Система пульмофонографии легких. Акустические методы исследования легких. Сущность метода пульмофонографии, страница 4

Акустическими активными методами являются перкуссия и бронхофония. Сущность методов состоит в исследовании реакции легких на звуковые колебания, подаваемые в воздушный столб. Разница заключается в способе возбуждения звуков в воздушном столбе легких. При перкуссии (простукивании) звук возбуждается системой участвующей в колебании, состоящей из кожи, жировой прослойки, участка паренхимы. Колебания всей системы в целом вызывают колебания воздуха в окружающей среде, воспринимаемые врачом. Бесспорное достоинство метода перкуссии заключается в простоте и безвредности методики, и возможности быстро определить размеры участка, с измененной воздухонаполненностью.

К недостаткам относится, прежде всего, субъективизм, т.е. эффективность диагностики, зависит от опыта врача. Кроме того, перкуссия не дает даже качественного представления о вентиляции участков легких. Определяются лишь явные патологии, связанные с накоплением экссудата.

При бронхофонии колебание воздуха в легких проходит за счет звукового сигнала голоса пациента. Возникающие колебания врач исследует с помощью стетоскопа. Заключение строится, как и при перкуссии, на основе эмпирического опыта врача.

Попытки объективизировать обе методики направлены на то, чтобы создать методики обучения врача. Методики основаны на регистрации амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) в разных точках грудной клетки при подаче звукового сигнала в верхние дыхательные пути, у больных с точно диагностированными заболеваниями. Однако, регистрируемые АЧХ не являются стабильными и повторяющимися.

Была сделана попытка связать АЧХ с заболеванием, с учетом изменения звука при дыхании. АЧХ строились при начале вдоха и начале выдоха, для различных точек грудной клетки, при различных заболеваниях. Оказалось, что АЧХ для указанных фаз дыхания отличаются, вследствие влияния уровня воздухонаполненности участка паренхимы. Однако четко связать форму АЧХ с заболеванием не удалось. В одной и той же точке грудной клетки оказалось возможным получить при изменении позы или дыхания пациента, совершенно различные АЧХ, даже в норме.

По результатам экспериментальных работ по объективизации бронхофониии и перкусии можно сделать вывод, что для установления диагностических критериев необходимо разрабатывать теорию акустических явлений, происходящих в легких. Это связано с тем, что на распределение звуковых колебаний в легких и их прохождение по воздушному столбу влияет большое число физических факторов, без учета которых нельзя установить, по экспериментальным данным закономерности распространения звуковых колебаний в легких.

Наиболее перспективным оказался модифицированный метод бронхофонии [13], позже названный пульмофонографией (ПФГ). Сущность метода заключается в подаче в верхние дыхательные пути пациента в процессе дыхания звукового сигнала постоянной частоты и интенсивности. На поверхности грудной клетки производится измерение амплитуды прошедшего сигнала при дыхании. Метод основан на установленном факте амплитудной модуляции звуковых колебаний дыханием, причем глубина модуляции сигнала коррелирует с изменением объема легочных воздухопроводов в процессе дыхания, т.е. с локальной вентиляцией легких, а уровень звукового сигнала – с геометрией участка бронхиального дерева, ведущего к исследуемому участку паренхимы.

Очевидно, что ПФГ метод не заменит все существующие методы исследования легких. Однако, безвредность ПФГ, возможность организации мониторинговых исследований, что особенно важно при контроле за процессом лечения делает метод весьма перспективным. Успешное применение метода ПФГ возможно только в случае создания соответствующего аппаратурного обеспечения и теоретически обоснованной методики регистрации и обработки результатов исследования.

8.3. Сущность метода пульмофонографии

Для реализации ПФГ исследования легких необходимо обеспечить подачу акустических колебаний в верхние дыхательные пути с частотой 80 Гц и звуковым давлением 60 Нм^-2 (рис. 8.1). Эти показатели соответствуют звуку, воспроизводимому человеком при громком разговоре. Звуковые колебания распространяются по воздушному столбу практически без потерь, благодаря большому отличию удельных акустических сопротивлений воздуха и тканей легкого.