RU2255654C2 - Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases - Google Patents

Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2255654C2
RU2255654C2 RU2002108203/14A RU2002108203A RU2255654C2 RU 2255654 C2 RU2255654 C2 RU 2255654C2 RU 2002108203/14 A RU2002108203/14 A RU 2002108203/14A RU 2002108203 A RU2002108203 A RU 2002108203A RU 2255654 C2 RU2255654 C2 RU 2255654C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
obstruction
values
patient
airways
Prior art date
Application number
RU2002108203/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002108203A (en
Inventor
Э.К. Николаев (RU)
Э.К. Николаев
С.С. Катаев (RU)
С.С. Катаев
А.В. Мартынов (RU)
А.В. Мартынов
Original Assignee
Николаев Эдуард Константинович
Катаев Сергей Сергеевич
Мартынов Алексей Викторович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николаев Эдуард Константинович, Катаев Сергей Сергеевич, Мартынов Алексей Викторович filed Critical Николаев Эдуард Константинович
Priority to RU2002108203/14A priority Critical patent/RU2255654C2/en
Publication of RU2002108203A publication Critical patent/RU2002108203A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2255654C2 publication Critical patent/RU2255654C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method involves measuring real values of patient partial oxygen pressure in inhaled air portion and partial oxygen pressure in alveolar air portion. Due partial oxygen pressure values are calculated from mathematical formula including blood gas composition values. Ratios binding real and due partial oxygen pressure values are calculated. The ratio values being greater than 1 in a patient under examination, tracheal and bronchial obstruction is to be diagnosed.
EFFECT: high accuracy of diagnosis.
2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии - реаниматологии и может быть использовано в пульмонологии.The invention relates to medicine, namely to anesthesiology - resuscitation and can be used in pulmonology.

Известны способы определения нарушений проходимости дыхательных путей (обструкций):Known methods for determining violations of airway obstruction (obstruction):

1. Метод пневмотахометрии, заключающийся в измерении и регистрации объемной скорости вдоха и выдоха (B.C.Маят. Диагностическая и терапевтическая техника. - М.: Медицина, 1969. - С.184-189).1. The method of pneumotachometry, which consists in measuring and recording the volumetric rate of inspiration and expiration (B.C. Mayat. Diagnostic and therapeutic technique. - M.: Medicine, 1969. - P.184-189).

2. Метод спирометрии, основанный на измерении объемной скорости воздушного потока и изменения объема дыхательной системы, анализируя петлю “поток-объем” (В.С.Маят. Диагностическая и терапевтическая техника. - М.: Медицина, 1969. - с.194-196., Майкл А. Гриппи. Патофизиология легких. М.: Бином, 1997. - с.62-80).2. The method of spirometry, based on measuring the volumetric velocity of the air flow and changes in the volume of the respiratory system, analyzing the loop “flow-volume” (V.S. Mayat. Diagnostic and therapeutic technique. - M .: Medicine, 1969. - p.194- 196., Michael A. Grippy, Pathophysiology of the lungs, Moscow: Binom, 1997. - p. 62-80).

3. Инструментальный метод бронхоскопии, заключающийся в визуальной оценке состояния трахеи и бронхов при помощи бронхоскопа (В.С.Маят. Диагностическая и терапевтическая техника. - М.: Медицина, 1969. - С.143-144).3. The instrumental method of bronchoscopy, which consists in a visual assessment of the condition of the trachea and bronchi using a bronchoscope (V. S. Mayat. Diagnostic and therapeutic technique. - M .: Medicine, 1969. - P.143-144).

Наиболее близким к заявленному способу является компьютерная программа “Алгоритм кислородного статуса”, позволяющая рассчитывать показатели транспорта кислорода в легких: показатели парциального напряжения кислорода (рO2) и парциального напряжения углекислого газа (рСO2) [Copyright Radiometer A/S 1991 Emdrupvej 72. DK-2400, Copenhagen NV, Denmark]. Однако недостатком известных способов, в том числе и прототипа, являются:Closest to the claimed method is the computer program “Algorithm of oxygen status”, which allows you to calculate the oxygen transport in the lungs: the partial oxygen tension (pO2) and the partial voltage of carbon dioxide (pCO2) [Copyright Radiometer A / S 1991 Emdrupvej 72. DK-2400 , Copenhagen NV, Denmark]. However, a disadvantage of the known methods, including the prototype, are:

- поздняя диагностика нарушения проходимости дыхательных путей;- late diagnosis of airway disorders;

- необходимость наличия дорогостоящего медицинского оборудования;- the need for expensive medical equipment;

- при исследовании проходимости дыхательных путей методами пневмотахометрии и спирометрии больной обязательно должен быть в сознании и осуществлять форсированные вдох и выдох, что может не каждый из-за наличия бронхолегочных заболеваний;- when examining airway patency with the methods of pneumotachometry and spirometry, the patient must be conscious and carry out forced inhalation and exhalation, which not everyone can do due to the presence of bronchopulmonary diseases;

- анализировать петлю “поток-объем” у больного в бессознательном состоянии можно лишь в случае нахождения пациента на современном аппарате (респираторе) искусственной вентиляции легких, оснащенном микропроцессором и дисплеем. Эти виды респираторов имеются не в каждом лечебно-профилактическом учреждении. Данные оценки петли “поток-объем” чисто субъективные;- to analyze the “flow-volume” loop in a patient in an unconscious state is possible only if the patient is on a modern mechanical ventilation apparatus (respirator) equipped with a microprocessor and a display. These types of respirators are not available in every medical institution. The estimates of the flow-volume loop are purely subjective;

- методика бронхоскопии требует наличия бронхоскопа; оценка проходимости дыхательных путей оценивается субъективно, зачастую необходимо введение больного в наркоз - т.е. данная методика морально и физически тяжело переносится пациентами.- the technique of bronchoscopy requires a bronchoscope; assessment of airway patency is evaluated subjectively, it is often necessary to introduce the patient to anesthesia - i.e. This technique is morally and physically difficult to tolerate by patients.

Цель изобретения - неинвазивная диагностика проходимости дыхательных путей у больных на искусственной вентиляции легких и при самостоятельном дыхании (больные с бронхиальной астмой и другими бронхолегочными заболеваниями).The purpose of the invention is a non-invasive diagnosis of airway patency in patients with mechanical ventilation and with independent breathing (patients with bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases).

Сущность изобретения заключается в том, что в неинвазивном методе раннего определения проходимости дыхательных путей у больных в процессе искусственной вентиляции легких, с бронхиальной астмой и другими бронхолегочными заболеваниями, включающем определение проходимости дыхательных путей (обструкции) исследованием кислотно-щелочного состояния артериальной крови. Простота изобретения заключается лишь в исследовании кислотно-щелочного состояния артериальной крови пациента микрометодом Аструпа (P.Astrup 1961, 1964), проведение которого возможно в любом лечебном учреждении. Данные величин атмосферного давления, температуры тела пациента, количества гемоглобина крови (с учетом его патологических форм: карбокси- и метгемоглобина), показатели парциального напряжения кислорода (рО2а), углекислого газа (pCO2a) и рН артериальной крови, фракции вдыхаемого кислорода (FiO2) обрабатываются с помощью компьютерной программы: “The oxygen status algorithm” (Copyright Radiometer A/S 1991 Emdrupvej 72. DK - 2400, Copenhagen NV, Denmark). При этом определяются расчетные показатели парциального давления кислорода во вдыхаемой части воздуха (Insp. Oxygen part. Pressure - “I”) и парциального давления кислорода в альвеолярной частях воздуха (Alv. Oxygen part. Pressure - “A”). В норме разница между верхней 155.7 mm Hg (20.7 кРа) и нижней 97.6 mm Hg (13.0 кРа) (Copyright Radiometer A/S 1991. Emdrupvej 72. DK-2400 Copenhagen NV. Denmark. Appendix 4) границей этих показателей (интервал “I -А”) равен 58.1 mm Hg. При нарушении проходимости дыхательных путей происходит увеличение интервала “I-А”. Эти данные нормы представлены в программе для больных на самостоятельном дыхании, т.е. фракция вдыхаемогого кислорода (FiO2)=21%.The essence of the invention lies in the fact that in a non-invasive method for early determination of airway patency in patients during mechanical ventilation, with bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases, including determining airway obstruction (obstruction) by examining the acid-base state of arterial blood. The simplicity of the invention lies only in the study of the acid-base state of the patient’s arterial blood using the Astrup micromethod (P. Astrup 1961, 1964), which can be carried out in any medical institution. Data on atmospheric pressure, patient’s body temperature, the amount of hemoglobin in the blood (taking into account its pathological forms: carboxy- and methemoglobin), partial oxygen tension (pO 2 a), carbon dioxide (pCO 2 a) and arterial pH, respirable oxygen fraction (FiO 2 ) are processed using a computer program: “The oxygen status algorithm” (Copyright Radiometer A / S 1991 Emdrupvej 72. DK - 2400, Copenhagen NV, Denmark). In this case, the calculated parameters of the partial pressure of oxygen in the respirable part of the air (Insp. Oxygen part. Pressure - “I”) and the partial pressure of oxygen in the alveolar part of the air (Alv. Oxygen part. Pressure - “A”) are determined. Normally, the difference between the upper 155.7 mm Hg (20.7 kPa) and the lower 97.6 mm Hg (13.0 kPa) (Copyright Radiometer A / S 1991. Emdrupvej 72. DK-2400 Copenhagen NV. Denmark. Appendix 4) the boundary of these indicators (interval “I -A ”) is equal to 58.1 mm Hg. In case of airway obstruction, the interval “I-A” increases. These data rates are presented in the program for patients on spontaneous breathing, i.e. respirable oxygen fraction (FiO 2 ) = 21%.

После перевода больных на искусственное дыхание фракция вдыхаемого кислорода (FiO2) увеличивается. Поэтому оценивать интервал “I-А” у больных в процессе искусственной вентиляции легких необходимо в сравнении не с начальными нормами (при дыхании атмосферным воздухом), а с должным значением интервала “I-А” для определенного FiO2.After transferring patients to artificial respiration, the fraction of respirable oxygen (FiO 2 ) increases. Therefore, to evaluate the interval “I-A” in patients during mechanical ventilation is necessary not in comparison with the initial norms (when breathing atmospheric air), but with the proper value of the interval “I-A” for a certain FiO 2 .

Должное значение разницы парциального давления кислорода в инспираторной и альвеолярной частях воздуха является производным от парциального напряжения углекислого газа (Art. Carbon. Dioxide tension-pCO2) и кислорода (Art. Oxygen tension - p02) в артериальной крови, FiO2 и вычисляется по формуле:The proper value of the difference in the partial pressure of oxygen in the inspiratory and alveolar parts of the air is derived from the partial voltage of carbon dioxide (Art. Carbon. Dioxide tension-pCO 2 ) and oxygen (Art. Oxygen tension - p02) in arterial blood, FiO 2 and is calculated by the formula :

pCO2a(1/RQ-FiO2/100x1(RQ-1), гдеpCO 2 a (1 / RQ-FiO 2 / 100x1 (RQ-1), where

RQ-дыхательный коэффициент=рСO2а/рO2а. (Mads & Ole Siggaard-Andersen. An interactive introduction THE OXYGEN STATUS ALGORITHM™. Radiometer Copenhagen, 1991, p.43).RQ-respiratory coefficient = pCO 2 a / pO 2 a. (Mads & Ole Siggaard-Andersen. An interactive introduction THE OXYGEN STATUS ALGORITHM ™. Radiometer Copenhagen, 1991, p. 43).

Распознанное увеличение разницы интервала “I-A” от должного значения свидетельствует о нарушении проходимости (обструкции) дыхательных путей. Диагностировать обструктивные нарушения новым методом возможно на любом этапе оказания медицинской помощи (догоспитальном, поликлиническом, стационарном), тем самым начинать раннее лечение нарушений проходимости дыхательных путей, не доводя до развития грозных осложнений.A recognized increase in the difference in the “I-A” interval from the proper value indicates impaired airway obstruction. It is possible to diagnose obstructive disorders with the new method at any stage of medical care (prehospital, outpatient, inpatient), thereby starting early treatment of airway obstruction, without leading to the development of formidable complications.

Пример: Больной К., 43 лет, поступил в токсикологический центр в июле 2001 г. с острым отравлением угарным газом, в коме III ст., явлениями аспирационного синдрома. Интервал “I-A ” на момент поступления равнялся 62.9 mm Hg, что указывало на наличие обструкции дыхательных путей (в норме интервал “I-A” при FiO2 21% равен 58.1 mm Hg) и требовало проведение неотложных мероприятий.Example: Patient K., 43 years old, was admitted to a poison control center in July 2001 with acute carbon monoxide poisoning, in a coma of the third degree, with the phenomena of an aspiration syndrome. The interval “IA” at the time of admission was 62.9 mm Hg, which indicated the presence of airway obstruction (normal interval “IA” with FiO 2 21% is 58.1 mm Hg) and required urgent measures.

Отображение показателей обструктивных изменений в программе “Алгоритм кислородного статуса” на момент поступления больного К., 43 лет, показано на фиг.1.The display of indicators of obstructive changes in the program “Algorithm of oxygen status” at the time of admission of the patient K., 43 years old, is shown in figure 1.

После перевода больного на аппарат искусственной вентиляции легких, проведения санационной фибробронхоскопии обструкция дыхательных путей пищевыми массами была ликвидирована, проходимость дыхательных путей восстановлена - о чем свидетельствует интервал “I-A”. Теперь “I-A”=52.3 mm Hg (в норме, интервал “I-A” при FiO2 60% равен 58.1 mm Hg).After transferring the patient to the artificial lung ventilation apparatus, conducting rehabilitation fibrobronchoscopy, airway obstruction with food masses was eliminated, airway obstruction was restored - as evidenced by the interval “IA”. Now, “IA” = 52.3 mm Hg (normal, the interval “IA” with FiO 2 60% is 58.1 mm Hg).

Отображение показателей обструктивных изменений в программе "Алгоритм кислородного статуса" после перевода больного К. на аппарат искусственной вентиляции легких и проведения санационной фибробронхоскопии показано на фиг.2.The display of indicators of obstructive changes in the program "Algorithm of oxygen status" after transferring patient K. to the ventilator and performing rehabilitation fibrobronchoscopy is shown in figure 2.

Claims (1)

Способ определения обструкции дыхательных путей у больных на искусственной вентиляции легких, с бронхиальной астмой и другими бронхолегочными заболеваниями, включающий определение показателей газового состава крови, отличающийся тем, что при помощи компьютерной программы определяют разницу между истинными значениями парциального давления кислорода во вдыхаемой части воздуха и парциального давления кислорода в альвеолярной части воздуха у пациента, полученную величину сравнивают с должным значением, рассчитываемым по формулеA method for determining airway obstruction in patients with mechanical ventilation, with asthma and other bronchopulmonary diseases, including determining the gas composition of the blood, characterized in that using a computer program to determine the difference between the true values of the partial pressure of oxygen in the inhaled part of the air and the partial pressure oxygen in the alveolar part of the air in a patient, the obtained value is compared with the proper value calculated by the formula рCO2a(1/RQ-FiO2/100×1(RQ-1),rCO 2 a (1 / RQ-FiO 2/100 × 1 (RQ-1), где рO2а и рСО2а - парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови;where pO 2 a and pCO 2 a are the partial pressure of oxygen and carbon dioxide in arterial blood; RQ - дыхательный коэффициент, равный рСO2а/рО2а;RQ is the respiratory coefficient equal to pCO 2 a / pO 2 a; FiO2 - содержание кислорода во вдыхаемой смеси,FiO 2 - the oxygen content in the inhaled mixture, и при соотношении полученных величин больше единицы у обследуемого больного диагностируют обструкцию трахеи и бронхов.and when the ratio of the obtained values is more than one, the patient being examined is diagnosed with obstruction of the trachea and bronchi.
RU2002108203/14A 2002-04-01 2002-04-01 Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases RU2255654C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108203/14A RU2255654C2 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108203/14A RU2255654C2 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002108203A RU2002108203A (en) 2003-12-10
RU2255654C2 true RU2255654C2 (en) 2005-07-10

Family

ID=35838599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002108203/14A RU2255654C2 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2255654C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460456C1 (en) * 2011-02-22 2012-09-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ДПО НГИУВ Минздравсоцразвития России) Method of diagnosing obstructive impairment of patency of airways in patients on apparatus breathing
RU2750973C1 (en) * 2020-11-30 2021-07-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for diagnosing bronchial obstruction in lung transplant recipients
RU2796385C1 (en) * 2023-02-04 2023-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for determination of bronchial destruction degree in patients with bronchial asthma

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Copyright Radiometer A/S 1991 Emdrrupvej 72/ DK-2400 Copenhagen NV, Denmark. *
СКИБА В.П. Трахеобронхиальная дискинезия, автореф. диссер. канд., Минск, 1995, с.3-20. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460456C1 (en) * 2011-02-22 2012-09-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ДПО НГИУВ Минздравсоцразвития России) Method of diagnosing obstructive impairment of patency of airways in patients on apparatus breathing
RU2750973C1 (en) * 2020-11-30 2021-07-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for diagnosing bronchial obstruction in lung transplant recipients
RU2796385C1 (en) * 2023-02-04 2023-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for determination of bronchial destruction degree in patients with bronchial asthma

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6788503B2 (en) Equipment and methods for analyzing nitric oxide levels in exhaled breath
EP1435836B1 (en) Respiratory analysis with capnography
US7270638B2 (en) Method and device for diagnosis using an oscillating airflow
JP3793299B2 (en) Ventilator system
JP3366651B2 (en) Device for identifying nitric oxide in exhaled breath
US20070123792A1 (en) System and method for determining airway obstruction
AU2003206304A1 (en) Method and device for diagnosis using an oscillating airflow
US6599252B2 (en) Method and apparatus for anatomical deadspace measurement
JP2000506601A (en) Method and apparatus for measurement of human breath constituents
JP2004506457A5 (en)
JP2004506457A (en) Apparatus and method for maskless delivery of inhaled mixed gas and gas sampling
JP2009506825A (en) Method and apparatus for monitoring vital capacity
Casati et al. Accuracy of end-tidal carbon dioxide monitoring using the NBP-75® microstream capnometer. A study in intubated ventilated and spontaneously breathing nonintubated patients
Berry et al. Pulmonary airway resistance with the endotracheal tube versus laryngeal mask airway in paralyzed anesthetized adult patients
JP2013533760A (en) Weaning from artificial respiration using capnography
Bourgain et al. Measurement of end-expiratory pressure during transtracheal high frequency jet ventilation for laryngoscopy
CN112754465B (en) Method for estimating quasi-static compliance of lung under pressure-controlled mechanical ventilation
US8353295B2 (en) Branching unit and arrangement for delivering a respiratory gas of a subject
JP5695573B2 (en) System and method for determination of functional residual capacity of a subject
RU2255654C2 (en) Method for diagnosing the cases of airways potency disorders (obstruction) during artificial lung ventilation applied to bronchial asthma and other bronchopulmonary diseases
US20210244900A1 (en) Method for operating a ventilator for artificial ventilation of a patient, and such a ventilator
Galetin et al. Hypercapnia in COPD patients undergoing endobronchial ultrasound under local anaesthesia and analgosedation: a prospective controlled study using continuous transcutaneous capnometry
Dellweg et al. Tracheostomy decannulation: implication on respiratory mechanics
Schober et al. Effects of inspiratory oxygen concentration on endtidal carbon monoxide concentration
Berman et al. Fiberoptic bronchoscopy: monitoring oxygenation with ear oximetry

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees