В. Функциональные методы диагностики патологии мелких дыхательных путей. Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2013;1:36-41.
  6. Савушкина О.И., Крюков Е.В., Черняк А.В., Зайцев А.А., Каменева М.Ю. Применение импульсной осциллометрии у больных бронхиальной астмой. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2019;73:34-41. doi: 10.36604/1998-5029-2019-73-34-41
  7. Schulze J., Biedebach S., Christmann M., Herrmann E., Voss S., Zielen S. Impulse oscillometry as a predictor of asthma exacerbations in young children. Respiration. 2016;91(2):107–114. doi: https://doi.org/10.1159/000442448
  8. Van Noord J. A., Clément J., Van De Woestijne K.P., Demedts M. Total respiratory resistance and reactance in patients with asthma, chronic bronchitis, and emphysema. Am. Rev. Respir. Dis. 1991;143(5):922–927. doi: https://doi.org/10.1164/ajrccm/143.5_Pt_1.922
  9. in 't Veen J.C., Beekman A.J., Bel E.H., Sterk P.J. Recurrent exacerbations in severe asthma are associated with enhanced airway closure during stable episodes. Am J Respir Crit Care Med. 2000;161(6):1902-6. doi: 10.1164/ajrccm.161.6.9906075.
  10. Ueda T., Niimi A., Matsumoto H., Takemura M., Hirai T., Yamaguchi M., Matsuoka H., Jinnai M., Muro S., Chin K., et al. Role of small airways in asthma: Investigation using high-resolution computed tomography. J. Allergy Clin. Immunol. 2006;118:1019-1025. doi: 10.1016/j.jaci.2006.07.032.
  11. 1Kraft M, Richardson M, Hallmark B, Billheimer D, Van den Berge M, Fabbri LM, Van der Molen T, Nicolini G, Papi A, Rabe KF, Singh D, Brightling C, Siddiqui S; ATLANTIS study group. The role of small airway dysfunction in asthma control and exacerbations: a longitudinal, observational analysis using data from the ATLANTIS study. Lancet Respir Med. 2022;10(7):661-668. doi: 10.1016/S2213-2600(21)00536-1.
  12. Айсанов З.Р., Калманова Е.Н. Поражение малых дыхательных путей при бронхиальной астме: новые данные, новая парадигма. Практическая пульмонология. 2019;1:6-14.

Другие публикации

Особенности ведения пациентов с ХОБЛ на фоне COVID-19 (GOLD 2021)
Современная концепция терапии бронхиальной астмы: режим терапии – индивидуальный, препарат – универсальный
Риск пневмонии у больных ХОБЛ и БА на фоне приема ИГКС. Все ли молекулы одинаковы?