RU2324508C2 - Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии - Google Patents
Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324508C2 RU2324508C2 RU2006106162/14A RU2006106162A RU2324508C2 RU 2324508 C2 RU2324508 C2 RU 2324508C2 RU 2006106162/14 A RU2006106162/14 A RU 2006106162/14A RU 2006106162 A RU2006106162 A RU 2006106162A RU 2324508 C2 RU2324508 C2 RU 2324508C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capnogram
- index
- angle
- curve
- formula
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине. Определяют индекс CO2 по формуле индекс CO2=tgα/tgβ, где α - угол наклона кривой выдоха смешанного воздуха, а β - угол наклона альвеолярного плато и индекс Ван Мертена 
по формуле 
где Re - радиус экспоненциальной части капнограммы, r1 радиус закругления перехода нисходящей части кривой в горизонтальную линию и угол γ - угол гамма между прямыми, являющимися продолжениями восходящей ветви капнограммы и ветви альвеолярного плато. Используют дыхательные циклы с такой формой кривой капнограммы, в которой отношение фазы выдоха к длительности дыхательного цикла не меньше 0,5, амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не больше 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа на анализируемом участке капнограммы, относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа предыдущего и последующего дыхательного цикла не превышает 10%. Рассчитывают суммарный показатель вероятности обструкции К по формуле К=(К1+К2+К3)/3, где K1=19 - Индекс СО2, 
К3=γ-103, и при значении показателя К>1 судят о наличии обструктивных нарушений внешнего дыхания. Способ повышает точность диагностики.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики нарушений внешнего дыхания.
Известен способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии, в котором в качестве критерия обструкции используют индекс Ван Мертена 
где Re - радиус экспоненциальной части капнограммы, a r1, радиус закругления перехода нисходящей части кривой в горизонтальную линию. 
в норме ≤0,5 секунды. Если превышает 0,5 секунды, то это говорит о бронхиальной обструкции [1].
Известен способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии, в котором в качестве критерия обструкции используется угол γ - угол гамма между прямыми, являющимися продолжениями восходящей ветви капнограммы и ветви альвеолярного плато. Среднее значение угла γ у здоровых людей равно 102,92±2,62°. У курильщиков он составляет 106±1,38°. При легкой бронхиальной обструкции значение γ больше 109°. При значительной бронхиальной обструкции величина угла r превышает 120° [2].
Ближайшим техническим решением к заявляемому является способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии, в котором в качестве критерия обструкции (т.н. «индекса СО2») используют отношение тангенсов углов α и β:
Инд.CO2=tgα/tgβ,
где α - угол наклона кривой выдоха смешанного воздуха (восходящая инфлексия), а β - угол наклона альвеолярного плато. Если значения индекса CO2 меньше 19 ед, это считается признаком бронхиальной обструкции [3].
По сравнению со способами [1, 2] способ [3] является более информативным, однако точность диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания остается невысокой.
Задача, решаемая изобретением, - повышение точности диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии.
Указанная задача решается тем, что в способе диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии, в котором определяют индекс СО2 по формуле:
индекс CO2=tgα/tgβ,
где α - угол наклона кривой выдоха смешанного воздуха, а β - угол наклона альвеолярного плато, дополнительно определяют индекс Ван Мертена RCO2 по формуле
где Re - радиус экспоненциальной части капнограммы, а r1 - радиус закругления перехода нисходящей части кривой в горизонтальную линию, и угол γ между прямыми, являющимися продолжениями восходящей ветви капнограммы и ветви альвеолярного плато; в качестве анализируемого участка капнограммы используют дыхательные циклы, где отношение фазы выдоха к длительности дыхательного цикла не меньше 0,5; амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не больше 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа на анализируемом участке капнограммы; относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа предыдущего и последующего дыхательного цикла не превышает 10%; рассчитывают суммарный показатель вероятности обструкции К по формуле
К=(К1+К2+К3)/3,
где K1=19 - Индекс CO2; 
К3=γ-103, и судят о наличии обструктивных нарушений внешнего дыхания при значении показателя К>1.
Выбор анализируемого участка капнограммы согласно указанным выше критериям позволяет провести адекватные графические построения (построить прямые, являющиеся продолжением ветвей капнограммы, вписать окружности в закругления углов капнограммы), и как следствие - повысить точность определения критериев обструкции - индекса CO2, индекса Ван Мертена и угла γ.
Условие, при котором отношение фазы выдоха к длительности дыхательного цикла не должно быть меньше 0,5, означает, что снижение длительности экспираторной фазы менее 50% от продолжительности дыхательного цикла, существенно искажает форму альвеолярного плато. При этом альвеолярная фаза капнограммы становится завышенной (круто возрастающей), что заведомо увеличивает капнографические показатели обструкции (преимущественно показатель Ван-Мертена и индекс CO2), т.е. приводит к гипердиагностике. Такая ситуация возникает, например, при поверхностном учащенном дыхании, когда наблюдаются серии неполноценных для вентиляции дыхательных циклов, в течение которых регистрируется отсутствие альвеолярного плато (признак короткого и столь же поверхностного выдоха).
Условие, при котором амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не превышает 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ETCO2) на анализируемом участке капнограммы, означает, что альвеолярное плато должно иметь правильные очертания. При наличии глубоких ицизур (выемок и острых зубцов) на фазе плато затрудняется графическое построение прямой, являющейся продолжением этой фазы, что приводит к повышению положения данной прямой и увеличивает капнографические показатели обструкции (преимущественно индекс CO2 и угол γ -), т.е. возникает гипердиагностика. В норме альвеолярное плато четко выделяется в виде ровного, почти горизонтального отрезка. Чаще всего осцилляции (острые зубцы и инцизуры) на фазе плато связаны с артефактами регистрации (обычно из-за накопления конденсата в элементах регистрирующего устройства).
Условие, при котором относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ETCO2) предыдущего и последующего дыхательного цикла не превышает 10%, означает, что относительное постоянство амплитуды волн капнограммы обуславливает и постоянство их формы. При аритмии дыхания нарушается регулярность чередования капнографических волн. Если нерегулярность дыхательного ритма сочетается с изменчивостью глубины вдохов и выдохов (что характерно для неврологической патологии, наркотической депрессии дыхательного центра и периода восстановления дыхания после длительной искусственной вентиляции легких), волны капнограммы неодинаковы по форме. При этом различие в форме волны касается и наклона кривой выдоха смешанного воздуха (восходящая инфлексия), наклона альвеолярного плато, а также радиуса закругления перехода восходящей части кривой в альвеолярную фазу. Это означает увеличение капнографических показателей обструкции (индекс СО2, индекс Ван Мертена и угол гамма) и приводит к гипердиагностике.
Способ согласно изобретению осуществляется следующим образом. Исходное положение пациента - сидя. В течение 2 минут проводят запись капнограммы. По завершении записи осуществляют выбор участка капнограммы для определения капнографических показателей обструкции. Условия выделения участка капнограммы сводятся к поиску циклов с определенной формой дыхательной кривой, отвечающей указанным выше критериям.
Такими критериями являются:
- отношение фазы выдоха к длительности дыхательного цикла не должно быть меньше 0,5;
- амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не должна превышать 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ETCO2) на анализируемом участке капнограммы;
- относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ЕТСО2) предыдущего и последующего дыхательного цикла не должна превышать 10%.
Если у больного параметры формы дыхательной кривой выходят за указанные выше допустимые значения, данный участок кривой исключается из обработки.
Выбранный участок кривой подвергается дополнительной графической обработке, заключающейся в построении прямых, являющихся продолжениями восходящего, нисходящего колен капнограммы, а также альвеолярного плато; измерении соответствующих углов и радиусов. Затем определяют индексы СО2 и Ван Мертена, угол γ и рассчитывают суммарный показатель вероятности обструкции К по формуле:
К=(К1+К2+К3)/3,
где K1 определяется как разность между 19 и измеренным значением индекса CO2, т.е. K1=19 - Индекс CO2; К2 определяется как тридцатикратная разность между значением измеренного индекса Ван Мертена и 0,5, т.е. К3 определяется как разность между измеренным углом гамма и 103, т.е. К3=угол γ-103.
Значение суммарного показателя вероятности обструкции К является критерием для диагностики нарушений внешнего дыхания посредством капнографии. Если значение К>1, это свидетельствует о достоверном наличии бронхиальной обструкции. В том случае, если значение К≤+1, наличие обструктивных нарушений у пациента сомнительно.
Способ рекомендуется пациентам с обструкцией воздухоносных путей.
Пример 1. Больная Б., 54 лет, находилась на амбулаторном обследовании по поводу хронического бронхита с обструктивным синдромом, ДНО. При обследовании предъявляла жалобы на кашель, одышку, слабость, потливость.
Во время осмотра: АД - 160/100 мм рт.ст., ЧСС - 88 в мин, в легких дыхание жесткое, в прикорневой области - единичные сухие хрипы. Рентгенография органов грудной клетки:
уплотнение корней бронхов. Больной проведено капнографическое обследование на компьютерном ультразвуковом проточном капнометре КП-01 «ЕЛАМЕД». На автоматически выделенном по заявляемым критериям участке капнограммы (длительность дыхательного цикла не меньше 0,5; амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не превышает 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ETCO2) в данном участке капнограммы; относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа (ETCO2) предыдущего и последующего дыхательного цикла не превышает 10%), оценивались известные капнографические показатели. Значения данных показателей у больной Б. составили: индекс CO2, - 22 ед, при этом частный показатель наличия бронхиальной обструкции (К1) оценен в -3,0; показатель Ван Мертена равен 0,85 сек, при этом частный показатель наличия бронхиальной обструкции (К2) равен +10,5; угол гамма был равен 100 град, что обеспечивает частный показатель наличия бронхиальной обструкции (К3) в -3,0. При этом суммарный показатель вероятности обструкции К=+4,5, что согласно заявляемому способу является достоверным признаком наличия бронхиальной обструкции.
С помощью компьютерного спирографа Fucuda-002A у больной Б. проведено измерение вентиляционных показателей. При этом значение FEV1 (в % от должного значения) составило 67%, что является достоверным признаком бронхиальной обструкции средней тяжести.
Предложенный способ по сравнению со способом-прототипом позволяет повысить точность диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии и полнее использовать ее преимущества (отсутствие волевых усилий пациента при производстве дыхательных маневров, независимость от дыхательных объемов, неинвазивность и т.д.) для диагностики нарушений бронхиальной проходимости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Van Meerten R.J. Concentration curves of expired gases. Thesis, Nijmegen, 1966.
2. Z.Kalenda Mastering Infrared Capnograpy. Netherlands, 1989. - 268.
3. Van Meerten R.J. Expiratory gas concentration curves for examination of uneven distribution of ventilation and perfusion in the lung. // Second Communication: experiments. Respiration, 1971, v.28, p.167-185 (прототип).
Claims (1)
- Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии, в котором определяют индекс СО2 по формуле индекс CO2=tgα/tgβ, где α - угол наклона кривой выдоха смешанного воздуха, а β - угол наклона альвеолярного плато, отличающийся тем, что дополнительно определяют индекс Ван Мертенапо формуле
где Re - радиус экспоненциальной части капнограммы,r1 - радиус закругления перехода нисходящей части кривой в горизонтальную линию и угол γ - угол гамма между прямыми, являющимися продолжениями восходящей ветви капнограммы и ветви альвеолярного плато, в качестве анализируемого участка капнограммы используют дыхательные циклы с такой формой кривой капнограммы, в которой отношение фазы выдоха к длительности дыхательного цикла не меньше 0,5, амплитуда инцизур на участке альвеолярного плато не больше 5% от величины максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа на анализируемом участке капнограммы, относительная разность максимального значения концентрации выдыхаемого углекислого газа предыдущего и последующего дыхательного цикла не превышает 10%, рассчитывают суммарный показатель вероятности обструкции К по формуле К=(К1+К2+К3)/3, где K1=19 - индекс CO2,и при значении показателя К>1 судят о наличии обструктивных нарушений внешнего дыхания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106162/14A RU2324508C2 (ru) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106162/14A RU2324508C2 (ru) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006106162A RU2006106162A (ru) | 2007-09-10 |
| RU2324508C2 true RU2324508C2 (ru) | 2008-05-20 |
Family
ID=38597930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006106162/14A RU2324508C2 (ru) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2324508C2 (ru) |
-
2006
- 2006-02-27 RU RU2006106162/14A patent/RU2324508C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| VAN MEERTEN R.J. Expiratory gas concentration curves for examination of uneven distribution of ventilation and perfusion in the lung. // Second Communication: experiments. Respiration, 1971, v.28, p.167-185. * |
| ШУРЫГИН И.А. Мониторинг дыхания, пульсоксиметрия, капнография, оксиметрия. - СПб.: Невский диалект, М.: БИНОМ, 2000, с.17. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006106162A (ru) | 2007-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110520043B (zh) | 使用呼吸气体样品进行呼吸测量的系统和方法 | |
| EP1435836B1 (en) | Respiratory analysis with capnography | |
| JP6329975B2 (ja) | 呼吸機能不全を検出及び治療するための方法、及び装置 | |
| EP2217141B1 (en) | Medical apparatus | |
| US6540689B1 (en) | Methods for accurately, substantially noninvasively determining pulmonary capillary blood flow, cardiac output, and mixed venous carbon dioxide content | |
| US10918339B2 (en) | Weaning from ventilation using capnography | |
| US20160045154A1 (en) | Sleep apnea | |
| CN108024758B (zh) | 潮气末co2的简化显示 | |
| KR20140077150A (ko) | 음향 호흡기 마커들 및 방법들을 이용한 이벤트 시퀀싱 | |
| JP6615317B2 (ja) | 意思決定支援システムアーキテクチャを有するカプノグラフィ | |
| Esguerra-Gonzales et al. | Effect of high-frequency chest wall oscillation versus chest physiotherapy on lung function after lung transplant | |
| US20210244900A1 (en) | Method for operating a ventilator for artificial ventilation of a patient, and such a ventilator | |
| WO2021194880A1 (en) | Devices and methods for predicting, identifying and/or managing pneumonia or other health status | |
| Youssef et al. | Predictive value of rapid shallow breathing index in relation to the weaning outcome in ICU patients | |
| US20130165811A1 (en) | Apparatus for automatically diagnosing emphysema | |
| Kean et al. | Feature extraction of capnogram for asthmatic patient | |
| EP1510232A1 (en) | Apparatus and method for indicating the amount of ventilation inhomogeneity in the lungs | |
| RU2324508C2 (ru) | Способ диагностики обструктивных нарушений внешнего дыхания с помощью капнографии | |
| Voter et al. | Pulmonary function testing in childhood asthma | |
| Kuhlen et al. | Validation and clinical application of a continuous P0. 1 measurement using standard respiratory equipment | |
| JP2005279262A (ja) | 早期肺病変検出装置およびその装置の使用方法 | |
| Koyama et al. | Application of capnography waveform analyses for evaluation of recovery process in a patient with heart failure: a case report | |
| Sharma et al. | Spirometry | |
| US20150005591A1 (en) | Tissue to end tidal co2 monitor | |
| RU66930U1 (ru) | Комплекс диагностики работоспособности пульмонологических больных |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20070731 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130228 |