Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования недостижения контроля бронхиальной астмы у больных с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии.

Бронхиальная астма (БА) - заболевание, проявляющееся под воздействием множества факторов, в том числе и неблагоприятных климатических условий, которые могут приводить к обострению заболевания [1,2]. Высокая относительная влажность атмосферного воздуха может способствовать утяжелению симптомов астмы, что зачастую связано с появлением у больных осмотической гиперреактивности дыхательных путей [2]. Как показали наши исследования, в теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха (более 70%) у больных БА снижается контроль заболевания (менее 20 баллов по Тесту контроля над астмой - АСТ) [3], ухудшаются показатели функции внешнего дыхания, увеличивается число больных БА, реагирующих на острую бронхопровокационную пробу с ультразвуковой ингаляцией дистиллированной воды (ИДВ), усиливается степень ее выраженности [4]. Таким больным требуется коррекция получаемой ими базисной противовоспалительной терапии. При наступлении теплого сезона года с низкой относительной влажностью атмосферного воздуха (менее 70%) количество больных с чрезмерной реакцией бронхов на пробу ИДВ уменьшается, также снижается степень ее выраженности [4]. Следовательно, изменение относительной влажности окружающего воздуха является одним из важных параметров, способных приводить к нестабильному течению болезни. Своевременное выявление пациентов, которые при контакте с высокой влажностью атмосферного воздуха в условиях повседневной жизни могут утратить контроль заболевания, позволит врачу изменить тактику ведения больного и получаемую им терапию.

Известен способ прогнозирования достижения контроля БА [5].

Недостатками данного способа являются:

1. Не учитывает характер реакции гладкой мускулатуры бронхов на осмотический стимул, который тесно связан с относительной влажностью атмосферного воздуха и во многом определяет прогноз течения заболевания.

2. Не позволяет применить персонализированный подход к терапии больных БА с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей и отсутствием контроля болезни.

3. Техническая возможность используемой модели спирографа должна позволять длительно регистрировать дыхательный цикл для последующего выполнения предполагаемых расчетов.

4. Трудоемкость способа.

Целью предлагаемого способа является прогнозирование недостижения контроля БА у больных с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей в теплый сезон года с высокой влажностью атмосферного воздуха. Данный способ послужит критерием целенаправленного отбора части больных БА с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей, которым потребуется коррекция базисной противовоспалительной терапии во влажный сезон года.

Цель достигается тем, что прогнозирование недостижения контроля БА персистирующего легкого и среднетяжелого течения у больных с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей в теплый сезон года с высокой влажностью атмосферного воздуха осуществляется посредством проведения в теплый сезона года с низкой относительной влажностью атмосферного воздуха (менее 70%) бронхопровокационной пробы с ИДВ и подсчетом разницы между абсолютным значением показателя объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ₁) до и после пробы ИДВ, выраженного в процентах от исходного значения (ΔОФВ_1ИДВ). Затем, с помощью дискриминантного уравнения, включающего ΔОФВ_1ИДВ, прогнозируют недостижение контроля БА у пациентов с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей в теплый сезон года с высокой влажностью атмосферного воздуха.

Сущность способа заключается в определении у больных легкой персистирующей и среднетяжелой БА с осмотической реактивностью дыхательных путей дискриминантной функции (D), по отношению которой к граничному значению дискриминантной функции прогнозируют недостижение контроля БА.

Способ содержит следующие приемы:

1. Регистрируют с помощью спирографа (например, Easy on-PC, nddMedizintechnik AG, Швейцария) исходные значения параметров кривой «поток-объем» форсированного выдоха.

2. Проводят с помощью ультразвукового ингалятора (например, «Вулкан-3»,) 3-минутную ультразвуковую ингаляцию стерильного 0,9% раствора NaCl (для генерации аэрозоля ультразвуковой ингалятор работает на полной мощности, средний диаметр 80% частиц распыляемого аэрозоля составляет до 5 мкм и до 20 мкм остальные, с производительностью прибора 2,5 см³/мин, с рабочей емкостью сосуда для раствора - 40 см³; 0,9% раствор NaCl предварительно подогревают до температуры 37,3°С; исследование проводят при стабилизированной температуре 37,3°С).

3. Регистрируют с помощью спирографа параметры кривой «поток-объем» форсированного выдоха.

4. Подсчитывают разницу между полученными абсолютными значениями показателя объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ₁) до и после ингаляции 0,9% раствора NaCl, по формуле:

ΔОФВ₁(%) = [(ОФВ_{1исходный} - ОФВ_{1 после ингаляции})/ОФВ_{1исходный}] × 100%.

Если полученное значение равно 10% и более, исследование прекращают; если регистрируют падение ОФВ₁ менее чем на 10%, переходят к следующему приему.

5. Проводят с помощью ультразвукового ингалятора 3-минутную ультразвуковую ингаляцию стерильной дистиллированной водой (для генерации аэрозоля ультразвуковой ингалятор работает на полной мощности, средний диаметр 80% частиц распыляемого аэрозоля составляет до 5 мкм и до 20 мкм остальные, с производительностью прибора 2,5 см³/мин, с рабочей емкостью сосуда для раствора - 40 см³; используемые в работе растворы предварительно подогревают до температуры 37,3°С; исследование проводят при стабилизированной температуре 37,3°С).

6. Сразу (на 1-й минуте) после 3-минутной ультразвуковой ингаляции дистиллированной воды регистрируют с помощью спирографа параметры кривой «поток-объем» форсированного выдоха.

7. Подсчитывают разницу (ΔОФВ_1ИДВ) между полученными абсолютными значениями показателя ОФВ₁ до и после ингаляции ультразвуковой ингаляции дистиллированной воды, по формуле:

ΔОФВ_1ИДВ(%) = [(ОФВ_{1исходный} - ОФВ_{1 после ингаляции})/ОФВ_{1исходный}] × 100%.

8. Используя дискриминантное уравнение, D = -2,763×ΔОФВ_1ИДВ, где D - дискриминантная функция, граничное значение которой равно 17,86, определяют величину дискриминантной функции.

9. При величине D, равной или большей граничного значения дискриминантной функции, у больного БА с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей в теплый сезон года с низкой относительной влажностью прогнозируют недостижение контроля заболевания в теплый сезон года с высокой относительной влажностью; при D меньше граничного значения дискриминантной функции в теплый сезон года с низкой относительной влажностью прогнозируют достижение контроля БА в теплый сезон года с высокой относительной влажностью.

Эффективность применения в клинической практике заявляемого способа иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1: Больная А., 31 год. Клинический диагноз: Бронхиальная астма, смешанная форма, персистирующая, легкая степень тяжести, неконтролируемое течение, ДН0. Поступила в пульмонологическое отделение клиники Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания в апреле 2019 г. (теплый сезон с низкой влажностью атмосферного воздуха). На момент обращения жалобы на дневные эпизоды затрудненного дыхания до 2 раз в неделю, ночные эпизоды до 1 раза в неделю, купирующиеся приемом β₂-агониста короткого действия. Из анамнеза: страдает БА 4 года; отмечает увеличение эпизодов затрудненного дыхания и частоты использования β₂-агониста короткого действия при наступлении душно-влажной погоды. Исходные данные: ОФВ₁ 3,2 л (117% от должного), Тест контроля над астмой (АСТ) = 18 баллов.

Больная направлена в отделение функциональной диагностики для проведения обследования с целью прогнозирования контроля БА в теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха:

- Зарегистрированы с помощью спирографа Easy on-PC (nddMedizintechnik AG, Швейцария) исходные значения параметров кривой «поток-объем» форсированного выдоха.

- Выполнена бронхопровокационная проба с ультразвуковой ингаляцией дистиллированной воды.

- По окончании бронхопровокационной пробы рассчитана величина ΔОФВ_1ИДВ, которая составила -17,0%.

- Далее решено дискриминантное уравнение:

D = -2,763×-17,0=46,971, где D - дискриминантная функция, граничное значение которой равно 17,86.

Поскольку величина D, полученная при решении дискриминантного уравнения, больше граничного значения, у больной БА с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей прогнозировалось недостижение контроля болезни в теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха. При динамическом наблюдении через 3 месяца (в июле, теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха) у больной отмечались клинические симптомы ухудшения течения БА: усилились дневные и ночные симптомы заболевания, увеличилась потребность в ежедневном приеме β₂-агониста короткого действия, произошло снижение ОФВ₁ до 2,6 л (96,3% от должного), ухудшился контроль над заболеванием, Тест контроля над астмой (АСТ) = 9 баллов.

Пример 2: Больная В., 38 лет. Клинический диагноз: Бронхиальная астма, смешанная форма, средней степени тяжести, неконтролируемое течение, ДН0. Поступила в клинику в апреле 2019 г. (в теплый сезон с низкой относительной влажностью атмосферного воздуха). На момент обращения жалобы на дневные эпизоды затрудненного дыхания до 3 раз в неделю, ночные эпизоды до 4 раз в месяц, купирующиеся приемом β₂-агониста короткого действия. Из анамнеза: страдает БА 3 года; отмечает появление дыхательного дискомфорта, нарастания одышки и увеличение частоты использования β₂-агонистов короткого действия при наступлении душно-влажной погоды; ранее при помощи бронхопровокационной пробы с ИДВ у больной была выявлена осмотическая гиперреактивность дыхательных путей (ΔОФВ₁=-15%). Исходные данные: ОФВ₁ 2,2 л (85% от должного), Тест контроля над астмой (АСТ) = 19 баллов.

Больная направлена в отделение функциональной диагностики для проведения обследования с целью выявления осмотической гиперреактивности дыхательных путей и прогнозирования контроля БА в теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха:

- Зарегистрированы с помощью спирографа Easy on-PC (nddMedizintechnik AG, Швейцария) исходные значения параметров кривой «поток-объем» форсированного выдоха.

- Выполнена стандартная бронхопровокационная проба с ультразвуковой ингаляцией дистиллированной воды.

- По окончании бронхопровокационной пробы рассчитана величина ΔОФВ_1ИДВ, которая составила -8,0%.

- Далее решено дискриминантное уравнение:

D = -2,763×-8,0=22,104, где D - дискриминантная функция, граничное значение которой равно 17,86.

Поскольку величина D, полученная при решении дискриминантного уравнения, больше граничного значения, у больной БА с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей прогнозировалось недостижение контроля бронхиальной астмы в теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха.

При динамическом наблюдении через 3,5 месяца (в июле, теплый сезон года с высокой относительной влажностью атмосферного воздуха) у больной отмечались клинические симптомы ухудшения течения БА в виде усиления дневных и ночных симптомов заболевания, увеличения потребности в ежедневном приеме β₂-агониста короткого действия, произошло снижение ОФВ₁ до 1,8 л (70% от должного), ухудшился контроль заболеваниям, Тест контроля над астмой (АСТ) = 13 баллов.

Заявляемый способ прошел клиническую апробацию на базе клинико-диагностического отделения Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания». С помощью данного способа проведено прогнозирование недостижения контроля бронхиальной астмы у 55 больных с легким и среднетяжелым течением и наличием осмотической гиперреактивности дыхательных путей.

На основании наблюдения за данной когортой пациентов были рассчитаны чувствительность, специфичность и точность прогнозирования недостижения контроля в сезон с высокой относительной влажностью окружающего воздуха [6].

Чувствительность (в %) определяли как отношение истинно положительных результатов прогноза (28 наблюдений) к сумме истинно положительных результатов (28 наблюдений) и ложно отрицательных (5 наблюдений). Этот показатель составил 84,8%.

Специфичность (в %), рассчитанная как отношение истинно отрицательных результатов прогноза (18 наблюдений) к сумме истинно отрицательных результатов (18 наблюдений) и ложно положительных (4 наблюдений), составила 81,8%.

Точность (в %), рассчитанная как отношение всех правильных результатов прогноза, то есть, сумма истинно положительных (28 наблюдений) и истинно отрицательных (18 наблюдений) результатов прогноза к общему количеству выполненных прогнозов (к общему количеству больных), составила 83,6%.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в следующем. Заявляемый способ позволит врачам заблаговременно выявить больных с осмотической гиперреактивностью дыхательных путей, нуждающихся в коррекции базисной терапии с целью достижения и поддержания хорошего контроля над заболеванием, а также целенаправленно рекомендовать таким больным в условиях повседневной жизни проведение своевременных профилактических мероприятий при предполагаемом контакте с повышенной влажностью.

Используемые информационные источники.

1. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука; 2011. С. 61-93.

2. Перельман Ю.М., Наумов Д.Е., Приходько А.Г., Колосов В.П. Механизмы и проявления осмотической гиперреактивности дыхательных путей Владивосток: Дальнаука. 2016. С. 17.

3. Бронхиальная астма: Клинические рекомендации. МОО Российское респираторное общество, Российская ассоциация аллергологов и клинических иммунологов. 2018. URL: https://spulmo.ru/download/asthma2018.pdf

4. Afanaseva E., Prikhodko A.G., Perelman J.M. Seasonal dynamics of osmotic airway responsiveness in patients with asthma // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. 2020. Vol. 201: A5642. doi: 10.1164/ajrccm-conference.2020.201.1_MeetingAbstracts.A5642.

5. Способ прогнозирования достижения контроля бронхиальной астмы: Пат. 2506045 С1, Российская Федерация, МПК А 61 В 5/091 / Нахамчен Д.Л., Колосов В.П., Перельман Ю.М., Нахамчен Л.Г.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАМН. Заявл. 05.09.2012; опубл. 10.02.2014, Бюл. №4.

6. Кармазановский Г.Г. Оценка диагностической значимости метода (“чувствительность”, ”специфичность”, “общая точность”). Анналы хирургической гепатологии. 1997. Т.2. С. 139-142.