Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОАНАЛИЗА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА ПРИ БРОНХОЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-5-122-129

Полный текст:

Аннотация

За последние 10 лет значительно увеличилось количество людей во всем мире, страдающих бронхолегочными заболеваниями. В ближайшем будущем болезни органов дыхания займут одно из первых мест среди причин смертности наряду с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и онкологическими заболеваниями. Большинство методов диагностики болезней легких требуют подготовки пациента и не могут быть применимы для скрининговых обследований населения. В связи с этим актуальна разработка неинвазивных методов диагностики бронхолегочных заболеваний.  В рамках данной задачи перспективен анализ выдыхаемого человеком воздуха.

Для проведения исследования выдыхаемого воздуха используется либо непосредственно выдыхаемый воздух (НВВ), либо его конденсат (КВВ), который образуется путем охлаждения и последующей конденсации выдыхаемого воздуха. Для анализа НВВ и КВВ применимы различные физико-химические методы, выбор их зависит от задач, которые ставит перед собой исследователь.

Анализ выдыхаемого воздуха может применяться для решения задач диагностики, мониторинга и оценки эффективности лечения болезней легких, позволяет проводить дифференциальную диагностику среди симптомосходных заболеваний, требующих разных подходов к лечению, например, таких как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и бронхиальная астма. С помощью анализа выдыхаемого воздуха можно выделять различные фенотипы ХОБЛ, что способствует более индивидуальному подбору базисной терапии. Данный метод исследования может быть использован для скрининговой диагностики таких тяжелых болезней легких, как туберкулез или рак.

Таким образом, высокочувствительный анализ выдыхаемого воздуха с помощью спектроскопических методов позволяет проводить диагностику и осуществлять долговременный мониторинг заболеваний легких.

Об авторах

Е. Б. Букреева
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Букреева Екатерина Борисовна — доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней педиатрического факультета


А. А. Буланова
Сибирский государственный медицинский университет, Томск; Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Россия
Буланова Анна Александровна— аспирантка кафедры внутренних болезней педиатрического факультета


Ю. В. Кистенев
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Кистенев Юрий Владимирович — доктор физико-математических наук, профессор, зав. кафедрой физики


Список литературы

1. Чучалин А.Г. Белая книга. Пульмонология. М., 2003. 67 с.

2. Bukreeva E.B., Bulanova A.A., Kistenev Y.V., Kuzmin D.A., Tuzikov S.A., Yumov E.L. Analysis of the absorption spectra of gas emission of patients with lung cancer and chronic obstructive pulmonary disease by laser optoacoustic spectroscopy // Proc. SPIE 8699, Saratov Fall Meeting 2012: Optical Technologies in Biophysics and Medicine XIV; and Laser Physics and Photonics XIV, 86990K (26 February 2013).

3. Клименко В.А., Криворотько Д.Н. Анализ выдыхаемо-го воздуха как маркер биохимических процессов в организме // Здоровье ребенка. 2011. Т. 28, № 1. С. 138–143.

4. Степанов Е.В. Методы высокочувствительного газово-го анализа молекул-биомаркеров в исследованиях выдыхаемого воздуха // Труды Института общей физики им. А.М. Прохорова. 2005. Т. 61. С. 5–47.

5. Соодаева С.К., Климанов И.А. Механизмы формирования конденсата выдыхаемого воздуха и маркеры оксидативного стресса при патологиях респираторного тракта // Пульмонология. 2009. № 2. С. 113–119.

6. Horváth I., Hunt J., Barnes P.J. Exhaled breath conden-sate: methodological recommendations and unresolved questions // Eur. Respir. J. 2005. V. 26, № 3. P. 523–548.

7. Степанов Е.В. Лазерная спектроскопия и анализ микрокомпонентов выдыхаемого воздуха: дис. … д-ра физ.-мат. наук. М., 2003. 293 с.

8. Агеев Б.Г., Кистенёв Ю.В., Некрасов Е.В., Никифорова О.Ю., Никотин Е.С., НикотинаС., Пономарёв Ю.Н., Уразова О.И., Филинюк О.В., Фокин В.А., ЯноваВ. Оценка проб выдыхаемого воздуха методом лазерной оптико-акустической спектроскопии у больных туберкулезом легких // Бюл. сиб. медицины. 2012. Т. 11, № 4. С. 116–120.

9. Persijn S.T., Van der Veen A.M.H. SPECTROSCOPY/NO-NINVASIVE DIAGNOSIS/BREATH ANALYSIS: Nonin-vasive medical breath analysis with sensitive IR spectroscopy // BioOptics world. 2013. V. 6, iss. 2.

10. Bessa V., Darwiche K., Teschler H., Sommerwerck U., Rabis T., Baumbach J.I., Freitag L. Detection of volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) by ion mobility spectrometry // International Journal for Ion Mobility Spectrometry. 2011. V. 14, № 1. P. 7–13.

11. Brightling C.E., Monteiro W., Ward R., Parker D., Morgan M.D., Wardlaw A.J., Pavord I.D. Sputum eosinophilia and short-term response to prednisolone in chronic obstructive pulmonary disease: a randomised controlled trial // Lancet. 2000. V. 356 (9240). P. 1480–1485.

12. Leigh R., Pizzichini M.M.M., Morris M.M., Maltais F., Hargreave F.E., Pizzichini E. Stable COPD: predicting benefit from high-dose inhaled corticosteroid treatment // European Respiratory Journal. 2006. V. 27, № 5. P. 964–971.

13. Siva R., Green R.H., Brightling C.E., Shelley M., Har-gadon B., Kenna S.Mc., Monteiro W., Berry M., Parker D., Wardlaw A. J., Pavord I. D. Eosinophilic airway inflammation and exacerbations of COPD: a randomised controlled trial // European Respiratory Journal. 2007. V. 29, № 5. P. 906–913.

14. Fens N., De Nijs S.B., Peters S., Dekker T., Knobel H.H., Vink T.J., Willard N.P., Zwinderman A.H., Krouwelsf F.H., Janssen H-G., Lutter R.., Sterk P.J. Exhaled air molecular profiling in relation to inflammatory subtype and activity in COPD // European Respiratory Journal. 2011. V. 38, № 6. P. 1301–1309.

15. Van Berkel J.J.B.N., Dallinga J.W., Möller G.M., God-schalk R.W.L., Moonen E.J., Wouters E.F.M., Van Schoo-ten F.J. A profile of volatile organic compounds in breath discriminates COPD patients from controls // Respiratory Medicine. 2010. V. 104, № 4. P. 557–563.

16. Basanta M., Jarvis R.M., Xu Y., Blackburn G., Tal-Singer R., Woodcock A., Singh D., Goodacre R., Thomas C.L., Fowler S.J. Non-invasive metabolomic analysis of breath using differential mobility spectrometry in patients with chronic obstructive pulmonary disease and healthy smokers // Analyst. 2010. V. 135 (2). P. 315–320.

17. Basanta M., Ibrahim B., Dockry R., Douce D., Morris M., Singh D., Woodcock A., Fowler S.J. Exhaled volatile or-ganic compounds for phenotyping chronic obstructive pulmonary disease: a cross-sectional study // Respiratory Research. 2012. V. 13.

18. Paredi P., Kharitonov S.A., Leak D., Ward S., Cramer D., Barnes P.J. Exhaled ethane, a marker of lipid peroxidation, is elevated in chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000. V. 162 (2 Pt 1). P. 369–373.

19. Шулагин Ю.А., Степанов Е.В., Чучалин А.Г., Бабарсков Е.В., Дьяченко А.И., Павлов Б.Н. Лазерный анализ эндогенного CO в выдыхаемом воздухе // Труды Института общей физики им. А.М. Прохорова. 2005. Т. 61. С. 135–189.

20. Бинги В.Н., Степанов Е.В., Чучалин А.Г., Миляев В.А., Москаленко К.Л., Шулагин Ю.А., Янгуразова Л.Р. Высокочувствительный анализ NO, NH3, CH4 в выдыхаемом воздухе с помощью перестраиваемых диодных лазеров // Труды Института общей физики им. А.М. Прохорова. 2005. Т. 61. С. 189–210.

21. Шулагин Ю.А. Мониторинг эндогенной моноокиси углерода в выдыхаемом воздухе человека и животных методами лазерного спектрального анализа: дис. … кандидат биологических наук. М., 2005. 194 с.

22. Краснобаева Л.А., Селиванова П.А., Старовойтова Е.А., Куликов Е.С., Кириллова Н.А., Кистенёв Ю.В., Огородова Л.М., Никифорова О.Ю., Фокин В.А., Мочула А.В., Мочула О.В. Использование метода лазерной спектроскопии в оценке эффективности терапии пациентов с тяжелой бронхиальной астмой // Бюл. сиб. медицины. 2011. Т. 10, № 4. С. 15–21.

23. Краснобаева Л.А., Селиванова П.А., Старовойтова Е.А., Куликов Е.С., Кириллова Н.А., Кистенев Ю.В., Мочула А.В., Мочула О.В., Огородова Л.М., Фокин В.А., Бажин С.И., Эйдензон Д.В. Динамика газовыделений больных тяжелой бронхиальной астмой на фоне базисной противовоспалительной терапии // Бюл. сиб. медицины. 2010. Т. 9, № 6. С. 55–61.

24. Fens N., Van der Schee M.P., Brinkman P., Sterk P.J. Ex-haled breath analysis by electronic nose in airways disease. Established issues and key questions // Clin. Exp. Allergy. 2013. V. 43, № 7. P. 705–715.

25. Fens N., Zwinderman A.H., Van der Schee M.P., De Nijs S.B., Dijkers E., Roldaan A.C., Cheung D., Bel E.H., Sterk P.J. Exhaled Breath Profiling Enables Discrimination of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009. V. 180, № 11. P. 1076–1082.

26. Popov T.A. Human exhaled breath analysis // Ann Allergy Asthma Immunol. 2011. V. 106. P. 451–456.

27. Dragonieri S., Annema J.T., Schot R., Van der Schee M.P., Spanevello A., Carratú P., Resta O., Rabe K.F., Sterk P.J. An electronic nose in the discrimination of patients with non-small cell lung cancer and COPD // Lung Cancer. 2009. V. 64, № 2. P. 166–170.

28. Mazzone P.J., Hammel J., Dweik R., Na J., Czich C., Laskowski D., Mekhail T. Diagnosis of lung cancer by the analysis of exhaled breath with a colorimetric sensor array // Thorax. 2007. V. 62, № 7. P. 565–568.

29. Алякринская М.Д., Комар С.И. Клиническое значение определения продуктов свободнорадикального окисления в конденсате выдыхаемого воздуха у больных вне-госпитальной пневмонией // Известия Челябинского науч. центра. 2007. Т. 35, № 1. С 179–182.

30. Киселев В.И., Хасина М.Ю. Состояние минерального обмена в легких при пневмонии по данным исследования конденсата выдыхаемого воздуха // Тихоокеанский мед. журн. 2006. № 2. С. 19–21.


Для цитирования:


Букреева Е.Б., Буланова А.А., Кистенев Ю.В. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОАНАЛИЗА ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА ПРИ БРОНХОЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ. Бюллетень сибирской медицины. 2014;13(5):122-129. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-5-122-129

For citation:


Bukreyeva Y.B., Bulanova A.A., Kistenev Y.V. APPLYING OF GAS ANALYSIS IN DIAGNOSIS OF BRONCHOPULMONARY DISEASES. Bulletin of Siberian Medicine. 2014;13(5):122-129. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-5-122-129

Просмотров: 197


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)