Применение медицинской техники при функциональной диагностике в гастроэнтерологии

Рисунок 4.6 Реогастрограмма больного хроническим гастритом типа В.



Рисунок 4.7 - Реогастрограмма больного хроническим гастритом типа А.

4.1.3 Исследование кислотообразующей функции желудка

Для нормального протекания процессов желудочного пищеварения необходимо ритмичное выделение соляной кислоты в просвет желудка. Роль соляной кислоты в пищеварении достаточно велика. Содержащаяся в желудочном соке кислота "запускает" образование пепсина из неактивного предшественника пепсиногена. В дальнейшем этот процесс протекает аутокаталитически. Постоянная секреция соляной кислоты в просвет желудка во время пищеварения обеспечивает оптимальные условия для протеолитического действия пепсина, денатурирует белки, оказывает бактерицидный эффект.

Измерение электропроводности внутрижелудочного содержимого в интересах оценки кислотности проводится током низкой частоты (10 кГц), т.к. при этом сводится к минимуму влияние на результаты измерения электрического сопротивления слизистой оболочки желудка. Величина внутрижелудочного низкочастотного импеданса зависит от электролитного состава желудочного сока, от электропроводности пристеночного слоя в месте соприкосновения электродов со слизистой оболочкой и от геометрических размеров сред, по которым протекает измерительный ток. Для снижения влияния перистальтики используются статистические методы обработки результатов измерений, а именно, выбор из совокупности импедансов в каждой зоне обследования наименьшего значения, которому соответствует максимальный объем внутрижелудочной среды. По выбранным значениям импеданса рассчитываются электропроводность и кислотность желудочного сока.

Кислотообразующая функция желудка оценивается по среднеарифметическому значению низкочастотного импеданса из фундальной области (3-6 зоны обследования). Вследствие аномальной подвижности Н⁺-ионов незначительные изменения концентрации этих ионов в желудочном соке отражается на величине ее электропроводности. Известно, что при высоких показателях кислотности (более 30 ммоль/л) состав желудочного сока представлен в основном H⁺-ионами с незначительной примесью ионов Na⁺, K⁺ и Cа⁺⁺, поэтому точность определения кислотности импедансометрическим методов достаточно высокая. При пониженной секреции соляной кислоты в просвет желудка из-за влияния ионов Na⁺, K⁺, Cl^-, Cа⁺⁺ погрешность определения кислотности возрастает.

При выполнении измерений необходимо помнить, что правильная установка импедансного зонда в полости желудка имеет принципиальное значение для точной оценки внутрижелудочной кислотности. Запрещается смазывать рабочую часть зонда вазелином, маслом или другими водонерастворимыми веществами, которые препятствуют протеканию измерительного тока и искажают результаты исследования. Нельзя оценивать внутрижелудочную кислотность при одновременном нахождении в желудке импедансного зонда и эндоскопа, т.к. для визуального контроля в желудок нагнетается воздух, поэтому большая часть поверхности электродов зонда будет располагается в воздушной среде, а это приведёт к значительным погрешностям измерения импеданса.

Опытным путем с использованием зонда 7Г11 была установлена обратно пропорциональная зависимость между значениями низкочастотного импеданса и концентрацией соляной кислоты в водном растворе. Пересчет концентрации в единицы рН проводится по методике Е.Ю. Линара.

4.1.4 Исследование моторно-двигательной активности желудка

Современные методы исследования верхних отделов пищеварительного тракта (эндоскопический, рентгенологический, ультразвуковой и др.) позволяют получить более или менее полную картину о моторике желудка. Желудок - полый орган, в периоды между пищеварением находится в таком тоническом состоянии, что его стенки сближены. У человека дно желудка образует своеобразный купол, в котором содержится газовая прослойка. В период голодных сокращений или после того, как желудок будет наполнен, от проксимальной к дистальной части желудка проходят волны сокращений. В проксимальной части желудка появляются сокращения желудка в форме слабых вдавливаний по контуру его большой кривизны. Они увеличиваются по глубине, и в области тела желудка хорошо заметны перистальтические волны, продвигающие содержимое в дистальный отдел желудка. Как только перистальтическая волна достигает входа в антральный отдел, форма и скорость сокращений сразу видоизменяется. Возбуждение быстро охватывает стенки всего антрального отдела, и перистальтическая волна из медленно продвигающейся преобразуется почти в одновременное сокращение. Выход из желудка может быть закрыт, и тогда содержимое желудка как через горлышко воронки возвращается обратно в тело желудка, чтобы вновь повторить, а порой многократно, весь путь. Обычно это приводит к измельчению крупных кусков пищи в мелкие. В определенные циклы выход из желудка в двенадцатиперстную кишку оказывается свободным и порция химуса переходит в кишку.

Величина низкочастотного импеданса внутрижелудочной среды определяется электропроводностью желудочного сока и объемом секрета между измерительными электродами зонда. Во времени кислотность изменяется значительно медленнее, чем геометрические размеры внутрижелудочного пространства. Поэтому временная диаграмма состояния внутрижелудочного импеданса будет отражать перистальтическую активность желудка в данной зоне обследования (рисунок 4.9). Амплитуда кривой на кинетограмме обратно пропорциональна количеству желудочного секрета, расположенного между слизистой оболочкой желудка и наружной поверхностью электродов зонда. Например, чем сильнее стенки желудка обжимают электроды зонда, тем меньше между ними находится желудочного секрета, по которому протекает измерительный ток, соответственно тем больше импеданс и выше амплитуда кривой.

Рисунок 4.9 Кинетограмма из фундального отдела желудка.

Оценка сократительной деятельности желудка производится по двум параметрам: по ритму перистальтики и по глубине перистальтической волны. За ритм перистальтики принимается период времени от одной волны до другой, который в норме обычно равен 20 секундам. При оживленной перистальтике этот период укорачивается, а при вялой удлиняется. Глубина перистальтической волны оценивается по показателю локальной перистальтики (ПЛП), вычисляемому по кинетограммам из антрального, фундального и кардиального отделов желудка по следующей формуле:



где Zmax, Zmin - максимальный и минимальный низкочастотный импеданс в данной зоне за время наблюдения, Ом.

Zср - среднее значение низкочастотного импеданса в данной зоне обследования, Ом.

В норме показатель ПЛП находится в диапазоне от 21 до 60 %, при гипокинетике - от 0 до 20 %, при гиперкинетике - от 61 до 120 %. Более высокие показатели ПЛП имеют место при спастическом состоянии желудка или при тонических его сокращениях.

4.1.5 Исследование морфологических изменений слизистой оболочки

Особенности распространения переменного электрического тока в клеточных структурах живого организма позволяют оценить морфологические изменения слизистой оболочки. С точки зрения электротехники, клетку можно рассматривать как миниатюрный электрический конденсатор, так как между двумя электропроводными поверхностями, образованными цитоплазмой и межклеточной жидкостью, находится изолятор, роль которого выполняет непроводящий липидный слой клеточной мембраны. Величина этой емкости С_к ничтожно мала и зависит в основном от геометрических размеров клетки и ее электролитических параметров. На низких частотах электрическое емкостное сопротивление (X_с) такой клетки:

очень велико, так как в знаменателе стоит частота w, поэтому через клетку может проходить лишь малый ток. На высоких частотах (больше 100 кГц) измерительного тока величина X_с становится очень маленькой, и ток уже без труда может проникать во внутренние области клетки.

Органические ткани, несмотря на неизмеримо более сложную структуру, чем суспензии биологических клеток, проявляют те же частотные свойства, что и суспензии клеток. При пропускании через биоткань переменного электрического тока низкой и высокой частоты соотношение между импедансами будет следующее:

Z_L >> Z_H

где Z_L - импеданс биоткани на низкой частоте

Z_H - импеданс биоткани на высокой частоте

Следовательно, основной ток низкой частоты будет проходить по межклеточной среде, огибая клетки ткани, которые электрически непроходимы для этого тока. Величина Z_L определяется электролитическим составом межклеточной жидкости и ее геометрическими размерами. Несмотря на высокую электропроводность данной среды значение импеданса Z_L все же велико, это объясняется чрезвычайно малыми межклеточными поверхностями.

На высокой частоте емкостное сопротивление клеточных структур биоткани резко снижается и ток распространяется как по межклеточной, так и по внутриклеточной среде. Так как электропроводности данных сред практически одинаковы, а геометрические размеры пространства, где протекает ток высокой частоты, значительно расширились, то это эквивалентно уменьшению импеданса Z_H. Следовательно, биоткань можно рассматривать как среду, обладающую бинарными свойствами. С одной стороны это изолятор для низкочастотного тока, а с другой - электролит при зондировании ее током высокой частоты.

Если приложить к электродам зонда, расположенным в полости желудка, переменное электрическое напряжение низкой частоты (10 кГц), то ток будет протекать в основном по внутрижелудочному секрету, заключенному между этими электродами. Поэтому импеданс Z_L будет зависеть в основном от электропроводности желудочного секрета в этой зоне:

Z_L = Rj

где Rj - омическое сопротивление желудочного содержимого в зоне распространения низкочастотного тока.

Известно, что при пропускании переменного тока через растворы электролитов электропроводность их оказывается одинаковой независимо от частоты (во всяком случае в диапазоне от нескольких Гц до 1 МГц), поэтому импеданс желудочного содержимого Rj, измеренный на частотах 10 и 200кГц, будет одинаковым, а его величина определяется в основном электролитным составом и геометрическими размерами внутриполостного пространства.

Если через эти электроды пропускать переменный ток высокой частоты (200 кГц), то у него появляется дополнительный путь через участок слизистой оболочки желудка, что эквивалентно уменьшению электрического сопротивления среды. Следовательно, интрагастральный высокочастотный импеданс можно представить в виде ZH можно представить в виде параллельного соединения двух омических сопротивлений: Желудочного содержимого Rj и участка слизистой оболочки R_mm:



Однако получить абсолютные значения величины сопротивления R_mm трудно, так как эта величина сильно зависит от площади (S) электродов, от расстояния между ними от плотности прилегания ткани к электродам и т.д. В биологии электрические свойства биоткани обычно выражают через удельное сопротивление (?), имеющее размерность Омхм. Экспериментально на растворах с известными электрическими характеристиками был определен конструктивный коэффициент (k = 1/S) для интрагастрального зонда 7Г11, а также разработаны специальные методики позволяющие вычислять в момент максимального соприкосновения электродов зонда со стенками желудка. Для снижения влияния перистальтики на результаты вычисления был сокращен временной интервал между измерениями низко- и высокочастотного импедансов (меньше 0,4 с). Учитывая особенности измерения in vivo электропроводности слизистой оболочки желудка, вычисление удельного сопротивления проводится по упрощенной формуле:

Спецификой биологических объектов, кроме их сложной и разнообразной структуры, является высокая лабильность функционального состояния и тесная взаимосвязь между процессами, протекающими на различных уровнях структурной и функциональной организации. Изменение физиологического состояния при воздействии различных химических и физических факторов, различные патологические процессы - все это сказывается на электрических свойствах биоструктур. Установлено наличие связи между электрическим сопротивлением слизистой оболочки и ее морфологическими особенностями, которые определяются кровоснабжением, состоянием железистого аппарата, плотностью и толщиной стромы и т.д.

При отсутствии изменений слизистой оболочки желудка по данным эндоскопического и гистологического исследований показатели удельного электрического сопротивления составляют 0,9-1,8 Омxм. Воспалительный процесс слизистой оболочки желудка с преобладанием отека характеризуется уменьшением удельного электрического сопротивления, в случае превалирования инфильтративных изменений слизистой отмечается увеличение этого показателя.

4.1.6 Аппаратура для импедансометрических исследований

В настоящее время единственным прибором в отечественной и зарубежной практике, использующим метод двухчастотной интрагастральной импедансометрии, является реогастрограф РГГ9-01. Он входит в состав компьютерной медицинской системы (КМС) предназначенной для многофукционального импедансометрического исследования верхних отделов желудочно-кишечного тракта: кислотообразующей, эвакуаторной и моторно-двигательной функций желудка и для выявления гастроэзофагеальных рефлюксов (рис. 4.10). КМС "Гастролог" может быть использована для изучения дистальных отделов толстой кишки и электропроводности извлеченных биологических жидкостей (желчь, желудочный сок, слюна).

КМС "Гастролог" разработана в конструкторском бюро ОАО "Завод "Радиоприбор" совместно с ведущими клиниками города: Российской Военно-медицинской академией, Санкт-Петербургской Государственной медицинской академией им. И.И. Мечникова МЗ РФ, Санкт-Петербургской медицинской академией последипломного образования и др.



Рис. 4.10 Компьютерная медицинская система "Гастролог".

В клинических условиях КМС "Гастролог" используется в режимах:

1) стандартный режим: в этом режиме работы по заданному алгоритму проводится комплексное исследование, включающее оценку:

· кислотообразующей функции желудка натощак и в базальную фазу секреции (по импедансному рельефу желудка);

· моторики желудка в антральном, фундальном и кардиальном отделах (по трёхминутным кинетограммам);

· гастроэзофагеального рефлюкса (экспресс-диагностика).

2) исследовательский режим - в этом режиме работы реализуется возможность прицельного исследования функционального состояния верхнего отдела ЖКТ:

· импедансный рельеф желудка при стимулировании или блокаде кислотности, при использовании фармакопроб;

· кинетограммы из любой зоны обследования и неограниченной продолжительности;

· эвакуаторная функция желудка;

· внутрипищеводный метод диагностики ГЭР.

Состав КМС "Гастролог":

· реогастрограф РГГ9-01;

· набор ингастральных зондов;

· компьютер;

· программное обеспечение.

Реогастрограф РГГ9-01 позволяет регистрировать интрагастральный импеданс на низкой (10 кГц) и высокой (200 кГц) частотах зондирующего тока в восьми зонах желудка и в дистальном отделе пищевода. Результаты обследования отображаются на цифровом табло прибора или на экране монитора компьютера в виде импедансометрического рельефа желудка и локальных кинетограмм. Передача информации на компьютер осуществляется по каналу связи.

Реогастрограф РГГ9-01, входящий в состав КМС "Гастролог", соответствует требованиям электробезопасности по ГОСТ Р 50267.0, относится к 1 классу и степени защиты от поражения BF.

Прибор рекомендован к применению Министерством здравоохранения РФ (выписка из протокола № 5 от 11.09.2001 г.), внесен в Государственный реестр медицинских изделий (рег. удостоверение № 29/02050901/2670-01 от 11.09.2001), имеет сертификат соответствия № РОСС.RU. ME03. B05954 от 29.12.2001, лицензию № ME03.B05954 от 29.12.2001, гигиеническое заключение № 78.1.5.940.П.4570.5.0 от 31.05.2000, лицензию № 643 от 15.06.1999 на изготовление средств измерения, сертификат об утверждении типа средств измерений RU.C.39.022.А № 6133 от 02.04.1999

Для проведения импедансометрических исследований желудочно-кишечного тракта серийно выпускаются интрагастральные зонды (тип Г), а также разработаны эзофагеальные (тип Э) зонды и щупы для исследования жидких биосред.

Интрагастральные (таблица 4.1) зонды предназначены для проведения импедансометрических исследований кислотообразующей и моторно-двигательной функций желудка. Эзофагеальные (6Э11) зонды применяются для импедансометрических исследований пищевода. Для изучения электропроводности желчи, крови, слюны и других биологических сред, проведения кондуктометрических исследований служат импедансные щупы (3Щ2 и 5Щ2). Все зонды выполнены на базе полой резиновой трубки, на дистальном конце которой установлены металлические электроды цилиндрической формы, имеющие защитное палладиевое покрытие. Внутри трубки располагаются провода, соединяющие эти электроды с выходным разъемом типа РШ2Н-1-29.

Таблица 4.1 Модификации интрагастральных зондов

Тип зонда	Набор зондов	Наружн. диаметр, мм	Количество электродов, шт.	Возраст пациента, лет
			в желудке	в пищеводе	всего
7Г116Г116Г106Г96Г8	ИГ-1ИГ-2 и 3ИГ-2ИГ-2ИГ-2	76666	99876	22222	11111098	старше 16старше 14от 11 до 14от 8 до 11от 5 до 8

В настоящее время импедансометрическое обследование проводится с использованием нескольких модификаций интрагастральных зондов, которые отличаются наружным диаметром и количеством измерительных электродов. Выбор типа зонда производится исходя из анатомического строения пищевода и желудка пациента. В таблице 4.1 представлены модификации зондов и возрастные группы пациентов, для которых целесообразно использовать соответствующие интрагастральные зонды.

Сокращение числа электродов у некоторых модификаций зондов приводит к тому, что реогастрограмма может отличаться от стандартного вида, когда в желудке располагается восемь зон обследования, как это имеет место при работе с зондами 7Г11 или 6Г11. При работе с зондами, адаптированными для обследования детей младшего возраста, число зон обследования в желудке может быть сокращено до пяти (рисунок 4.11).



а) зонд 6Г10

б) зонд 6Г9



в) зонд 6Г8

Рисунок 4.11 Реогастрограммы при работе с педиатрическими зондами

Режим дезинфекции и стерилизации устанавливает местная санитарно-эпидемиологическая служба с учетом рекомендаций по обработке зондов, изложенных в разделе 8 паспорта к набору зондов. Однако нужно помнить, что стерилизация с применением 6%-ного раствора перекиси водорода ускоряет разрушение резиновой оболочки зондов.

Зонды соответствуют требованиям стандартов ГОСТ Р ИСО 10993.5-99, ГОСТ Р ИСО 10993.10-99 и сборнику РММ по токсиколого-гигиеническим исследованиям (Заключения № 1672 и № 1673 от 29 декабря 2001 г. ИЛЦ РосНИИТО им. Р.Р. Вредена).

4.2 Применение КМС "Гастролог" для оценки функционального состояния желудка

4.2.1 Методика проведения обследования

Гастроимпедансографическое обследование желательно проводить утром натощак. Вечером накануне исследования больному дают легкий ужин, а утром пациент не должен есть и пить. Одежда пациента не должна стягивать область живота. Рекомендуется на исследование принести два чистых полотенца.

Подготовленный к исследованию импедансный зонд вводят в желудок через ротовую полость до условных меток. Пациент при введении зонда должен стоять (в сидячем положении возможно заворачивание зонда), дышать животом, по возможности глубоко, для подавления позывов на рвоту. Проведение местной анестезии глотки (полосканием или орошением глотки раствором анестетика) нежелательно, так как это может затруднить проглатывание зонда больным и влиять на уровень секреции. Запрещается смазывать дистальную часть зонда вазелином или маслом, так как это ведет значительному искажению результатов исследования. Контроль положения зонда определяется по виду реогастрограммы на экране монитора, при этом не требуется дополнительный контроль с помощью ультразвукового или рентгенологического оборудования.

Слюна обладает электролитическими свойствами, поэтому в интересах повышения качества результатов исследования следует добиваться, чтобы больные не глотали ее, а сплевывали в специальный лоток или в полотенце.

Гастроимпедансографическое обследование по стандартной методике продолжается 30-40 минут и включает следующие этапы:

а) занесение в память компьютера информации о пациенте: фамилия, имя, отчество, год рождения, предварительный диагноз и т.д.;

б) ввод зонда и контроль его положения в полости желудка;

в) регистрация реопрофиля желудка натощак;

г) регистрация кинетограмм из антрального, фундального, кардиального отделов желудка и из нижнего отдела пищевода;

д) регистрация реопрофиля желудка в базальную фазу секреции;

е) печать или заполнение протоколов обследования.

После процедуры больному рекомендуется легкий завтрак и щадящая диета в течение дня, исключающая прием газированных напитков, жареной и солёной пищи, фруктов, мороженного. В целях профилактики целесообразно полоскание ротовой полости и горла антисептическими растворами или отварами трав.

4.2.2 Оценка тощаковой фазы желудочной секреции

Импедансометрическая информация, полученная практически сразу после ввода интрагастрального зонда, позволяет врачу зафиксировать исходное состояние основных характеристик желудка для анализа динамических процессов протекающих в желудке в течение последующих 15-25 минут. Вне пищеварения концентрация свободных водородных ионов в желудочном соке невысокая, поэтому заметное влияние на электропроводность секрета оказывают примеси солей КСl и NаСl. Сохраненному типу кислотообразования натощак соответствует величина интрагастрального импеданса в диапазоне от 30 до 45 Ом, что составляет 18-22 ммоль/л экв. HCl.

Если у больного определяется активное тощаковое кислотообразование (более 23 ммоль/л экв. HCl), то это может быть связано с активизацией функционирования обкладочных клеток фундального отдела желудка и переходом секреторного процесса от ритмичного (с периодами покоя и активности) на непрерывный тип кислотообразования.

Низкие показатели кислотности в тощаковую фазу характерны для воспаления слизистой оболочки антрального отдела желудка, когда наблюдается усиление нейтрализующей функции антральных желез по отношению к секрету фундальных желез. Однако базальная кислотность у этих больных обычно соответствует норме или повышенная.

Сопоставление тощакового импедансного рельефа желудка обследуемого пациента с "эталонным" реопрофилем дает представление о функционировании важнейших отделов желудка в межпищеварительной фазе. Так, при остром воспалительном процессе в слизистой оболочке фундального отдела отмечается пониженное кислотообразование, что сопровождается изменением реопрофиля желудка: значения импеданса в 3-6 зонах при этом обычно выше возрастной нормы.

Напротив, при хроническом антральном гастрите и гастродуодените, значения импеданса будут располагаться ниже "эталонной" кривой, так как в детском возрасте патологический процесс сопровождается повышением кислотообразования и происходит закисление антрального отдела, внутрилуковичной среды и постбульбарных отделов, при этом значения интрагастрального импеданса в 1-5 зонах у реопрофиля могут достигать значений 10-15 Ом.

В гастроимпедансометрии условно различают три вида морфологического состояния слизистой оболочки желудка: "норма", "отек" и "уплотнение". При отечно-катаральном воспалительном процессе электрическое сопротивление биоткани снижается. Понятию "уплотнение" соответствует пролиферативно-клеточная инфильтрация слизистой оболочки, когда наблюдается увеличение электрического сопротивления СОЖ относительно нормы. Так как реакция слизистой на механический раздражитель (зонд) индивидуальна и определяется вегетативной регуляцией микроциркуляторного русла слизистой оболочки желудка, то заключение о морфологическом состоянии слизистой оболочки целесообразнее делать при оценке тощаковой фазы секреции.

4.2.3 Оценка моторно-двигательной активности желудка

При стандартной схеме импедансометрического исследования регистрацию кинетограмм из антрального (2 зона), фундального (5 зона) и кардиального (7 зона) отделов желудка проводят сразу после снятия тощаковой реогастрограммы. Продолжительность локальной кинетограммы не более трёх минут. Проведенные исследования показали, что у здоровых детей двигательная активность во всех зонах желудка натощак и в базальную фазу обследования практически не меняется. Показатель ПЛП лежит в пределах от 21 до 60%. При сохраненной компенсации регуляторных механизмов, вялая моторика характерна для больных с гиперхлоргидрией, высокие значения ПЛП отмечается у пациентов с пониженной секрецией. Оценка показателей ПЛП проводится автоматически по стандартной методике.

Для выявления желудочно-пищеводного рефлюкса рекомендуется увеличить время наблюдения за внутрипищеводным импедансом до 6 минут. При забросе желудочного содержимого в пищевод отмечается резкое снижение импеданса в 9 зоне обследования. Затем по мере удаления желудочного содержимого (очищение пищевода) значения импеданса возвращаются к исходному уровню (рисунок 4.12). Так как забросы желудочного содержимого происходят не часто, и время наблюдения невелико, то заключение о их наличии выдается по единичному эпизоду. Снижение импеданса ниже 100 Ом свидетельствует о гастроэзофагеальном рефлюксе (ГЭР).

4.2.4 Оценка базальной фазы желудочной секреции

Ввод импедансного зонда вызывает механическое и нервно-рефлекторное раздражение слизистой оболочки желудка, поэтому через 15-20 минут после начала обследования становится возможным изучение базального кислотообразования. Согласно импедансометрическим данным нормацидному состоянию желудка соответствуют значения импеданса 23-34 Ом в фундальной области или при пересчете в кислотность - 22-32 ммоль/л экв. HCl. Моторно-двигательная активность в базальную фазу секреции имеет тенденцию к снижению показателей ПЛП (25-40%) во всех отделах желудка. Усиление кровотока в слизистой оболочки желудка и повышение секреторной деятельности во всех отделах желудка, как правило, вызывают снижение величины удельного электрического сопротивления слизистой оболочки желудка относительно исходного (тощакового) при этом график опускается до нижней границы нормы (1,0 - 1,3 Омхм).



Рисунок 4.12 Гастроэзофагеальный рефлюкс

При развитии поверхностного воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки функциональная активность фундальных желез сохраняется на уровне базальной нормацидности; двигательная активность в очаге воспалительного процесса возрастает и показатель ПЛП может достигать значений 50-70%. Повышенное выделение слизи при поверхностном воспалении оказывает существенное влияние на измерение суммарного электрического сопротивления биоткани, поэтому натощак и в базальную фазу значения в этих зонах располагаются выше верхней границы нормы (больше 1,8 Ом)

Усиление базального кислотообразования отмечается при развитии диффузного воспаления слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Компенсаторное усиление секреторной активности антральных желез способствует нейтрализации избыточного кислого желудочного содержимого. Функциональная активность слизеобразующих желез антрального отдела снижается при развитии дистрофических и атрофических процессов в мукоцитах. Возникновение компенсаторной гиперсекреции в ответ на развитие воспаления способствует нарушению функционального состояния, как кислотообразующих клеток, так и слизеобразующих желез. Сохранение воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки вторично приводит к усиленному функционированию всех железистых структур данных отделов. Возникает замкнутый круг, вызывающий формирование стойкого выраженного гиперацидного синдрома. Базальная кислотность имеет значения выше 32 ммоль/л экв. HCl и, как правило, при гиперацидности моторная активность низкая (ПЛП < 20%), а удельное электрическое сопротивление слизистой оболочки желудка не превышает 0,7 Омхм, что соответствует преобладанию отечных изменений.

В последующем при дистрофических и субатрофических процессах в слизистой оболочке желудка базальная кислотность резко снижается, усиливается двигательная активность, величина натощак и в базальную фазу превышает 3,5 Омхм. Реогастрограмма располагается выше линии нормы и значения интрагастрального импеданса практически во всех зонах превышают 80 Ом.

4.2.5 Исследование эвакуаторной функции желудка

В настоящее время проблема исследования эвакуаторной функции желудка весьма актуальна, существующие методы либо дороги и неудобны, либо недостаточно точны. Указанное обстоятельство замедляет широкое внедрение исследований эвакуации из желудка в клиническую практику. Впервые метод оценки эвакуаторной функции желудка импедансным методом опробован в Российской Военно-медицинской академии на кафедре общей терапии №1 (Куликов А.Н., Лещев А.Л. и др., 1998 г.). В качестве критерия эвакуации используют время полуэвакуации (Тэв) - период, в ходе которого суммарный импеданс желудка после его наполнения 300 мл 0,96% NaCl приходит к значению, наблюдаемому при интрагастральном введении половины объема жидкости. У здоровых молодых лиц Тэв составляло (27,5±5,2) минут, у больных язвенной болезнью - (11,6±2,5 мин) и у больных хроническим гастритом типа В - (12,5±3,2 мин).

Данный метод был усовершенствован в интересах использования его в педиатрической практике. Так, в качестве электролита применяется NaCl, при этом объем вводимой жидкости уменьшен до 200 мл (две порции по 100 мл).

Исследования желудочной эвакуации у детей старшего возраста (13-16 лет) показали, что значения Тэв составляют 25-35 минут. У детей с хроническим гастритом типа В наблюдалась ускоренная эвакуация из желудка.

Методика исследования выглядит следующим образом: больному накануне вечером дают 20 мг омепразола. На следующее утро натощак больному вводят в желудок импедансный зонд и снимают исходную реогастрограмму. Затем пациент выпивает первую порцию изотонического раствора (0,48% NaCl) и в течении одной-двух минут регистрируют реогастрограмму. После чего пациент выпивает вторую порцию, и врач повторно записывает реогастрограмму. С этого момента начинается отчет времени полуэвакуации. Импедансный профиль желудка фиксируется через каждые 2-3 минуты в течение 35-40 минут.

Вычисление Тэв производится, как правило, по построенной индивидуальной кривой эвакуации, у которой по оси абсцисс откладываются значения суммы низкочастотного импеданса из 8 зон желудка, а по оси ординат время исследования.

где Zi - низкочастотный импеданс в i-зоне обследования;

n - число зон обследования в желудке для данного типа импедансного зонда.

Промежуток времени, за который суммарный внутрижелудочный импеданс достигнет уровня суммарного импеданса после ввода первых 100 мл жидкости, будет характеризовать время полуэвакуации желудка (рисунок 4.13).

Исследования выявили прямую зависимость между нарушением эвакуаторной функции желудка и степенью выраженности ГЭР у детей школьного возраста.

Рисунок 4.13 График эвакуации содержимого желудка (Тэв=27 мин)

4.3 Применение КМС "Гастролог" для оценки функционального состояния пищевода

4.3.1 Импедансометрический метод диагностики гастроэзофагеального рефлюкса

Импедансометрический метод выявления гастроэзофагеального рефлюкса основан на особенностях изменения внутрипищеводного импеданса при забросе в пищевод желудочного содержимого. Электроды импедансного зонда в состоянии покоя плотно соприкасаются с его стенками, поскольку пищевод представляет собой полый орган с плотно сомкнутыми стенками и не содержит воздуха и жидкости, за исключением случаев прохождения комка пищи или рефлюкса. Значения интраэзофагеального импеданса у здорового человека лежат в пределах от 150 до 250 Ом. При гастроэзофагеальном рефлюксе в пищевод забрасывается содержимое желудка, которое вызывает резкое снижение внутрипищеводного импеданса и по мере очищения пищевода импеданс возрастает до исходных значений.

Рефлюксат может быть представлен не только кислым желудочным соком, но и щелочными компонентами желчи и кишечного химуса, однако импедансометрический метод не может дифференцировать исследуемую среду на кислую или щелочную по их электропроводности. Был проведен ряд экспериментов по определению электропроводности смесей чистого желудочного сока и извлеченной пузырной желчи в различных пропорциях. Заметное влияние концентрации желчи на электропроводность ее смеси с желудочным соком наблюдалось при условии, если соотношение желчи и желудочного сока находилась в диапазоне от 1:5 до 1:2. Поэтому можно считать, что, как небольшое количество желчи в рефлюксате, так и очень высокое не оказывает заметного влияния на импедансные характеристики ГЭР, но при концентрации желчи в рефлюксате от 20 до 60% погрешность в оценке показателей ГЭР возрастает.

Внутрипищеводное импедансометрическое исследование может быть использовано в педиатрии при проверке подозрений на гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь: при наличии у пациентов жалоб на диспепсические явления (изжогу, горечь или кислый привкус во рту, неприятный запах изо рта, отрыжку воздухом и пищей, затруднения при глотании пищи), боли в верхней половине живота, в подложечной области, за грудиной, возникающие после еды, при физической нагрузке, в положении лежа, для выявления ГЭР и определения степени его тяжести.

С помощью внутрипищеводной импедансометрии может быть установлено наличие внепищеводных проявлений ГЭРБ при следующих синдромах: лёгочном, отоларингологическом, стоматологическом, анемическом, кардиальном.

Данный метод показан для оценки эффективности медикаментозной и хирургической коррекции моторных нарушений пищевода при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.

Импедансометрическое исследование ГЭР лучше проводить утром натощак через 1-2 часа после пробуждения. Вечером накануне исследования больному дают легкий ужин. Утром до диагностической процедуры пациент не должен ни есть, ни пить. Возможно проведение исследования через 4-6 часов после еды. Одежда пациента не должна стягивать область живота. Рекомендуется на исследование принести два чистых полотенца.

Подготовленный к исследованию импедансный зонд вводят в желудок через ротовую полость, при этом пациент должен стоять и дышать животом, по возможности глубоко, для подавления позывов на рвоту. Проведение местной анестезии глотки (полосканием или орошением глотки раствором анестетика) нежелательно, так как это может затруднить проглатывание зонда больным и повлиять на перистальтику пищевода.

Правильная установка импедансного зонда в пищеводе имеет принципиальное значение для достоверной интерпретации результатов исследования. Глубина вводимого зонда соответствует расстоянию от пупка до верхних зубов. В таблице 4.2 представлены размеры пищевода и расстояние от зубов до входа в желудок у пациентов различных возрастных групп.

Таблица 4.2 Длина пищевода в зависимости от возраста пациента

Возраст, лет	Длина пищевода, см	Расстояние от зубов до входа в желудок, см
51015мужчиныженщины	16181925 (23-30)23 (20-26)	26-27,927-3334-364040



Длина пищевода может быть рассчитана по формуле Bischoff'а:

h = 0,2xL + 6,3, [см]

где L - длина тела, см;

h - расстояние от зубов до кардии, см.

Импедансный зонд подключают к соединителю ПАЦИЕНТ, расположенному на верхней крышке реогастрографа, устанавливают ручной режим работы (РУЧН.1) и первую зону обследования. Затем врач медленно выводит зонд из полости желудка и визуально контролирует величину импеданса на цифровом табло реогастрографа или по кинетограмме на экране монитора. Момент перехода дистального отдела зонда в пищевод фиксирируется по резкому увеличению измеряемого импеданса с 50-70 Ом до 140-200 Ом. После этого зонд поднимают еще на 3-4 см выше и фиксируют в этом положении с помощью метки на уровне резцов.

Установка зонда на 3-4 см выше пищеводно-желудочного перехода исключает ситуацию, при которой провоцируется ГЭР из-за неполного смыкания нижнего пищеводного сфинктера (рисунок 4.14). Точность установки зонда в нижнем отделе пищевода была подтверждена с помощью рентгенологического метода, поэтому данная методика регистрации ГЭР исключает необходимость дополнительного контроля положения зонда с помощью других методов.

Импедансографическое исследование ГЭР начинается через 5 минут после установки зонда (время на адаптацию) и продолжается 30-40 минут. При этом проводится непрерывная регистрация низкочастотного импеданса из дистального отдела пищевода. На реогастрографе должен быть установлен ручной режим работы (нажата кнопка РУЧН.1) и 1 зона обследования. Согласно данной методике рефлюкс диагностируется по быстрому и значительному снижению величины импеданса (Z < 100 Ом), длительность которого превышает две минуты.

По интраэзофагеальной кинетограмме определяют суммарную длительность рефлюксов за весь период наблюдения и вычисляют показатель дистального рефлюкса (pdR):

где t_i - продолжительность i-эпизода рефлюкса, с;

То - время исследования, сек;

M - количество эпизодов рефлюкса за все время исследования.

Если общая продолжительность эпизодов заброса желудочного содержимого в пищевод превышает 5% времени исследования (p и зафиксировано более одного эпизода, то это свидетельствует о наличии патологического гастроэзофагеального рефлюкса.

Рисунок 4.14 Положение импедансного зонда при исследовании ГЭР

На рисунке 4.15 представлена кинетограмма дистального отдела пищевода с тремя эпизодами рефлюкса (участки ниже уровня 100 Ом, окрашеные в серый цвет). Показатель pdr=25,1%, общее число рефлюксов (M) равно трем, следовательно, у больного имеет место патологический ГЭР, а наличие трех эпизодов рефлюкса позволяет предположить наличие гипотонии нижнего пищеводного сфинктера.

Рисунок 4.15 Кинетограмма дистального отдела пищевода с тремя эпизодами рефлюкса.



5. Краткий обзор других методов диагностики заболеваний органов пищеварения

5.1 Методы электрогастрографии и электрогастроинтестинографии

5.1.1 Электрогастрография

Электрогастрография обладает преимуществами беззондового способа оценки двигательной активности желудка. Биопотенциалы желудка регистрируются с поверхности тела пациента с помощью отечественного аппарата ЭГГ-4, либо портативного "Digitrapper EGG" (рис. 5.1). Система фильтров позволяет выделить биопотенциалы в узком диапазоне, характеризующие двигательную активность желудка. При оценке гастрограмм учитывают частоту, ритм, амплитуду сокращений. Метод предполагает помещение активного электрода на переднюю брюшную стенку в зону проекции желудка.

При регистрации биопотенциалов желудка с отдаленной точки исследование проводится с помощью аппарата ЭГС-4м (Ребров В.Г., 1975). Активный электрод помещается на правом запястье, индифферентный на правой лодыжке.

Рисунок 5.1 Портативный аппарат для электрогастрографии "Digitrapper EGG"



5.1.2 Электрогастроинтестинография

Это относительно простой неинвазивный метод косвенной оценки двигательной функции ЖКТ, основанный на регистрации, фильтрации и спектральном анализе биопотенциалов, регистрируемых с поверхности тела человека (Shede H., Сlifton J., 1961; Christensen J., 1971). Выделив с помощью узкополосных фильтров определенную частоту, можно проследить за характером изменений суммарного потенциала соответствующих участков желудочно-кишечного тракта (рис. 5.2).

Рисунок 5.2. Пример регистрации электрогастроинтестинограммы больного язвенной болезнью.

На рисунке 5.3 представлен отечественнай прибор для электрогастроинтестинографии.

Рисунок 5.3 Электрогастроэнтерограф ЭГЭГ-01К производства НПП "Исток-Система" г. Фрязино Московской обл.



5.2 Методы билиметрии

5.2.1 Билиметрия (амбулаторная спектрофотометрия)

Это метод диагностики дискинезий верхних отделов пищеварительного тракта, основанный на интрапищеводной амбулаторной спектрофотометрии рефлюксата. В содержимом двенадцатиперстной кишки, заброшенном в пищевод присутствует желчь с примесью билирубина. При спектрофотометрии билирубин используется в качестве маркера, который имеет характерный пик абсорбции на длине волны 453 нм в пределах видимого светового спектра.

Билирубин определяют в пищеводе или желудке, используя для этой цели специальный фиброоптический зонд. При билиметрии световые сигналы направляются в полость пищевода, затем они отражаются назад в оптоэлектронную систему, которая рассчитывает поглощение излучаемого света на соответствующей длине волны (453 нм). Степень абсорбции прямо пропорциональна концентрации билирубина в просвете органа.

В настоящее время выпускаются миниатюрные носимые образцы подобного оборудования (например "Билитек 2000" фирмы Medtronic), которые позволяют проводить длительное 24-часовое мониторирование дуодено-гастропищеводных рефлюксов в амбулаторных условиях (рис. 5.4).

Прибор с волоконно-оптическим катетером



Волоконно-оптический и рН катетеры

Рисунок 5.4. Портативный аппарат для билиметрии "Билитек 2000" фирмы Medtronic

При исследовании пациент соблюдает специальную диету и установленный двигательный режим. "Билитек 2000" регистрирует частоту и продолжительность нахождения желчи в желудке или пищеводе в течении 24- часового периода, и в сочетании с 24-часовым рН-мониторингом даёт более полный профиль рефлюксной болезни пациента. Использование волоконно-оптического катетера "Билитек 2000" и рН-катетера позволяет одновременно регистрировать уровень кислотности и степень поглощения излучаемого света билирубином. Комбинированное графическое представление (на одном графике) кривых зависимости рН и поглощения билирубина во времени облегчает исследование их взаимной корреляции и анализ. Это помогает выявить пациентов с желчным компонентом рефлюкса, имеющих повышенный риск развития осложнений, например, пищевода Баррета и аденокарциноме пищевода.

5.3 Методы сцинтиграфии и радиотелеметрии

5.3.1 Сцинтиграфия

Этот метод позволяет получать количественную и качественную оценку эвакуаторной функции желудка. Пища (углеводный, белковый, жировой завтрак) метится (99m)Tc-коллоидом. Исследование выполняется на гамма-камере с системой обработки данных или на быстродействующем сканере с пересчетной установкой для регистрации количества импульсов по полю сканирования.

В настоящее время используются портативные счетчики для оценки клиренса желудка от радиоактивного изотопа (рисунок 5.5).

Рисунок 5.5 Портативный гамма-счетчик для амбулаторной сцинтиграфии фирмы Medtronic

5.3.2 Радиотелеметрия

Внутрижелудочное давление и рН определяют при помощи введенной в желудок капсулы, включающей в себя датчик давления и радиопередатчик. Радиосигналы воспринимаются антенной, укрепленной на теле пациента, и передаются через преобразователь на записывающее устройство. Недостатком метода считается невозможность точного определения расположения капсулы.



6. Перспективные направления в диагностике заболеваний органов пищеварения

6.1 Дыхательные методы диагностики

Дыхательные методы могут быть использованы для диагностики различных заболеваний и являются по сути биохимическими, так как выявляют определенные газообразные вещества, образующиеся в процессе измененного под влиянием патологического процесса метаболизма. Эти методы абсолютно неинвазивны, поэтому предпочтительны в детской практике.

6.1.1 Дыхательная диагностика инфекции Helicobacter pylori

Одной из главных особенностей Helicobacter pylori (HP) является его высокая уреазная активность, которая позволяет микроорганизму адаптироваться к кислой среде желудка. Уреазную активность как in vivo, так и in vitro обычно измеряют по кинетике разложения мочевины:

NH₃-CO-NH₂ + H₂O -> 2 NH₃ + CO₂

В процессе гидролиза мочевины образуются два конечных продукта: углекислый газ и аммиак. Они могут быть основой биохимической идентификации НР, что нашло широкое применение в уреазных тестах, но может быть использовано также для неинвазивной диагностики.

6.1.1.1 Углеродный дыхательный тест

Дыхательный ¹³С тест (UBT) на сегодня наиболее распространенный в мире метод неинвазивной диагностики НР in vivo. Углеродные дыхательные тесты основаны на исследовании в выдыхаемом воздухе пациента атомов углерода С14* или С13 после приема порции мочевины, меченной этими изотопами. Углеродный тест С14* был предложен в 1987 г., а затем разработан независимо друг от друга Marshall B.J. с соавт.(1988) и Raws E. с соавт.(1989).

Классическая методика углеродного теста С14* состоит в следующем: утром натощак обследуемый получает пробный завтрак и сразу после него 20 мл воды, содержащей 10 мкКюри мочевины, меченной С14*. Спустя 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100 и 120 мин производят отбор проб воздуха, выдыхаемого пациентом через трубочку в сосуд, в котором находится 2 ммоль хиамина (вещества, связывающего СО₂) в 2 мл спиртового раствора фенолфталеина. Обесцвечивание этого раствора свидетельствует о том, что он связал 2 ммоль СО₂. Затем к нему добавляют 10 мл сцинтиллята, содержащего толуен. Активность С14* измеряется жидкостным сцинтиллятором, в каждой пробе вычисляется % содержания изотопа на ммоль СО₂. Максимум нарастания при положительном результате исследования обычно фиксируют на 40-60 мин исследования. В последние годы появились модифицированные упрощенные варианты этой методики, когда производится забор не всех проб, а лишь на 40-60 мин. (Raws E., Royen E., Langenberg W. et all., 1989) Hamlet A.K. с соавт. (1995) независимо друг от друга разработали варианты быстрого 10-минутного углеродного С14* дыхательного теста с приемом микродоз меченой мочевины в капсуле без предварительного завтрака, методы показали столь же высокую чувствительность и специфичность, как и классический вариант - чувствительность составила 97-99%, а специфичность - 95-98%.

Методика проведения углеродного теста с С13 сходна с вышеописанной, но если регистрацию С14* проводят с помощью сцинтиллятора, то для определения С13, который не обладает радиоактивностью, требуется газовый масс-спектрометр, который с высокой точностью может уловить микродозы С13 в выдыхаемом воздухе (0,03%). Однако перед исследованием необходимо исключить из диеты злаки и тростниковый сахар, так как они содержат С13. Пробный завтрак при проведении исследования должен иметь специальный состав (специальный пудинг или мороженое), чтобы максимально замедлить эвакуацию из желудка. Затем обследуемый принимает раствор, содержащий 250 мг С13, причем его концентрация не должна быть меньше 99%. Пробы выдыхаемого воздуха производятся через 20, 30, 40, 50 мин, плотно закрываются и транспортируются, содержание изотопа определяется с помощью масс-спектрометра, затем рассчитывается процентное содержание изотопа в выдыхаемом воздухе с учетом площади поверхности тела. Чувствительность и специфичность углеродного теста с С13 приближаются к таковым у теста с С14* и примерно равны 97-98%.

6.1.1.2 Аммиачный дыхательный Хелик-тест

В 1997 нами был разработан Хелик-тест, основанный на кинетической оценке концентрации паров аммиака в воздухе ротовой полости после приема пациентом мочевины нормального изотопного состава ¹²C¹H₄¹⁴N₂¹⁶O.

Метод допускает разные способы регистрации концентрации аммиака: с помощью индикаторных трубок (ИТ), заполненных хемосорбентом, или с помощью электрохимического сенсора. Последний способ предполагает непрерывную регистрацию концентрации аммиака и цифровую обработку сигнала с указанием значений концентрации аммиака в условных единицах, он был назван нами Хелик-аппаратом (ХА).

Индикаторная трубка представляет собой стеклянную или пластиковую трубку, заполненную хемосорбентом - бромфеноловым синим на силикагеле КСК кислотной обработки с размером зерен 0,16-0,25 мм. Для измерения концентрации аммиака в воздухе ротовой полости ИТ устанавливается во рту глубоко к небу, при этом пациент сидит с открытым ртом. С помощью электромеханического отсоса через трубку прокачивают 2 литра воздуха в течение 10 минут и оценивают концентрацию аммиака по длине окрашенного столбика в трубке, 1 мм которого соответствует концентрации 0,3 мг/м³. Исследование проводится натощак без какой-либо предварительной подготовки пациента. Измеренная описанным способом фоновая концентрация аммиака обозначается как С₁. Затем обследуемый принимает 500 мг мочевины обычного изотопного состава в 20 мл дистиллированной воды и прополаскивает рот водой. После приема мочевины в течение 10 мин повторяют пробоотбор 2 литров воздуха из ротовой полости через другой конец ИТ и измеряют длину окрашенного столбика. Эта нагрузочная концентрация аммиака обозначается как С₂. Оценивается разность нагрузочной и фоновой концентраций - ?C

Рисунок 6.1 Индикаторные трубки с индикационным эффектом

С₁ - фоновая концентрация аммиака,

С₂ - концентрация аммиака после приема 500 мг мочевины.

Результат считается положительным, если после приема 500 мг мочевины концентрация аммиака в воздухе ротовой полости (С₂) превышает 0,9 мг/м³ (4мм), а прирост концентрации (более 0,5 мг/м³ (2мм). На рис.6.1 представлены варианты индикационного эффекта ИТ.

На основании полученных данных, нами разработана шкала для полуколичественной оценки ХЕЛИК-теста, согласно которой возможны отрицательный, сомнительный, положительный и резко положительный результаты исследования (рис. 6.2).

Хелик-аппарат® (ХА) представляет собой специальное устройство с встроенным электрохимическим датчиком и микрокомпрессором для просасывания воздуха, которое определяет концентрацию аммиака в воздушной среде (рис. 6.3). Концентрация аммиака определяется в воздухе ротовой полости непрерывно, и ее значения в условных единицах постоянно отражаются на табло прибора и экране компьютера.

Рис. 6.2 Шкала для полуколичественной оценки ХЕЛИК-теста

Методика Хелик-теста с помощью ХА сходна с описанной выше регистрацией ИТ, но поскольку прибор осуществляет непрерывную запись мгновенных величин концентрации аммиака, необходимости в длительном определении исходной концентрации аммиака нет. Пациент сразу принимает раствор мочевины и дышит в пробоотборную трубку аппарата. Концентрация в первые полторы минуты исследования после приема пациентом 500 мг мочевины оценивается прибором как базальная, в последующие 7 минут - как нагрузочная. В конце исследования прибор указывает средние и максимальные значения базальной и нагрузочной концентрации аммиака, по разности которых судят об инфицированности НР. При отсутствии инфицирования кривая концентрации аммиака имеет плоский вид (рис. 6.4), при наличии инфекции наблюдается подъем кривой (рис. 6.5), максимум обычно отмечается на 5-8 минуте после приема мочевины.

...