Спосіб акустичної діагностики сегментарної (полісегментарної) пневмонії у дітей

Спосіб акустичної діагностики сегментарної (полісегментарної) пневмонії у дітей, що включає багатоканальну синхронну електронну реєстрацію 3 150-1200 Гц, діагностують наявність сегментарної (полісегментарної) пневмонії у дитини. Практика використання розробленого способу в умовах стаціонару показала, що саме такий підхід - оцінка характеристик звуків дихання з подальшим 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 безпечність. 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 корисної моделі. Для контролю якості сигналу використовують головні телефони 4, підключені до виходу частотних фільтрів підсилювача, а також комп'ютерна мультимедійна периферія 5. Спосіб здійснюється наступним чином: Реєстрацію звуків дихання проводять синхронно в двох попарно симетричних точках на поверхні грудної клітини: на рівні 2-го ребра по середньоключичній лінії (праворуч і ліворуч) - в подальшому ці точки позначають, як точки 2 Пр і 2 Лв; та на рівні 7-го ребра під кутом лопатки (праворуч та ліворуч) - точки 7 Пр і 7 Лв. Перевірка запропонованого способу здійснювалась на репрезентативній вибірці з 35 пацієнтів, з них 25 хворих на сегментарну (полісегментарну) 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 5 до 11 років. Запис звуків дихання проводився в сидячому положенні при спокійному диханні. Параметри, які фігурують в процедурі ухвалення рішення "здоровий - хворий на сегментарну (полісегментарну) пневмонію" використовують спектрально-часові тримірні характеристики "часчастота-інтенсивність" звуків (вдиху і видиху) при спокійному диханні: діапазони спектральних складових, їх інтенсивність. Під "миттєвим спектром" мається на увазі спектр, усереднений за інтервал t , якій істотно менший, ніж інтервал часу Т, характерний для процесу, що вивчається. Для звуків дихання як інтервал Т вибирають час одного дихального циклу (вдих-видих-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 650 Гц при везикулярному диханні. При цьому в фоноспірограммах відсутні будь-які додаткові гармоніки і субгармоніки, а також імпульсні широкосмугові сигнали. 62798 4 Фоноспірограма вдиху істотним чином відрізняється від фоноспірограми видиху тим, що у першій більш широкосмуговий і інтенсивність його спектральних складових в 1,8-2,0 рази, ніж у спектральних звуків видиху, а протяжність видиху на 25-30 % вища. В результаті комп'ютерної обробки звуків дихання двох груп дітей (здорових та хворих) були отримані поліхромні фоноспірограми, зіставлення яких дозволило виявити істотні відмінності в структурі фоноспірограм. Як ілюстрації представлені фоноспірограми звуків дихання здорової дитини (фіг. 2) і дитини хворої на сегментарну (полісегментарну) пневмонію (фіг. 3). Фоноспірограми у хворих дітей отримані для інших точок грудної клітки мали суттєві відмінності, які відсутні у здорових дітей і не змінюються незалежно від точки вимірювання. Типовими відмінностями в "миттєвих спектрах" вдиху і видиху у 95 % дітей хворих на сегментарну (полісегментарну) пневмонію, в порівнянні з подібними спектрами дітей з контрольної групи були: - зниження діапазону частотних характеристик основних дихальних шумів (над проекцією ураженого сегменту (сегментів) не менше ніж у 1,5-2 рази та їх інтенсивності не менше ніж на 1,3-1,7 рази у попарно симетричних точках; - в кінці кожної фази вдиху виявляють пакет високоінтенсивних широкосмугових імпульсних спектральних складових з частотою 150-1200 Гц. Виявлені нами відмінності в звуках дихання хворих вказують на те, що при сегментарній (полісегментарній) пневмонії відбуваються істотні морфологічні зміни в легеневій системі дитини. Зниження частотного діапазону основних дихальних шумів над ураженим сегментом обумовлено інфільтрацією стінок альвеол ексудатом, що призводить до зниження їх еластичності та амплітуди коливання. У стадії розрішення над ураженим сегментом у фоноспірограмах визначається пакет високоінтенсивних постійних широкосмугових імпульсних спектральних складових у кінці фази вдиху (крепітація). Такий акустичний феномен пов'язаний з розсипанням альвеол на вдиху за наявності в них невеликої кількості ексудату. Сукупність подібних звукових явищ, виявлених у дитини, дозволяє з достатньою вірогідністю (до 95 %) діагностувати наявність сегментарної (полісегментарної) пневмонії у дитини. Таким чином, запропонований нами спосіб діагностики сегментарної (полісегментарної) пневмонії у дітей 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 педіатричного відділення ДКЛ № 7 м. Києва. Отримані позитивні результати від його використання до 5 зволяють рекомендувати його для широкого впровадження в практичну медицину. Джерела інформації: 1. А.с. № 1595472 кл. А61В7/04, 1990. 2. А.с. № 1227184 кл А61В7/04, 1986 СРСР. 3. Пат. США № 4720866 кл. А61В7/00, 1988. Комп’ютерна верстка Мацело М. 62798 6 4. Kompis M., Pasterkamp H., Wodicka G.R. Acoustic Imaging of the Human Chest//Chest. – 2001. – Vol. 120. – P. 1309-1321. 5. Новые методы регистрации и обработки шумов дыхания человека/ В.Т. Гринченко, А.А. Макаренкрва // Акустичний вісник. - Киів, 2009. Т. IV, вып. 3 - 4. - С. 13 14. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601