Спосіб акустичної діагностики пневмоній у дітей

Спосіб акустичної діагностики пневмоній у дітей, що включає багатоканальну синхронну еле 3 льшим аналізом діагноста поліхромних фоноспірограм - є найбільш ефективним і дозволяє оцінити систему, що пропонується як таку, що має великі можливості не тільки в силу високої діагностичної ефективності, але й через свою практично абсолютну екологічну чистоту. Комп'ютерний комплекс (фіг. 1), на якому здійснюється діагностика, складається з високочутливих мініатюрних п'єзокерамічних акустичних сенсорів 1, багатоканальних малошумних підсилювачів з системою фільтрів високих і низьких частот 2, персонального комп'ютера зі спеціалізованим програмним забезпеченням 3, розробленим авторами винаходу. Для контролю якості сигналу використовуються головні телефони 4, підключені до виходу частотних фільтрів підсилювача, а також комп'ютерна мультимедійна периферія 5. Спосіб здійснюється наступним чином: Реєстрацію звуків дихання проводять в двох попарно симетричних точках на поверхні грудної клітини (синхронно в кожній парі): на рівні 2-го ребра по середньоключичній лінії (праворуч і ліворуч) - в подальшому ці точки позначаються, як точки № 2; на рівні 7-го ребра під кутом лопатки (праворуч та ліворуч) - точки № 7. Перевірка запропонованого способу здійснювалась на репрезентативній вибірці з 40-х пацієнтів, з них 30 хворих на пневмонію, 10 - контрольна група (здорові діти), які були верифіковані стандартними клінічними методами. Реєстрація звуків дихання проводилася під час їхнього перебування в стаціонарі. Вік дітей складав від 4 до 14 років. Запис звуків дихання проводився в сидячому положенні при спокійному диханні. В якості параметрів, які фігурують в процедурі ухвалення рішення "здоровий - хворий на пневмонію" використовуються характеристики "миттєвих" спектрів звуків (вдиху і видиху) при спокійному диханні: діапазони спектральних складових, їх рівні, додаткові звуки дихання. Під "миттєвим спектром" мається на увазі спектр, усереднений за інтервал 5і, якій істотно менший, ніж інтервал часу T, характерний для процесу, що вивчається. Для звуків дихання як інтервал T вибирають час одного дихального циклу (вдих - пауза – видох - пауза). В цьому випадку характерний час усереднювання t не перевищує 5,0-10,0 % часу дихального циклу. По суті, це звичайна спектрограма, яку у фізичній акустиці прийнято називати "фоноспірограма" (фоно - звук; спіро - дихання; грама - малюнок) [4, 5]. Як було встановлено діапазон характерних частот звуків дихання на вдиху і видиху у здорових дітей простягається від 90 Гц до 800 Гц при везикулярному диханні, при жорсткому до 1100 Гц. При цьому в „миттєвих" спектрах відсутні будь-які гармоніки і субгармоніки, а також імпульсні широкосмугові сигнали. „Миттєвий" спектр вдиху істотним чином відрізняється від спектру видиху тим, що перший більш широкосмуговий і інтенсивність його спектральних складових на 5-6 дБ вища, ніж у спектральних звуків видиху, а протяжність видиху на 25-30 % вища. В результаті комп'ютерної обробки звуків дихання двох груп дітей були отримані полі 57221 4 хромні фоноспірограми, зіставлення яких дозволило виявити істотні відмінності в структурі „миттєвих" спектрів. В якості ілюстрації представлені фоноспірограми звуків дихання здорової дитини (фіг. 2) і дитини хворої на пневмонію (фіг. 3). Подібні фоноспірограми з незначними відмінностями, які не міняють основні акустичні характеристики звуків дихання, були отримані для інших точок грудної клітки. Типовими відмінностями в "миттєвих спектрах" вдиху і видиху у 96,6 % дітей хворих на пневмонію, в порівнянні з подібними спектрами дітей з контрольної групи були: - підвищення частотного діапазону звуків дихання не менше ніж на 22 % на вдиху та на 83 % на видиху, рівні спектральних складових наближуються на вдиху та на видиху, їх інтенсивність однакові; - окремі широкосмугові високоінтенсивні короткочасові непостійні імпульсні спектральні складові переважно на початку та середині вдиху, на видиху в частотному діапазоні 90-825 Гц; - в кінці кожної фази вдиху виявляють пакет високоінтенсивних широкосмугових імпульсних спектральних складових з частотою 90-1100 Гц; Виявлені нами відмінності в звуках дихання хворих вказують на те, що при пневмонії відбуваються істотні морфологічні зміни в бронхолегеневій системі дитини. Обструкція і підвищення шорсткості внутрішньої поверхні дихальних шляхів приводить до збільшення аеродинамічного опору в бронхолегеневій системі, при цьому потік повітря турбулізується, що викликає інтенсивнішу і широкосмугову генерацію звуків в ній (жорстке дихання). Надмірне виділення слизового ексудату - є основною причиною появи в "миттєвих" спектрах широкополосних короткочасових непостійні імпульсів (вологі хрипи). Під час розправлення альвеол на видиху, стінки яких вкриті клейким ексудатом, в «миттєвих» спектрах виникають широкополосних короткочасових постійних імпульсів (крепітація). Сукупність подібних звукових явищ, виявлених у дитини, дозволяє з достатньою вірогідністю (до 95 %) діагностувати наявність пневмонії. Таким чином, запропонований нами спосіб діагностики пневмонії у дітей не лише дозволяє швидко оцінювати стан бронхолегеневої системи дитини з точки зору наявності чи відсутності у нього даного захворювання в широкому діапазоні конституційних особливостей пацієнта (саме ця задача боротьба з варіабельністю). Періодичне використання в процесі лікування розробленого способу дозволяє кількісно прослідкувати тенденції динаміки перебігу захворювання нижніх дихальних шляхів у дитини, а побудова відповідних фоноспірограм дозволяє детально відслідкувати та задокументувати особливості звуків дихання пацієнта в процесі лікування. Спосіб був апробований на базі міського дитячого кардіоревматологічного відділення ДКЛ № 6 м. Києва. Отримані позитивні результати від його використання дозволяють рекомендувати його для широкого впровадження в практичну медицину. 5 57221 Джерела інформації: 1. А. с. № 1595472 кл. А 61В7/04, 1990 2. А. с. № 1227184 кл А61В7/04, 1986 СРСР. 3. Пат. США № 4720866 кл. А61В7/00, 1988. 4. Digital respirosonography. New images of lung sounds / H. Pasterkamp, C. Garson, D. Daien, Y. Oh // Chest. - 1989. - 96, N 6. - P. 1405-1412. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 5. Комп'ютерні методи обробки аускультативних даних / В. Т. Грінченко, Л. П. Глєбова, В. Г. Майданник, А. П. Макаренков, А. Г. Рудницкий // Педіатрія, акушерство та гінекологія. -1998. - № 5. - С. 29-33. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601