5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Бронхиальная_астма_у_детей_маркеры_воспаления

анализа ЗСД: вейвлет Габора и гауссов вейвлет. Сравнительное исследование показало, что функция Габора значительно лучше локализует детали сигнала. При визуальном анализе вейвлет-спектра следует иметь в виду следующее: по горизонтали (смещение) содержит информацию о сигнале по времени, а масштаб (по вертикальной оси) характеризует частоты сигнала. Цветовые характеристики отражали частотную наполняемость: низкой интенсивности соответствовали оттенки синего, высокой – от желтого до красного. В результате применения комплексного математического инструментария были созданы аппаратно-диагностический комплекс «Респирон» и специальная компьютерная программа «WaveGO».

Таблица 3 . 5

Характеристика частотной наполняемости различных областей вейвлет-спектрограмм звукового сигнала спокойного и форсированного дыхания у здоровых детей и при БА

дошкольного/школьного возраста, в баллах

Примечание: F0 – нулевая форманта; W – шумовая волна: * – p=0,000001 по сравнению со здоровыми школьниками; ** – p = 0,0014 по сравнению со здоровыми дошкольниками

Был создан аппаратно-диагностический комплекс «Респирон» (рис. 3.15), включающий специально разработанный датчик, компь-

70

ютерную программу «WaveGO», с использованием стандартных средств звукозаписи персонального компьютера, что позволяет оценивать дыхательную акустику. Новая диагностическая методика, включающая регистрацию и анализ у одного и того же больного последовательно звукового сигнала спокойного и форсированного дыхания путем введения в ротовую полость специального датчика, расширяет диагностические возможности. Впервые в пульмонологии создана комплексная математическая модель анализа ЗСД, включающая исследование нулевой форманты, шумовой области и вейвлет-спектрограммы на основе функции Габора.

Имеются возрастные отличия в паттерне вейвлет-спектрограмм звукового сигнала спокойного и форсированного дыхания у здоровых детей школьного возраста и дошкольников.

Спектрограмма спокойного дыхания у здорового ребенка характеризовалась гармоничными пиками низкой интенсивности в области нулевой форманты и частыми гармоничными пиками средней интенсивности (шумовой волной) в зоне от 190 до 2000 Гц. У обследуемого без синдрома бронхиальной обструкции и бронхолегочной патологии при форсированном дыхании на вейвлет-спектрограмме происходило прерывание гармоничных пиков нулевой форманты и шумовой области негармоничным шумом средней и высокой частоты. Были обнаружены различия паттерна вейвлет-спектрограмм ЗСД у здоровых детей дошкольного возраста и школьников, которые касались, главным образом, выраженности гармонических пиков нулевой форманты и периодической шумовой волны.

У больных бронхиальной астмой детей с синдромом бронхиальной обструкции, в сравнении со здоровыми, имеются отличия на вейвлет-спектрограммах в виде уменьшения выраженности гармонических пиков в области нулевой форманты и шумовой волны спокойного и форсированного дыхания, снижения частотной наполняемости периодической шумовой волны при форсированном дыхании в частотном диапазоне 190–2000 Гц (рис. 3.16–3.22).

На основе новой диагностической методики обследования с использованием компьютерного анализа вейвлет-спектрограмм и ре-

71

сурсов сети Интернет создана модель дистанционного диагностирования и мониторинга состояния больных бронхиальной астмы.

Рис. 3.16. Вейвлет-спектрограмма ЗСД – здоровый, школьный возраст, спокойное дыхание

Рис. 3.17. Вейвлет-спектрограмма ЗСД – здоровый, школьный возраст, форсированное дыхание

72

Глава IV

РОЛЬ ИММУНОАЛЛЕРГОЛОГИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ, МАРКЕРОВ ВОСПАЛЕНИЯ

И БИОМАРКЕРОВ В ДИАГНОСТИКЕ

БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ

В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что основой формирования патологического процесса при бронхиальной астме являются нарушения иммунного гомеостаза и хроническое воспаление в дыхательных путях [223, 224, 26, 14, 8].

Атопия – это важнейший фенотип БА, который верифицируется

вклинических и эпидемиологических исследованиях тремя методами: кожными аллергопробами, высоким уровнем IgE сыворотки крови, эозинофилией крови. Уровень IgE сыворотки тесно связан как с астмой, так и c БГР независимо от наличия астмы. Роль атопии

вразвитии БА продемонстрирована в многочисленных работах [129, 151, 295, 387, 220, 246, 259, 322]. Вновь возрастающий интерес к этой проблеме связан с активной разработкой программ первичной профилактики астмы и аллергии во многих странах мира. Многочисленные исследования [142, 156, 204, 316, 334] указывают на возможность эволюции аллергических проявлений у детей в зависимости от возраста («атопический марш»). В эпидемиологическом исследовании, включавшем наблюдение 2657 пациентов, показано, что астма тесно связана с общим уровнем IgE сыворотки и индексом кожных аллергопроб [174]. При проспективном наблюдении [373] 562 11-летних детей из группы 1037 пациентов, которым при рождении определили содержание IgE в сыворотке крови, выявлено, что распространенность диагностируемой астмы была достоверно связана с уровнем сывороточного IgE при рождении. Среди детей без

76

диагноза астмы распространенность и степень БГР повышались вместе с возрастанием содержания IgE: от 1% при уровне IgE менее

32 МЕ/мл до 3%, 12%, 30% при уровнях IgE от 32–99, 100–315 и

выше 315 МЕ/мл соответственно. Таким образом, существует большое количество исследований, демонстрирующих связь атопии и астмы. В то же время опубликованы убедительные доказательства того, что атопия и астма – генетически не сцепленные патологические состояния. В связи с этим уместен вопрос: насколько реально астма сопряжена с атопией? В ответ M. Silwerman [289] приводит результаты эпидемиологических исследований, выполненных в США: у 5% населения выявляются эпизоды свистящего дыхания, менее чем у 2% из них верифицируется сенсибилизация к клещу домашней пыли. Этот же автор обобщает данные, касающиеся данной проблемы: в эпидемиологических исследованиях, проведенных среди африканского населения, у 20% обследованных установлена сенсибилизация к клещу домашней пыли, но только у менее чем 5% из них диагностирована астма. Кроме того, в качестве последнего довода приводится результат исследования, в котором установлено, что астма ассоциирована с уровнем IgE у детей старше 8 лет. Таким образом, атопия не есть астма. Это не умаляет роли атопии как важного фактора риска возникновения астмы. Во всех схемах диагностики астмы у детей наличие атопии является «большим фактором риска» [85, 257, 336, 393].

Показана роль в развитии атопии Th-пула лимфоцитов. Так, в течение первых 6 месяцев жизни дети, как атопики, так и неатопики, экспрессируют Тh0-, Тh1- и Тh2-подобный профили в ответ на ал-

лергены окружающей среды [187, 241, 249, 261, 357, 361, 347]. Со временем IgE-компонент этого ответа избирательно ограничивается в большинстве случаев, что ведет к Тh1-ответу на аллергены, контакт с которыми продолжается и во взрослом периоде. Однако у части детей атопические заболевания могут быть рассмотрены как конечный результат неспособности в ранний период жизни элиминировать патогенные аллергенспецифические Тh2-клетки и обеспечить надлежащее окружение для развития Тh1-клеток памяти. Оптимизация Тh2 иммунного ответа при атопической БА характеризу-

ется повышением CD4+, CD8+ и CD16+ [291, 405].

77