Визуализация поведения звука в легких с помощью визуализации вибрационной реакции
| Визуализация поведения звука в легких с помощью визуализации вибрационной реакции | |
|---|---|
| Цель | физиологическая вибрация, возникающая в процессе дыхания |
В медицине визуализация поведения звука в легких с помощью визуализации вибрационной реакции (VRI) — это новая компьютерная технология, которая выводит концепцию стетоскопа на более прогрессивный уровень. С момента изобретения стетоскопа Рене-Теофилем-Гиацинтом Ланнеком во Франции в 1816 году врачи использовали звуки легких для диагностики различных заболеваний грудной клетки. Сегодня аускультация дает врачам обширную информацию при обследовании больного. Однако навыки исследователя различаются, как видно из клинического исследования по диагностике пневмонии , проведенного в 2004 году. [ 1 ]
Технология основана на физиологической вибрации, возникающей в процессе дыхания, когда поток воздуха, распространяясь по бронхиальному дереву, создает вибрацию стенок бронхиального дерева и самой паренхимы легких . Излучаемая энергия вибрации, распространяясь через паренхиму легких и грудную стенку, достигает поверхности тела, где улавливается и регистрируется набором акустических датчиков. Датчики расположены над областями легких на спине, что позволяет одновременно принимать сигналы от обоих легких. Эти сигналы затем преобразуются с помощью сложного алгоритма для отображения пространственных изменений интенсивности энергии во время дыхательного цикла. Изменения интенсивности следуют за изменениями потока воздуха в течение дыхательного цикла, т. е.: поток увеличивается и уменьшается во время вдоха и выдоха. [ 2 ] Технология VRI представляет эти изменения в виде динамического изображения в оттенках серого. Чем темнее, тем выше интенсивность вибрации, а чем светлее, тем ниже интенсивность вибрации. [ 3 ]
VRI и поведение легочного звука
[ редактировать ]Основная информация об энергии вибрации, которую предоставляет VRI, — это то, как звуки легких ведут себя и функционируют во время вдоха и выдоха, а также графики индивидуальной интенсивности дыхания (или энергии вибрации) для каждого легкого в течение периода времени 12 секунд. Характер распределения нормальной энергии вибрации легких у здоровых людей развивается центрально (предположительно, отражая раннее распределение воздушного потока в центральных крупных дыхательных путях) и развивается центробежно одновременно для левого и правого легких. После пикового вдоха происходит центростремительная регрессия энергии вибрации к концу вдоха. Соответственно, та же самая картина повторяется и во время фазы истечения срока действия. Пик энергии вибрации вдоха выше пика энергии выдоха, поскольку вдох является более активным процессом по сравнению с выдохом. В кадре максимальной энергии (MEF) (кадр динамического изображения, представляющий максимальное распределение энергии вибрации на пике вдоха) правая и левая зоны имеют одинаковую форму, площадь и интенсивность изображения, однако с тенденцией к с большей интенсивностью слева. [ 4 ] График энергии вибрации представляет собой графическое представление модели поведения обоих легких и каждого легкого в отдельности. Для здорового человека с нормальными легкими график имеет последовательную картину, повторяющуюся в течение 12-секундного периода дыхания. График увеличивается до пика в кадре MEF на вдохе, а затем снижается на выдохе. На выдохе график выглядит так же, как и при вдохе, однако с меньшей интенсивностью. При сравнении графиков интенсивности справа и слева графики синхронизированы и достигают максимума в одно и то же время и находятся почти на одном и том же уровне интенсивности. [ нужна ссылка ]
Заболевания легких, такие как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), вызывают сужение дыхательных путей в легких, ограничивая поток воздуха и вызывая одышку. Из-за ограничения потока воздуха характер дыхания VRI отличается от дыхания здорового человека. Паттерны показывают асинхронность между легкими; с пиками разности энергий вибрации. Из-за этой асинхронности контуры легочной периферии не гладкие, а имеют «бугристо-комковатый» или «дискотечный» вид. [ 5 ] График энергии вибрации демонстрирует непоследовательную картину, и трудно отличить вдох от выдоха. При сравнении правого и левого легких графики энергии достигают максимума в разное время и различаются по уровню интенсивности. [ нужна ссылка ]
Заключение
[ редактировать ]Исследования показали, что нормальные звуки легких имеют отличительные характеристики, которые можно отличить от аномальных звуков легких. [ 6 ] тем самым подтверждая потенциальную клиническую ценность акустической визуализации легких. Используя VRI, который одновременно записывает энергию вибрации из 40 точек в течение 12 секунд и представляет всю полученную информацию в одном изображении, врач может быть менее зависим от памяти. Еще одним преимуществом использования этого метода является возможность сохранять и впоследствии сравнивать данные с последующими записями. [ 7 ] Наконец, исследование VRI безвредно, не выделяет никакой энергии, неинвазивно и без радиации, в отличие от потенциально вредных радиологических исследований. [ 8 ] Важно отметить, что, хотя по методу VRI опубликовано много литературы, он все еще достаточно новый и поэтому имеет свои ограничения. Клиническая ценность ограничена вышеупомянутыми исследованиями, а такие важные элементы, как полное обследование пациента, включающее обширный анамнез пациента, лечение и текущие проявления симптомов, имеют неоценимое значение для процесса принятия решения о том, как любой врач будет действовать с пациентами. уход. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мерфи Р.Л., Вышедский А., Пауэр-Чарницкий В.А., Бана Дхирендра С., Маринелли Патрисия М., Вонг-Це А., Пасей Р. (2004). «Автоматизированный анализ звука легких у больных пневмонией» . Респираторная помощь . 49 (12): 1490–7. ПМИД 15571639 . Архивировано из оригинала 23 июля 2012 года.
- ^ Йосеф М., Лангер Р., Лев С., Гликман Ю.А. (17 сентября 2009 г.). «Влияние скорости воздушного потока на визуализацию вибрационной реакции в нормальных легких» . Открыть Респир Мед Дж . 3 : 116–22. дои : 10.2174/1874306400903010116 . ПМЦ 2761668 . ПМИД 19834576 .
- ^ Беккер, Генрих Д. (2009). «Визуализация реакции на вибрацию — наконец-то настоящий стетоскоп». Дыхание . 77 (2): 236–239. дои : 10.1159/000181147 . ПМИД 19052444 . S2CID 35193741 .
- ^ Махер Т.М., Гат М., Аллен Д., Деварадж А., Уэллс А.У., Геддес Д.М. (2008). «Воспроизводимость динамически представленных акустических изображений легких здоровых людей» . Торакс . 63 (6): 542–8. дои : 10.1136/thx.2007.086405 . ПМК 2571960 . ПМИД 18024534 .
- ^ Ван, Чжэнь; Джин, Смит; Бартер, Таддеус (2009). «Анализ звука легких в диагностике обструктивных заболеваний дыхательных путей». Дыхание . 77 (2): 134–138. дои : 10.1159/000178023 . ПМИД 19033680 . S2CID 20555396 .
- ^ Компис, М; Пастеркамп, Х; Водика, GR (2001). «Акустическая визуализация грудной клетки человека». Грудь . 120 (4): 1309–21. дои : 10.1378/сундук.120.4.1309 . ПМИД 11591576 .
- ^ Мор Р., Кушнир И., Мейер Дж. Дж., Экстайн Дж., Бен-Дов И. (2007). «Изображения распределения звука дыхания у пациентов с пневмонией и плевральным выпотом» (PDF) . Дыхание. Уход . 52 (12): 1753–60. ПМИД 18028567 .
- ^ Маури Д., Кампосиорас К., Проискос А., Ксиломенос А., Пепони С., Дамбросио М., Захариас Г., Кукуракис Г., Пентерудакис Г., Павлидис Н. (2006). «Старые привычки крепки: рентгенография грудной клетки для скрининговых целей в первичной медико-санитарной помощи» . Американский журнал управляемого медицинского обслуживания . 12 (11): 650–656. ПМИД 17090221 .