Панин М
Панин M.V., магистър на OmSTU
Теоретични аспекти на методите за измерване на дихателната честота
Дишането е сложен процес на газообмен между външната среда и тялото. Кислородът влиза в тялото от външната среда, а въглеродният диоксид се отделя навън. Кислородът е основен елемент на метаболизма. Дишането е периодичен, колебателен процес и по своята същност има известно сходство с механичните колебателни процеси, по-специално с такава характеристика като честотата на дишане.
По този начин устройството за измерване на дихателната честота е едно от най-важните и популярни устройства в областта на медицината. Въпреки че е посочено, че измерва само честотата - всъщност диапазонът от възможности на това устройство е много по-широк.
Дихателната честота (RR) е динамичен показател за белодробна вентилация. Този показател се изразява като брой цикли на дихателни движения за единица време [1].
Областите на приложение за измерване на дихателната честота са следните: 1) Приложение в диагностиката: . обективно влияние на заболяванията върху функционалното състояние на белите дробове; обективни промени във функционалното състояние на белите дробове; по време на първоначалния преглед и наличието на определени клинични прояви (задух, кашлица, хрипове, промени в перкуторния тон и модели на дишане, откриване на хрипове и др.); . определяне на риска от развитие на белодробни заболявания (при пушачи, работници в опасни производства, при работа с определен вид стрес); дефиниране на оперативен риск; оценка на прогнозата на заболяването; оценка на здравето; 2) приложение при динамично наблюдение (мониторинг): оценка на ефективността на терапевтичните мерки; оценка на динамиката на развитието на заболяванията (белодробна, сърдечно-съдова, нервно-мускулна система); оценка на въздействиетопрестой при вредни условия или контакт с вредни вещества; оценка на ефективността на рехабилитационните програми; 3) заявление за експертиза: временна нетрудоспособност; пригодност за работа при определени условия; работоспособност; 4) приложение в оценката на общественото здраве: епидемиологични изследвания; сравнение на здравето на населението при различни географски, климатични и други условия; масови проучвания.
Повечето патологични състояния, свързани с дишането, се характеризират с определени клинични прояви. Диагнозата изисква не само оценка на симптомите, но и обективно потвърждение за тяхното наличие. Точността на диагнозата зависи както от яснотата на клиничната картина и квалификацията на лекаря, така и от диагностичните технологии, използвани за нейното потвърждаване.
Уместността на това проучване се основава на факта, че в момента сред лекарите има нарастващо осъзнаване на стойността на правилната диагностика на дихателната недостатъчност. Проучванията обаче показват, че много от здравните работници, които извършват такава диагностика, не са уверени в правилността на изпълнението и интерпретацията на резултатите от теста. Използването на специални устройства за регистриране на дихателни параметри става все по-актуално. Въпреки че класът на такива устройства е доста обширен и разнообразен, функционалността, ефективността и надеждността на много от тях са под въпрос. И напоследък на вътрешния пазар на лекарства се наблюдава увеличение на търсенето на устройства от този клас.
Преди да се пристъпи към разработването на устройство за измерване на дихателната честота, е необходимо да се изследват основните методи, използвани за диагностициране на RR, да се определят техните основни принципи, предимства, недостатъци и да се направи избор в полза на един от тях [2]. Въз основа на произведенитеизбор, ще бъде извършено по-нататъшно развитие на устройството.
Има два основни диагностични метода за измерване на дихателните параметри: пневмография (пневмометрия) и спирометрия.
Пневмография __ - __ метод за изследване на външното дишане, който се състои в графична или цифрова регистрация на дихателни движения. Принципът на пневмографията е, че механичната енергия на дихателните движения на гръдния кош се преобразува в електрически ток на сензорния проводник с последващото му преобразуване в работата на записващото устройство. В пневмографските устройства като преобразувател (сензор) се използват гумени тръби (една или повече), напълнени с проводим прах или разтвор, фиксирани върху повърхността на гръдния кош на пациента с еластична превръзка или жилетка. Има и други видове пневмографи, които използват монтирани на гърдите електроди вместо гумени тръби.
Спирометрия __ - __ метод за изследване на функцията на външното дишане, включително измерване на показателите за обем и скорост на дишане [3]. Принципът на спирометрията е, че въздушният поток, записан от сензора, се записва и анализира в електронно устройство. С други думи, спирометрите са цифрови устройства, които се състоят от сензор за въздушен поток и електронно устройство, което дигитализира показанията на сензора и извършва необходимите изчисления.
Нека сравним тези два метода, за да разберем на базата на кой от тях ще функционира разработеното устройство.
Предимства на пневмографията: прост принцип на регистриране на измерванията; разпространение на пазара на устройства-пневмографи.
Недостатъци на пневмографията: обемисто оборудване - започвайки от 500 x 100 x 500 mm, с изключение на гръдния колан,жилетка или електроди; малък брой сравнени измерени параметри, в сравнение със спирометричния метод; много време за подготовка и провеждане на процедурата; относително висока грешка при измерване - до 10%; наличието на противопоказания за процедурата - деца под 5-годишна възраст и хора с определени сърдечни заболявания не могат да бъдат подложени на пневмография.
Предимства на спирометрията: малък размер на оборудването; мултифункционалност и многозадачност; кратко време за регистриране на сигнала и обработка на информацията; възможността за провеждане на диагностични процедури при животни. Недостатъкът на спирометрията: високата цена на спирометрите (от 6000 рубли).
Въз основа на сравнението можем да заключим, че има спешна необходимост от разработване на устройство, чийто принцип на измерване на дихателната честота се основава на метода на спирометрия.
1. ГОСТ 23751-86. Печатни дъски. Основни конструктивни параметри.
2. Антропов A. N. Интерактивен дизайн на ВЕИ: Proc. надбавка. Омск: Издателство на ОмГТУ, 2003. 56с.
3. Минаев A. V. Измервания на дишането. Нижни Новгород, НГТУ, 2002. 120с.