Применение медицинской техники при функциональной диагностике в гастроэнтерологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Применение медицинской техники при функциональной диагностике в гастроэнтерологии

Е.А. Корниенко, М.А. Дмитриенко, Ю.А. Никулин, Е.И. Филюшкина, И.П. Филюшкин



Введение

Заболевания органов пищеварительного тракта занимают одно из ведущих мест в структуре общей заболеваемости, в том числе в детском и подростковом возрасте. В структуре гастроэнтерологической патологии у детей дошкольного и младшего школьного возраста преобладают функциональные расстройства, а у старших детей и подростков чаще отмечаются хронические органические заболевания различных отделов пищеварительного тракта и их сочетания. Как правило, заболевания проявляются характерными симптомами, обусловленными изменением функционального состояния органов пищеварения. Важной задачей является своевременное распознавание заболеваний и их полноценное лечение, что трудно осуществимо без анализа особенностей течения болезни у конкретного пациента. Большую помощь в диагностике и лечении оказывают функциональные исследования состояния органов пищеварения.

В настоящее время гастроэнтерология относится к наиболее быстро развивающейся области клинической терапии. В значительной степени этот прогресс обусловлен внедрением в клиническую практику современных достижений электронной техники при исследовании функционального состояния органов пищеварения. С другой стороны, с каждым годом расширяется познание физиологии процессов секреции, пищеварения, моторики в желудочно-кишечном тракте, что заставляет, в некоторых случаях, переосмыслить методики, назначение и трактовку результатов традиционных, рутинно используемых методов исследования и лечения в гастроэнтерологии.

Ещё сравнительно недавно функциональная диагностика в гастроэнтерологии была инструментом в руках немногочисленных исследователей, с помощью которого они могли оценивать степень нарушения функции того или иного органа пищеварительного тракта. Применение современной компьютерной техники даёт возможность получать, обрабатывать и накапливать большие объёмы информации о функциональном состоянии органов пищеварения. В настоящее время накоплен большой фактический материал, позволяющий не только диагностировать выраженность функциональных нарушений, но и, что важно, верифицировать диагноз пациента.

В настоящем пособии, рассматриваются современные методики проведения функциональных исследований в гастроэнтерологии, используемые в нашей стране и за рубежом. В пособие не вошли традиционные (эндоскопический, рентгенологический и ультразвуковые) методы исследования желудочно-кишечного тракта. Они подробно освещены в специальных изданиях.



1. Особенности подготовки и проведения зондирования

Исследование различными методами функционального состояния органов пищеварения в большинстве случаев связано с проведением зондирования пищеварительного тракта. Поэтому рассмотрим общие правила подготовки и проведения зондирования.

1.1 Противопоказания и осложнения

При выполнении исследований с применением зондирования необходимо соотносить тяжесть состояния больного и предполагаемую диагностическую ценность результатов исследования. Использование современных зондов сокращает количество противопоказаний к проведению зондирования. Тем не менее, вопрос о целесообразности данного исследования нужно решать индивидуально в следующих случаях:

· заболевания полости рта, носа, глотки, препятствующие введению зонда и дыханию больного;

· дивертикулы, стриктуры пищевода;

· тяжелая неконтролируемая коагулопатия;

· бронхиальная астма, сердечно-сосудистые заболевания, при которых противопоказана стимуляция блуждающего нерва;

· выраженная дыхательная недостаточность;

· недавно перенесенная операция или кровотечение желудка;

· опухоли и язвы пищевода;

· варикозное расширение вен пищевода;

· психические заболевания (неврозы, психопатии, истерия) при отсутствии взаимопонимания с пациентом;

· острые инфекционные заболевания: ВИЧ-инфекция, открытая форма туберкулёза, вирусные гепатиты, ОРЗ, ангины и др.

Нарушение методик подготовки и проведения зондирования может приводить к осложнениям:

· кровотечение из носа или глотки;

· травма носа или глотки;

· трахеальная интубация;

· травма или перфорация пищевода, желудка;

· рвота;

· синкопальные состояния, связанные с раздражением чувствительных афферентных волокон системы блуждающего нерва, вследствие инициирования вазовагального рефлекса (возникает эфферентный разряд, проводящийся по двигательным волокнам блуждающего нерва и вызывающий остановку сердца);

· бронхоспазм;

· обострение невралгии тройничного нерва;

· инфицирование пациента.

1.2 Подготовка к зондированию

Оборудование для зондирования:

· зонд;

· аэрозоль или гель для анестезии;

· лоток для рвотных масс;

· полотенце;

· резиновые перчатки.

Порядок подготовки пациента к исследованию:1. Зондирование проводится не менее, чем через 6 часов после приёма пищи. За 3-4 часа до начала исследования исключаются курение, прием жидкостей, употребление жевательной резинки. При нарушении эвакуации содержимого из желудка накануне исследования вечером проводится промывание желудка через толстый зонд до получения чистых промывных вод.2. Перед исследованием необходимо уточнить, какие лекарственные средства пациент принимал накануне исследования. Большинство методик требует отмены предшествующего приёма препаратов. Время ограничения приема лекарственных препаратов зависит от длительности их эффекта и используемого метода, так при рН-метрии прием антацидов и холинолитиков необходимо отменить за 12 часов, Н2-гистаминовых блокаторов за 24 часа, а ингибиторов протонной помпы - за 36 часов.3. Важно тщательно изучить историю болезни пациента, выслушать его жалобы на момент исследования. Это необходимо для исключения у пациента возможных противопоказаний для проведения исследования, аллергии на лекарственные средства, используемые для анестезии.4. С целью снижения нервно-психического напряжения и предотвращения осложнений во время исследования нужно объяснить пациенту методику проведения процедуры, отметить ее безопасность.

1.3 Установка зонда

При установке различных типов зондов придерживаются следующей методики:

1. Непосредственно перед исследованием поместить зонд в теплую воду на некоторое время для сведения к минимуму температурных изменений катетера и повышения его эластичности.

2. Усадить пациента в кресло.

3. В случае введения зонда через нос, попросить пациента глубоко подышать с закрытым ртом, попеременно зажимая одну из ноздрей, для оценки носового дыхания. Интубация проводится через носовой ход с наиболее эффективным носовым дыханием.

4. Проверить рвотный рефлекс, коснувшись небного язычка или глотки. У пациентов со слабым или отсутствующим рвотным рефлексом максимальный риск легочной аспирации.5

5. При отсутствии аллергии на препарат проводится анестезия носового хода или глотки аэрозолем анестетика (лидокаин и др.).

Однако, некоторые пациенты при повторных исследованиях хорошо их переносят и без проведения местной анестезии.

6. После наступления эффекта анестезии медленно и осторожно зонд вводится в носовой ход, либо в рот, и, далее, в глотку пациента.

7. При введении зонда в носоглотку пациенту рекомендуется наклонить голову вперед так, чтобы подбородок касался груди. Наклон головы вперед приводит к закрытию трахеи надгортанником и способствует прохождению зонда в пищевод.

8. В момент введения зонда пациент глубоко дышит и производит глотательные движения. Появление кашля указывает на то, что зонд установлен неправильно.

9. При наличии гипертонуса нижнего пищеводного сфинктера (ахалазия кардии) зонд может закрутиться в дистальной части пищевода. В этом случае необходимо извлечь зонд и медленно вводить его снова.

10. Зонд продвигается до желаемой глубины.

11. В процессе исследования необходимо наблюдать за реакцией пациента, поскольку желудочная интубация и страх могут привести к острым вазомоторным реакциям вплоть до потери сознания.

12. Зонд закрепляется пластырем на щеке и за ухом.

13. Перед началом исследования необходимо дать возможность пациенту привыкнуть к зонду.

14. При большинстве исследований слюна сплевывается в специальный лоток.



2. Применение методов манометрии при функциональной диагностике

Указанные методы относятся к функциональным, поскольку характеризуют двигательную активность органов пищеварительного тракта. Основными целями такой активности является продвижение пищевого комка по пищеварительному тракту.

2.1 Методы эзофагоманометрии при исследовании двигательной функции пищевода

Полостная внутрипищеводная манометрия, или как ее еще называют - эзофагоманометрия, позволяет измерить давление в различных участках пищевода, зарегистрировать сокращения пищевода и оценить эластичность или тонус пищеводной стенки. Существуют два варианта этого метода. В первом случае пищеводная моторика воспринимается тензодатчиками, а затем определенным образом регистрируется. Во втором случае сокращения стенки пищевода, через систему трансмиттеров (столб воздуха или жидкости), передаются к регистрирующему устройству. При этом передача эзофагеальных сокращений регистрирующему устройству осуществляется одним из двух методов: "открытых катетеров" или баллонным.

2.1.1 Баллонный метод

При баллонном методе запись осуществляют с помощью зонда с укрепленным на конце небольшим тонкостенным резиновым баллоном. Зонд вводят в пищевод на необходимую глубину. Стенки пищевода сокращаются, сдавливают баллон. Давление передается на регистрирующую систему, соединенную с зондом, и записывается в виде характерной кривой. Для исследования обычно используют 3-4-канальные зонды с резиновыми баллончиками объемом 1-1,5 мл.



2.1.2 Метод открыто оканчивающихся катетеров

В этом случае зонд состоит из нескольких (обычно трех) полихлорвиниловых или резиновых трубок, имеющих внутренний диаметр около 1 мм и длину 120 см, скрепленных вместе таким образом, чтобы дистальные отверстия трубки располагались на расстоянии 5 см друг от друга. Дистальные концы трубок снабжены рентгеноконтрастными отметками, облегчающими контроль положения зонда в пищеводе. Проксимальные концы трубок соединяются с регистрирующей системой, состоящей из преобразователя, усилителя и регистрирующего устройства. С помощью специального устройства через систему трубок с постоянной скоростью от 0,5 до 1 мл в мин пропускается вода. Производится синхронная запись давления в разных участках пищевода. Кривые давления записываются в состоянии покоя и сразу после глотания. При каждом глотательном движении образуются волны перистальтики глотки и пищевода.

Несмотря на внешние различия баллонной и безбаллонной систем, принципиальной разницы между ними нет. По мере уменьшения размера баллона, зарегистрированная кривая по внешнему виду будет все более напоминать кривую, записанную безбаллонным методом. По сути дела мениск капли воды, постоянно вытекающей из открытого конца трубки зонда в безбаллонной системе, или пузырек воздуха, также является как бы миниатюрным баллоном и выполняет его функции.

Вместе с тем можно наметить следующие основные положения, определяющие различия записи при пользовании этими двумя методиками:

1. Чем больше размеры используемого датчика, тем больше вероятность раздражения им пищеводной стенки и возбуждения вторичных сокращений.

2. С помощью датчиков или баллонов регистрируются сокращения довольно большого участка пищеводной стенки, соприкасающейся с ними.

3. Чем меньше датчики, тем хуже регистрируются зоны "повышенного давления" в участках физиологических или патологических сужений пищевода, поскольку "повышенное давление" в этих случаях в значительной мере зависит от резистентности стенки суженного участка пищевода к растяжению, т. е. в данном случае измеряется не столько истинное давление, сколько эластичность или растяжимость пищеводной стенки в зоне сужения.

4. С другой стороны, чем меньше датчик, тем точнее результаты измерения давления в полости самого пищевода (устраняются искажения, связанные со сдавливанием крупного датчика пищеводными стенками). С уменьшением размеров баллона зонда для регистрации требуется более чувствительная аппаратура.

Манометрия пищевода проводится двумя способами. При первом зонд неподвижно находится в пищеводе и в течение определенного промежутка времени регистрируется внутриполостное давление. При втором способе (эзофаготонокимография) определяют "профиль давления" в пищеводе. Манометрический зонд вводят в желудок, просят больного не глотать и с постоянной скоростью (приблизительно 1 см в 15 секунд) начинают вытягивать зонд. При этом датчики последовательно регистрируют давление в различных отделах пищевода. Регистрируется так называемый профиль давления в пищеводе.

Одним из важных показателей функционального состояния пищевода является внутрипищеводное "давление покоя", т.е. давление при отсутствии его активных сокращений. В зоне глоточно-пищеводного сфинктера давление достигает в среднем 20-65 мм рт. ст., в зоне кардиального сфинктера оно приблизительно в 2 раза ниже. Во время глотания зоны повышенного давления на короткий момент исчезают, что объясняется расслаблением сфинктеров.

Давление в пищеводе изменяется при акте дыхания: во время вдоха понижается, во время выдоха приближается к атмосферному. Дыхательные колебания достигают 2-8 мм рт. ст. и более выражены в дистальном отделе пищевода. Помимо дыхательных колебаний, на уровне пересечения пищевода с дугой аорты иногда регистрируется передаточная аортальная пульсация, а в нижнем, ретрокардиальном отделе - сердечная пульсация.Небольшой участок пищевода, расположенный ниже диафрагмы, находится под воздействием внутрибрюшного давления. При вдохе давление в нем повышается, при выдохе снижается. В короткой промежуточной зоне, располагающейся на уровне диафрагмального хиатуса (0,5 см и менее), регистрируются двухфазные дыхательные волны. Это так называемая зона дыхательной реверсии (изменения направления дыхательных волн).

Нижняя зона повышенного давления ("vestibulum") расположена в пределах диафрагмального хиатуса и распространяется на 1,2 см выше и ниже его. Давление в "vestibulum" непостоянно: оно изменяется синхронно изменению давления в желудке, при перемене положения тела, напряжении мышц брюшного пресса и т. д., но всегда превышает давление в фундальном отделе желудка (поэтому значение давления в "vestibulum" относительно уровня давления в фундальном отделе желудка более стабильно).Нарушение функции пищевода и пищеводных сфинктеров, наблюдающееся при многих заболеваниях этого органа, наиболее демонстративно определяется в момент глотания. Так тонус кардиального сфинктера снижен при аксиальных грыжах. Наиболее характерные изменения определяются при эзофагоспазме, при котором регистрируются самые разнообразные волны сокращений. Наблюдается чередование волн значительной и малой амплитуды и продолжительности, нередко в форме повторных пиков или с дополнительными зубцами, либо волны обычной формы, но не перистальтические и т. д.

При псевдодивертикулезе и четкообразном пищеводе сократительные волны обычной формы чередуются с не перистальтическими волнами очень небольшой амплитуды.

Своеобразны изменения эзофаготонокимограммы при ахалазии кардии. При этом заболевании нарушается рефлекс раскрытия кардии во время глотания. В результате этого пища задерживается в пищеводе и только при значительном его переполнении, под влиянием гидростатического давления, попадает в желудок. У этих больных при эзофаготонокимографии выявляются значительные нарушения перистальтики пищевода. Как правило, послеглотательные сокращения пищевода теряют перистальтический характер и замещаются спастическими сокращениями, волны сокращений имеют сниженную амплитуду, или же вообще не регистрируются. Приблизительно у половины больных во время глотка регистрируются волны одинаковой формы и небольшой амплитуды, которые при синхронной записи из разных участков пищевода, появляются, достигают максимума и убывают одновременно. При системной склеродермии пищевод поражается в 40-70% случаев. Эзофаготонокимограмма позволяет выявить начальные изменения, обычно в виде неспецифического эзофагоспазма. Затем наблюдаются значительное ослабление перистальтики, снижение тонуса кардиального сфинктера и некоторое повышение внутрипищеводного давления.

Помимо чисто диагностических целей, ээофаготонокимографическое исследование может использоваться для динамического наблюдения за эффективностью проводимого лечения (медикаментозного и хирургического), что позволяет своевременно вносить в этот процесс соответствующие коррективы.

Эзофагеальная манометрия может выполняться с помощью стационарной манометрической системы ID, выпускаемой фирмой Medtronic (рис. 2.1a,b). В составе этой системы для проведения манометрических функциональных исследований у взрослых и детей имеются следующие аксессуары:

· водно-перфузионные катетеры;

· манометрические помпы и датчики давления.

Информация с датчиков обрабатывается на компьютере.



Рисунок 2.1a Стационарная манометрическая система POLIGRAF ID (фирма Medtronic) - прибор

Рисунок 2.1b Стационарная манометрическая система POLIGRAF ID (фирма Medtronic) - катетеры

На предприятии "Исток-Система" разрабатан компьютерный прибор Гастроманограф для многоканальной (до 8 каналов) манометрии верхних отделов ЖКТ.



Рисунок 2.1с Компьютерный прибор Гастроманограф для многоканальной манометрии (НПП "Исток-Система", Фрязино)

2.2 Применение метода иономанометрии при оценке функционального состояния желудка

Особенностью данной методики исследования желудка является измерение внутриполостного давления и рН среды одновременно, в течение длительного периода времени. Комбинированный зонд с открытыми катетерами и рН-датчиками устанавливается под рентгенологическим контролем в исследуемом отделе желудка. В процессе комбинированного исследования оценивают:

· тонический компонент моторики - базальный и пластический тонус: амплитуду, продолжительность и число тонических сокращений;

· тоническую реакцию на прием пищи;

· параметры ритмического компонента - амплитуду, частоту и продолжительность сокращений, фазы моторного цикла, патологические сокращения, антиперистальтику, задержку начальной эвакуации;

· синхронность, скорость распространения перистальтики в исследуемых отделах;

· наличие и интенсивность дуоденогастрального рефлюкса;

· частоту и продолжительность выбросов желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку, т.е. степень её закисления.

Иономанометрия желудка может выполняться с помощью стационарной манометрической системы POLIGRAF ID (рис. 2.1a,b) или портативного прибора, представленного на рис. 2.2.

Рисунок 2.2 Портативный прибор для иономанометрии

2.3 Применение гастроманометрии при оценке двигательной активности желудка

Гастроманометрия является классическим способом регистрации двигательной активности желудка. Исследование проводится баллоно-кимографическим методом либо методом открытых катетеров (см. выше эзофагоманометрия). В норме в фундальном отделе желудка уровень давления колеблется от 3 до 10 мм рт. ст.

Методом гастроманометрии оценивают характер и продолжительность мигрирующего межпищеварительного комплекса в желудке, который в норме составляет 93-151 мин (рис. 2.3). При этом I фаза (относительного покоя) продолжается 27-73 мин, II фаза (нерегулярных сокращений, 1 сокр. в мин) - 48-177 мин, III фаза (регулярных сокращений, 2-3 сокр. в мин) - 2-12 мин.Практически все кислотозависимые заболевания сопровождаются нарушениями моторики желудка. Так, при язвенной болезни, протекающей на фоне гиперсекреции, увеличивается не только продолжительность моторного цикла, но и время II фазы мигрирующего межпищеварительного моторного комплекса в желудке. И если соотношение продолжительности I и II фаз моторного цикла желудка у больных с нормосекрецией составляет 2,7, то у больных с гиперсекрецией оно равно 4,2.Отмечено, что при усилении двигательной активности желудка увеличивается время "закисления" двенадцатиперстной кишки вместе с ускорением желудочной эвакуации. Показано также, что изменения рН в двенадцатиперстной кишке зависят от силы антральных сокращений. Важно, что при этом расстройства гастродуоденальной моторики наблюдаются и вне обострения язвы.

Рисунок 2.3 Пример регистрации фаз мигрирующего межпищеварительного моторного комплекса методом манометрии у здорового человека

Принципиально важно исследование желудочной и дуоденальной моторики при язве двенадцатиперстной кишки, осложненной пилородуоденальным стенозом или кровотечением. В клинической практике достаточно четко определены признаки декомпенсации желудочной моторики (снижение тонуса, урежение ритма и ослабление сокращений желудка) при пилородуоденальном стенозе или кровоточащей язве. Использование манометрии желудка позволяет выбрать метод оперативного вмешательства и прогнозировать послеоперационные нарушения желудочной эвакуации.



3. Применение аппаратуры рН-метрии при функциональной диагностике

Исследованию кислотообразующей функции желудка (КФЖ) на протяжении многих десятилетий посвящено много как научных, так и практических работ. Развитие данной отрасли медицинской науки и практики всецело зависело от достижений в других областях - биохимии, технике, электронике и т.д., что и отразилось на технике, технологии и методологии исследований КФЖ и резко повлияло на качество диагностики и принципы лечения больных с заболеваниями ЖКТ.

Как известно, степень кислотности или щелочности растворов выражается или концентрацией в них ионов водорода (ммоль/л) или в единицах рН. Поскольку концентранция ионов водорода в растворах, с которыми чаще всего приходится иметь дело в повседневной практике, очень мала (например, концентрация водородных ионов в чистой воде составляет 10^-7 моль/л), в 1909 году Sorensen предложил использовать водородный показатель - рН. Пятнадцать лет спустя, с развитием термодинамической концепции ионной активности, определение Sorensen было изменено, и сегодня рН определяют как логарифм активности ионов водорода, взятый с обратным знаком. По определению Sorensen рН является логарифмом концентрации ионов водорода в водном растворе, взятому с обратным знаком:

Таким образом, в нейтральной среде, где концентрация Н+ составляет 10^-7, рН составляет 7 единиц. В кислых растворах, где концентрация ионов водорода выше (например, 10^-7-2 или 10^-3 моль/л), рН<7, а в щелочных (например, 10^-8 или 10^-9 моль/л), рН>7 единиц.

Активность ионов равна их концентрации только в том теоретическом случае, когда в исследуемом растворе отсутствуют другие ионы. При добавлении в раствор одних ионов одновременно в него добавляются и другие ионы, противоположного заряда. Взаимодействие между двумя видами ионов приводит к изменению активности обоих, хотя их концентрация не изменяется. Поэтому пересчет показателей рН, которые отражают активность ионов водорода в концентрацию, может производиться только приблизительно.

В 1909 году Sorensen впервые использовал для измерения рН электрохимические электроды. Внутрижелудочную рН-метрию впервые провел McCledon в 1915 году.

В нашей стране теорию внутрижелудочной рН-метрии, ее клиническое применение и изучение физиологических и патологических процессов кислотообразовательной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) данным методом разработал Е.Ю. Линар (1957г.). Им же были созданы модели pH-зондов и первые регистрирующие приборы.

3.1 Методы исследования кислотности в различных отделах желудочно-кишечного тракта

Любой прибор для проведения рН-метрии различных отделов ЖКТ состоит из двух основных элементов: первичных преобразователей (рН-зондов), которые преобразуют активность водородных ионов внешней среды (рН) в электрический сигнал с определенными параметрами и собственно ацидогастрометра (вторичного преобразователя), который обрабатывает сигналы поступающие с зонда и представляет их исследователю. На рН-метрическом зонде может быть до 5 датчиков рН, расстояние между которыми определяется функциональным назначением зонда. Одноэлектродный зонд позволяет определять рН только в одной точке пищеварительного тракта, пятиэлектродный - в пяти.

Существует несколько разновидностей ацидогастрометров. Самые простейшие и, следовательно, самые дешевые, например, "АГМ-03" (рис. 3.1a), позволяют подключить только один зонд, выводят информацию о рН на цифровой дисплей и запоминает небольшое количество измеренных величин. Подобные приборы наиболее эффективны в использовании при проведении эзофагогастродуоденоскопии (ЭГДС), т.к. позволяют незамедлительно получить данные о состоянии кислотности верхних отделов ЖКТ без предварительной обработки. Более совершенная компьютерная система "Гастроскан-5М" (рис. 3.1b) позволяет проводить исследования у нескольких пациентов одновременно, представляет полученную информацию на мониторе компьютера в виде графика, запоминает информацию о пациентах и результаты исследования, позволяет создавать банк данных.

Решение задач рН-метрии различных отделов ЖКТ может осуществляться и с помощью стационарной манометрической системы POLIGRAF ID (рис. 2.1).

Рисунок 3.1a Ацидогастрометр "АГМ-03" (НПП "Исток-Система", Россия, г. Фрязино)



Рисунок 3.1b Компьютерный прибор "Гастроскан-5М" (НПП "Исток-Система", Россия, г. Фрязино)

Особым вариантом ацидогастрометра являются приборы для суточного мониторинга, например:

· "Гастроскан-24" фирмы НПП "Исток-Система" (рис. 3.2);

· DIGITRAPPER pH фирмы Medtronic (рис. 3.3).

Рисунок 3.2 Портативный компьютерный прибор "Гастроскан-24" для длительного мониторинга рН (НПП "Исток-Система")

Это компактные, носимые приборы, которые в течение длительного промежутка времени (до 24 часов) запоминают показатели рН, а после окончания обследования подключаются к компьютеру и передают на него всю собранную информацию. Программное обеспечение этих ацидогастрометров также позволяет представить полученные данные в виде графиков и создавать банк данных.



Рисунок 3.3 Портативный прибор DIGITRAPPER pH фирмы Medtronic

Фирмой Medtronic выпускается система рН-метрии BRAVO без использования катетера (рис. 3.4). Миниатюрная капсула BRAVO прикрепляется при эндоскопии к стенке пищевода на время исследования. Капсула BRAVO измеряет и передаёт (на радиочастоте) значения рН на носимое принимающее устройство размера пейджера. Информация регистрируется носимым принимающим устройством в течении 24 или 48-часового рН мониторинга, а затем считывается в компьютерную систему например POLIGRAF ID. Через несколько дней капсула BRAVO естественным образом теряет контакт со стенкой пищевода и проходит через пищеварительный тракт.

Миниатюрная капсула в пищеводе



Принимающее устройство

Миниатюрная капсула в пищеводе

Рисунок 3.4 Система рН-метрии BRAVO

3.2 Проведение внутрипищеводной рН-метрии

3.2.1 Медицинская техника для проведения внутрипищеводной рН-метрии

Для проведения внутрипищеводной рН-метрии в России чаще всего используется аппаратура производства НПП "Исток-Система", включающая в себя зонд с электрохимическими датчиками, усилитель и регистрирующее устройство. Электрохимический датчик состоит из двух электродов - активного (измерительного) и референтного (вспомогательного электрода сравнения).

Электрод сравнения, как правило, расположен на отдельном электродном проводе и закрепляется на коже в подключичной области или на запястье лейкопластырем. Электрический контакт между кожей пациента и электродом сравнения обеспечивается применением электродной пасты.

В клинической практике в качестве измерительных применяются в основном сурьмяные и стеклянные электроды. Наиболее точными считаются стеклянные электроды. Их основным преимуществами являются: линейная зависимость показаний от активности ионов водорода в диапазоне от 0 до 12 рН, меньшие время ответа и дрейф. Сурьмяные электроды более дешевы, не столь хрупкие как стеклянные, имеют меньшие размеры.

Зонды для рН-метрии обычно имеют от 1 до 5 электродов, что позволяет измерять рН в различных отделах пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки. Введение и установку зонда облегчает наличие на нем меток, которые наносятся через 5 или 10 см. Перед проведением исследования необходимо выполнить калибровку системы, для чего используются стандартные буферные растворы.

При исследовании пищевода наиболее информативен суточный мониторинг рН в дистальной части пищевода. Для этого в нашей стране наиболее широко используется отечественный прибор "Гастроскана-24" (рис. 3.2).

Внутрипищеводный мониторинг рН является одним из основных методов диагностики гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.

Данный метод позволяет:

· выявить наличие, особенности возникновения гастроэзофагеальных рефлюксов;

· оценить эффективность пищеводного клиренса;

· сопоставить возникновение симптомов гастроэзофагеальной рефлюксной болезни с гастроэзофагеальными рефлюксами;

· оценить скорость наступления, продолжительность эффекта антисекреторных и прокинетических средств.

Для проведения исследования используется аппаратура для длительного мониторинга кислотности, состоящая из компактного носимого блока регистрации рН, к которому присоединяется рН-метрический зонд, трансназально вводимый в желудок пациента, и компьютера с программным обеспечением. Панель носимого блока имеет специальные кнопки, нажимая на которые пациент регистрирует в памяти прибора время возникновения и длительность боли, диспептических явлений, прием пищи и другие события. На рисунке 3.4b представлен результат регистрации 24-часового исследования внутриполостного рН с использованием прибора "Гастроскан-24".

Для диагностики гастроэзофагеальных рефлюксов один из электродов устанавливается на 5 см выше нижнего пищеводного сфинктера. Его местоположение можно определить с помощью манометрии, по показаниям рН (переход от кислой среды к нейтральной) или рентгенологически. Под гастроэзофагеальными рефлюксами подразумевают эпизоды снижения рН ниже 4.

Забросы желудочного содержимого в пищевод могут возникать и у здоровых людей. Это физиологические рефлюксы. Они появляются преимущественно после еды, имеют небольшую продолжительность (за сутки не более 50 рефлюксов, а суммарное время, в течение которого рН менее 4,0 составляет не более 1 часа) и обычно проявляются отрыжкой.

В таблице 3.1 представлены основные показатели, определяемые при внутрипищеводном мониторинге рН.



Рисунок 3.4b. Результат регистрации 24-часового исследования внутриполостного рН у больного гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью с использованием прибора "Гастроскан-24"

Таблица 3.1 Нормальные значения показателей внутрипищеводного суточного мониторинга рН

Показатели	Норма
1. Общее время, в течение которого рН < 4 (%)	4,5
2. Общее время, в течение которого рН < 4 (%) при вертикальном положении тела пациента	8,4
3. Общее время, в течение которого рН < 4 (%) при горизонтальном положении тела пациента	3,5
4. Общее число рефлюксов с рН < 4 за сутки	47
5. Число рефлюксов, продолжительностью более 5 мин	3,5
6. Длительность наиболее продолжительного рефлюкса (мин)	20



3.2.2 Особенности обследования детей

Вначале о планируемом обследовании сообщают родителям и после получения их согласия на процедуру проводят беседу с ребенком, в ходе которой объясняют значение обследования для успешного лечения ребенка, предупреждают об особенностях проведения процедуры. Детям, планируемым на обследование, показывают других детей во время проведения мониторирования.

Обследование проводят, когда ребенок находится на диете (стол №5). Заблаговременно (за 1 сутки) отменяют прием препаратов, которые могли бы повлиять на характер желудочной секреции, если в ходе обследования не стоит задачи оценки эффективности антисекреторной терапии. Установку зонда проводят обычно натощак или не ранее чем через 40-50 минут после приема пищи. Выбирают для введения тот носовой ход, через который дыхание у ребенка свободнее. При необходимости, о пригодности носового хода для введения зонда (в случаях особенностей строения носа, искривлений носовой перегородки, выраженной гипертрофии аденоидной ткани) необходимо проконсультироваться с ЛОР-врачом. Перед введением зонда проводят местную анестезию носового хода путем орошения его 1% раствором дикаина (1 мл) или лидокаина.

Ребенку лейкопластырем фиксируют на коже в области ключицы электрод сравнения. Обследуемый усаживается на стул с запрокинутой головой, и в таком положении подготовленный и подключенный к вторичному преобразователю зонд вводят в носовой ход до момента прохождения носоглоточного угла. Затем ребенок медленно наклоняет голову вниз, к груди и в момент глотательного движения зонд вводится в пищевод. Глубина введения зонда определяется целями исследования и может быть определена в соответствии с возрастом ребенка по таблице 3.2 или по показателям рН с разных электродов рН-зонда.Учитывая наличие на рН-зонде трех электродов, возможно исследование ритма кислотообразования одновременно в трех смежных зонах пищевода. Вид исследования зависит от расположения зонда в пищеводе. Кроме расстояния, на которое зонд вводится, о месте его расположения можно судить по показаниям рН с каждого электрода. После установления зонда в необходимом положении устанавливают прибор в режим "Обследование" и проводят фиксацию зонда к коже лица полосками лейкопластыря.

Таблица 3.2. Возрастные анатомические особенности строения верхних отделов ЖКТ у детей

Возраст ребенка, лет	Расстояние от входа в нос до входа в желудок, см
1 - 6	18 - 26
7 - 11	26 - 30
12 - 15	30 - 38
Старше 15	38 - 42

В детской практике возможны случаи, когда исследование возможно прекратить до окончания 24-часового периода при плохой переносимости процедуры или после того как получена информация о кислотообразовании в наиболее интересный для лечащего врача временной интервал (ночной период, дневной период, период после приема лекарственного препарата). Это улучшает переносимость ребенком процедуры без снижения ее информативности. Для оценки влияния тех или иных внешних факторов на ритм кислотообразования ребенку или окружающим взрослым поручается кроме фиксации с помощью кнопок на вторичном преобразователе стандартных ситуаций (прием пищи, лекарств, ощущений боли, изжоги, тошноты, голода, вертикального и горизонтального положения тела, периода сна) вести дневник, где отмечается вид и количество съеденной пищи, другие нестандартные ситуации (просмотр телепередач, чтение книг, прогулки, эмоциональные перепады, общение с родителями и др.). Это позволяет более детально изучить воздействие таких факторов на моторные дисфункции в верхних отделах ЖКТ, и помогает врачу дать необходимые рекомендации в ходе лечения.

Иногда возникает необходимость в повторном мониторинговом исследовании. При первом исследовании проводится анализ ритма интрагастральной кислотности на фоне приема пищи, исключая прием препаратов и пищевых продуктов, влияющих на интрагастральную рН. В данном случае мы можем оценить уровень базальной секреции и суточный ритм кислотности, буферное действие пищи, период наиболее высокой секреции кислоты, наличие рефлюксов. В ходе второго исследования контролируется эффективность применяемых лекарственных препаратов, подбирается индивидуальная доза и оптимальное время применения препарата. При оценке антисекреторного эффекта препарата используют показатели латентного периода препарата, периода действия препарата и устойчивости поддержания постоянных значений рН выше 4,0 в период действия (процент времени с рН выше 4.0).

Возможно использование для обследования ребенка зонда, рассчитанного на более старший возраст обследуемого. При такой методике электроды зонда располагаются в желудочно-кишечном тракте по схеме "пищевод - тело - антрум". Это позволяет одновременно достоверно оценить наличие гастроэзофагеального рефлюкса (ГЭР) и дуоденогастрального рефлюкса (ДГР) при параллельной регистрации суточного ритма кислотообразования в теле желудка. Исследование, проведенное по такой методике, может избавить ребенка от повторного мониторирования, что в детской практике весьма немаловажно.

После завершения исследования полученную информацию передают на ПЭВМ, где ее можно обработать, визуально и статистически оценить, занести в базу данных. Для объективизации полученной информации пользуются предусмотренными в программном обеспечении к прибору показателями.



3.3 Проведение внутрижелудочной рН-метрии

Основные положения, касающиеся методики проведения внутриполостной рН-метрии, изложены в предыдущем разделе. Тем не менее, существуют некоторые особенности внутрижелудочной рН-метрии. Для оценки внутрижелудочной кислотности используются следующие виды рН-метрий:

· топографическая экспресс рН-метрия;

· интрагастральный мониторинг рН;

· топографическая трансэндоскопическая рН-метрия.

3.3.1 Топографическая внутрижелудочная экспресс рН-метрия

Больному натощак в пищевод до нижнего пищеводного сфинктера вводится зонд. Длина введения зонда ориентировочно определяется расстоянием от мочки уха пациента до мечевидного отростка или от верхней губы до пупка. Затем, по мере дальнейшего введения зонда, через каждый сантиметр проводят замеры показателей рН. Всего производится 20 замеров рН в течение не более 3 мин. Зонд фиксируется и оставляется в желудке на 10 минут. Через 10 мин зонд извлекается, при этом также замеряется рН через каждый сантиметр. Для исследования может использоваться отечественное оборудование типа ацидогастрометров АГМ-03 и "Гастроскан-5М" (рис. 3.1).

Значения рН при введении зонда определяют уровень натощакового кислотообразования. Значения рН при извлечении зонда позволяют оценить уровень базального кислотообразования. При рН-метрии важно учитывать в каком отделе желудка находится датчик. В таблице 3.3 представлены функциональные интервалы рН для тела желудка. Анализ результатов проводится по минимальным значениям рН с выбором максимального функционального интервала.

В антральном отделе желудка в большинстве случаев рН выше за счет нейтрализации хлористоводородной кислоты щелочным секретом желез. При этом по разности рН антрального отдела и тела желудка определяют степень выраженности кислотонейтрализующей функции желудка. В случае если разность рН составляет 2,1 и более, диагностируют компенсированное ощелачивание, 1,0-2,0 - субкомпенсированное, 1,0 и менее - декомпенсированное ощелачивание в антральном отделе.

Таблица 3.3. Функциональные интервалы рН в теле желудка

Функциональный интервал	рН	Заключение
1-й	5,0-7,0	анацидность
2-й	3,0-4,9	гипоацидность
3-й	1,8-2,9	нормацидность
4-й	1,5-1,7	гиперацидность умеренная
5-й	0,9-1,4	гиперацидность выраженная

Существуют схемы исследования, когда рН регистрируется в течение 45 мин в базальных условиях, а затем в течение следующих 45 мин после стимуляции секреции. Для стимуляции желудочного кислотообразования используют те же медикаментозные средства, что и для многомоментного желудочного зондирования (гистамин дигидрохлорид, гистамин фосфат, гастрин (2 мкг/кг), пентагастрин (пентавлон) в дозе 6 мкг/кг и др).Главным недостатком метода является невозможность оценить объем желудочного содержимого и, вследствие этого, кислотной продукции. Тем не менее, косвенно оценить кислотопродукцию помогает щелочной тест Неллера. Щелочной тест заключается во введении в желудок раствора 0,5 г питьевой соды (NaHCO3) в 30 мл кипяченой воды. Он проводится через 20 мин после стабилизации рН в базальных условиях или через 45 мин после введения стимуляторов.

Данная методика позволяет получить представление не только о концентрации (вернее активности) водородных ионов в просвете желудка, но и о количестве желудочного сока, т.е. продукции соляной кислоты. Показателем этого теста является щелочное время - интервал между повышением рН после введения раствора до возвращения его к исходному уровню. В норме в теле желудка оно составляет от 15 до 30 мин. Снижение щелочного времени менее 15 мин свидетельствует о повышении дебита хлористоводородной кислоты, повышение более 30 мин - о подавлении кислотообразования. Тест проводится в базальных и стимулированных условиях.

При высоком кислотообразовании проводится атропиновый тест. Он дает возможность дифференцировать нейрорефлекторный механизм базальной кислотной продукции от гуморального. Тест проводится как в базальных условиях, так и при стимуляции секреции. При этом подкожно вводят 1 мл 0,1% раствора атропина сульфата и регистрируют в течение часа рН в теле желудка. Оценка результатов атропинового теста в базальных условиях проводится по степени повышения рН в теле желудка. При повышении рН более чем на 2 ед. - эффект сильный, от 1,1 до 2,0 - средний, от 0,5 до 1,0 - слабый, до 0,5 - отрицательный. При оценке результатов теста необходимо учитывать, что холинолитики преимущественно снижают объем кислотной продукции, мало влияя на концентрацию хлористоводородной кислоты в желудочном секрете.

3.3.2 Интрагастральный длительный мониторинг рН

Метод позволяет:

· оценить суточный ритм и интенсивность секреции хлористоводородной кислоты;

· оценить скорость наступления, продолжительность эффекта антисекреторных средств;

· соотнести возникновение симптомов кислотозависимого заболевания с колебаниями внутрижелудочного рН;

· дифференцировать загрудинную боль кардиального и "некардиального" генеза.

Для проведения исследования используется аппаратура для длительного мониторинга кислотности, состоящая из компактного носимого блока регистрации рН, к которому присоединяется рН-метрический зонд, трансназально вводимый в желудок пациента, и компьютера. Панель носимого блока имеет кнопки, нажимая на которые пациент регистрирует в памяти прибора время возникновения и длительность боли, диспептических явлений, прием пищи и другие события. рН-метрический зонд позволяет одновременно записывать рН из 2-3 отделов желудка. рН определяется через установленные интервалы времени от 1 до 60 с в различных аппаратах. Для исследования используется оборудование типа "Гастроскана-24" или DIGITRAPPER pH (рис. 3.2 и 3.3).

3.3.3 Топографическая трансэндоскопическая рН-метрия

Метод позволяет осуществлять визуальный контроль места замера рН и функционально дополняет эндоскопическое исследование. В его основу положен анализ функционального состояния зон кислотообразования и нейтрализации секрета при эндоскопическом исследовании. Исследование проводится посредством замера показателей рН через проведённый в эндоскопическом канале эндоскопа рН-метрический зонд. Для исследования используется отечественный ацидогастрометр "АГМ-03".

Перед исследованием целесообразно провести рН-метрический зонд с измерительным электродом через биопсийный канал эндоскопа до уровня его выходного отверстия на дистальном конце. Это предотвратит возможный контакт электрода с густой слизью желудочного содержимого, попадающего в биопсийный канал эндоскопа при отсасывании, способной изменить показания рН-метра.В случае проведения рН-метрии во время выполнения эндоскопического исследования перед введением рН-зонда, биопсийный канал эндоскопа следует промыть 20 мл стерильной дистиллированной воды, вводя ее в просвет канала шприцем.

Для уменьшения раздражения слизистой оболочки, эндоскопическое исследование следует проводить с минимальной инсуфляцией желудка воздухом. Определение рН следует проводить под контролем зрения с минимальным давлением электрода на слизистую оболочку.

Контакт электрода со слизистой оболочкой проводится в течение около 1с, результаты измерения фиксируются и считываются с индикатора ацидогастрометра. При отсутствии контакта значения рН будут неверными и могут иметь значение ниже 0,8. Значения рН могут изменяться в зависимости от давления зонда на слизистую оболочку и от угла атаки зонда к поверхности слизистой оболочки желудка. Для более достоверного снятия показаний рекомендуется проводить троекратное измерение рН в каждой контрольной точке и выбирать минимальную величину. Анализ полученных данных проводится по каждой изучаемой зоне.



4. Аппаратура для импедансометрических исследований органов пищеварения

4.1 Импедансометрия и её использование при диагностике заболеваний органов пищеварения

4.1.1 Основы импедансометрии

Все жидкие среды живого организма содержат электролиты, которые являются средой для проведения множества химических синтезов. Электролиты - это системы, в которых в сколько-нибудь заметных концентрациях присутствуют ионы, обеспечивающие прохождение электрического тока. Для количественной характеристики электрических свойств электролитов используется понятие электропроводность среды L, величина которой определяется ионным составом электролита, подвижностью ионов, температурой, давлением, вязкостью и т.д. Как известно, электропроводность - величина, обратная сопротивлению проводника:

L = 1/R

Электрическое омическое сопротивление определяется выражением:

где ? - удельное электрическое сопротивление;

l - расстояние между электродами;

S - площадь электрода.

Соответственно электропроводность определяется выражением:



где 1/r - удельная электропроводность, обозначаемая буквой c (См/м).

Известно, что различным ионам присущи различные скорости движения, следовательно они обладают различной подвижностью. На рисунке 4.1 представлены данные о молярной электропроводности некоторых ионов, присутствующих в желудочном секрете. Видно, что только у водородных ионов (Н+) подвижность выражаются трехзначным числом (350), подвижности других ионов (Na+, K+, Cl-, Cа++и др.) лежат в относительно узком интервале значений от 45 до 76. Такая аномальная подвижность Н+-иона связана с эстафетным механизмом электропроводности с участием протонов.

Рисунок 4.1 Молярные электропроводности ионов, присутствующих в желудочном соке.

В связи с тем, что диапазон изменения температуры, давления и вязкости внутрижелудочной среды очень незначителен, то влиянием этих факторов на электропроводность желудочного секрета можно при определённых условиях пренебречь.

Биологические ткани характеризуются не только электропроводностью, но и сопротивлением электрическому току. При этом полное сопротивление живой ткани (импеданс) слагается из омического (активного) сопротивления, обусловленного ионной проводимостью жидких сред, а также ёмкостного (реактивного) сопротивления:

где Z - импеданс биологического объекта;

R - активное сопротивление;

X_c- ёмкостное сопротивление.

Исследование свойств различных тканей и органов как проводников электричества лежит в основе импедансометрии. Частным случаем импедансометрии является реография, которая основана на регистрации колебаний электрического (омического) сопротивления тканей переменному току высокой частоты (0,1-1 МГц) вследствие изменений пульсового кровенаполнения. В гастроимпедансометрии часто применяются исторически сложившиеся названия: реопрофиль желудка, реогастрограмма, реогастрограф, хотя более точным являются термины: импедансный рельеф желудка, гастроимпедансограмма и гастроимпедансометр.

4.1.2 Исследование импедансного рельефа желудка

Сущность исследования заключается в изучении внутриполостного импеданса, зарегистрированного в различных зонах желудка и в нижней части пищевода. Результаты исследования отображаются в виде импедансного рельефа желудка (реопрофиля), который сравнивается с реопрофилем практически здорового человека (рисунок 4.2). По характеру отклонений судят о функциональных нарушениях в различных отделах желудка, вызванных патологическими или физиологическими процессами.

Среднестатистический импедансный рельеф желудка натощак практически здоровых детей ("эталонный" реопрофиль), имеет два экстремума: в области кардии и у выходного отдела желудка. Высокие значения импеданса в антральной зоне (56-62 Ом) обусловлены нейтрализацией кислых компонентов желудочного сока. В теле желудка, где располагается источник самых активных и быстрых Н+-ионов, отмечается наибольшая электропроводность желудочного сока, поэтому интрагастральный импеданс в 3-6 зонах имеет самые низкие значения порядка 35-38 Ом. В кардии продуцируется мукоидный слизеподобный секрет, париетальных желез значительно меньше, поэтому электропроводность сока в 7 и 8 зонах невелика (40-58 Ом). Так как слизистая оболочка пищевода лишена желудочных желез, то здесь регистрируется наиболее высокий импеданс - 150-180 Ом.

Рисунок 4.2 Импедансный рельеф желудка практически здорового человека.

На рисунке 4.3 изображена реогастрограмма практически здорового ребенка, значения низкочастотного (10 кГц) импеданса представлены на реогастрограмме темными столбиками, а высокочастотного (200 кГц) - столбиками, имеющими более светлую окраску. Дополнительно тонкой вогнутой линией нанесен среднестатистический реопрофиль желудка (линия нормы). При отсутствии заболеваний гастродуоденальной зоны реогастрограмма, зафиксированная натощак, повторяет форму линии нормы.

Рисунок 4.3 Реогастрограмма практически здорового ребенка в тощаковую фазу секреции.

В базальную фазу секреции происходит возбуждение обкладочных клеток секретирующих соляную кислоту, поэтому реогастрограмма (рисунок 4.4) будет располагаться ниже линии нормы и, как правило, лишается экстремума в антральной области (1-2 зоны обследования).

Вид реогастрограммы существенно зависит от функционального состояния секреторного аппарата желудка. Угасание секреторной активности обкладочных клеток вызывает снижение концентрации водородных ионов в желудочном соке, в этом случае реогастрограмма будет располагаться выше линии нормы. Напротив, повышение секреции париетального компонента увеличивает электропроводность внутрижелудочной среды, и реогастрограмма будет находиться под линией нормы.



Рисунок 4.4 Реогастрограмма практически здорового ребенка в базальную фазу секреции.

Развитие воспалительных заболеваний желудка и двенадцатиперстной кишки в детском возрасте, как правило, сопровождается повышением кислотности (электропроводности) желудочного секрета. На рисунке 4.5 приведена реогастрограмма больного язвенной болезнью с локализацией язвенного дефекта в луковице двенадцатиперстной кишки, отражающая явление выраженной гиперацидности, а также нарушения ощелачивающей способности антрального отдела желудка.

Рисунок 4.5 Реогастрограмма больного язвенной болезнью.



На рисунке 4.6 представлен реопрофиль желудка пациента больного хроническим гастритом типа В. Отмечается ослабление нейтрализующей функции антрального отдела, что отражается на величине импеданса в 1-2 зона желудка (Z < 20 Ом). У таких больных, как правило, отмечается повышенная кислотопродукция, поэтому внутриполостной импеданс в фундальном отделе желудка (3-6 зона) не превышает 30 Ом.

При поражении фундального отдела, например, при хроническом гастрите типа А, реопрофиль желудка располагается над линией нормы (рисунок 4.7) и по мере прогрессирования заболевания низкочастотный интрагастральный импеданс во всех зона желудка возрастает до значений 55-70 Ом. При атрофических изменениях слизистой оболочки, реогастрограмма приобретает выпуклую форму с экстремумом в области тела желудка, при этом импеданс в этих зонах соизмерим с величиной импеданса пищевода.

...