Сравнительная оценка результатов измерения емкости вдоха с помощью побудительного спирометра и метода ультразвуковой спирографии в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов

Побудительная спирометрия относится к наиболее распространенным методам, применяемым для респираторной реабилитации в ранние сроки после кардиохирургических вмешательств. Процедура основана на самостоятельном измерении объема вдоха пациентом, однако остается неясным, насколько можно доверять результатам этих измерений.  

Цель исследования. Сравнить волюметрические показатели, измеренные с помощью побудительного спирометра с данными прикроватной ультразвуковой спирометрии и оценить возможность использования побудительной спирометрии для оценки емкости   вдоха и эффективности послеоперационной респираторной реабилитации.

Материалы и методы.  В исследование вошли 50 пациентов после плановых кардиохирургических операций. Реабилитацию проводили с использованием различных респираторных методов. До и после каждого сеанса выполняли спирографию с использованием прикроватного ультразвукового спирометра. Оценивали максимальную емкость вдоха (СМЕВд), одновременно определяли  показатель максимальной емкости вдоха (МЕВд) с помощью побудительного спирометра. Регистрировали  нежелательные явления и дискомфорт при проведении процедур.

Результаты. Абсолютные величины максимальной емкости вдоха, измеренные до и после каждого сеанса с помощью сравниваемых методов, отличаются, однако средние значения их прироста (Δ) не имели статистически достоверных различий. По результатам корреляционного анализа выявлена сильная положительная статистически достоверная взаимосвязь между Δ СМЕВд и Δ МЕВд (до сеанса r = 0,74, после сеанса r = 0,79, по всему массиву данных r = 0,77,  р<0,01), которая имеет хорошую согласованность по анализу Блэнда–Альтмана, о чем свидетельствует то, что  более 95% значений  находились в пределах  ± 1,96 SD от средней разницы. Метод побудительной спирометрии показал хорошую диагностическую точность при ROC-анализе (чувствительность 87%, специфичность 85%, площадь под кривой (AUC) 0,8 (95% ДИ: [0,76;0,83]), р<0,001). Отказ от процедуры чаще наблюдали при использовании метода ультразвуковой спирографии.

Заключение. Прирост показателя емкости вдоха, измеренной с помощью побудительного спирометра, хорошо согласуется с измеренным методом ультразвуковой  спирографии и может использоваться для оценки эффективности реабилитационных мероприятий в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов.

1. Баутин А.Е., Кашерининов И.Ю., Лалетин Д.А., Мазурок В.А., Рубинчик В.Е., Наймушин А.В., Маричев А.О., Гордеев М.Л. Распространенность и структура острой дыхательной недостаточности в раннем послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств. Вестник интенсивной терапии. 2016;4(19-26).

2. Faker A. A., Damag A., Norman T. Incidence and outcome of pulmonary complications after open cardiac surgery. J. Chest Dis.Tuberc. 2013;62(4):775-780. DOI: 10.1016/j.ejcdt.2013.08.008.

3. Mathis M.R., Duggal N. M., Likosky D.S., Haft J. W., Douville N.J., Vaughn M.T., Maile M.D., Blank R.S., Douglas A. Colquhoun, Raymond J. Strobel, Allison M. Janda, Min Zhang, Kheterpal S., Engoren M.S. Intraoperative Mechanical Ventilation and Postoperative Pulmonary Complications after Cardiac Surgery. Anesthesiology. 2019;131(1046-1062).DOI:10.1097/ALN.0000000000002909. PMID: 31403976

4. Niyayeh Saffari NH, Nasiri E, Mousavinasab SN, Ghafari R, Soleimani A, Esmaeili R. Frequency Rate of Atelectasis in Patients Following Coronary Artery Bypass Graft and Its Associated Factors at Mazandaran Heart Center in 2013-2014. Glob J Health Sci. 2015; Mar 26;7(7 Spec No):97-105. DOI:10.5539/gjhs.v7n7p97. PMID: 26153209.

5. Салухов В.В., Харитонов М.А., Макаревич А.М., Богомолов А.Б., Казанцев В.А., Иванов В.В., Чугунов А.А., Морозов М.А. Опыт применения аппарата Bark Vibrolung в комплексном лечении внебольничной пневмонии. Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2021;23(1): 51-58. DOI: 10.17816/brmma63576.

6. Tse J., Wada K., Wang Y., Coppolo D., Kushnarev V., Suggett J. Impact of Oscillating Positive Expiratory Pressure Device Use on Post-Discharge Hospitalizations: A Retrospective Cohort Study Comparing Patients with COPD or Chronic Bronchitis Using the Aerobika and Acapella Devices. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2020;.15(2527-2538). DOI: 10.2147/COPD.S256866. PMID: 33116469.

7. Nicolini A, Cardini F, Landucci N, Lanata S, Ferrari-Bravo M, Barlascini C. Effectiveness of treatment with high-frequency chest wall oscillation in patients with bronchiectasis. BMC Pulm Med. 2013; 4 ( 13-21). DOI:10.1186/1471-2466-13-21. PMID: 23556995;

8. Lee A.L., Burge A.T., Holland A.E. Positive expiratory pressure therapy versus other airway clearance techniques for bronchiectasis. Cochrane Database Syst. Rev. 2017; 9: CD011699. DOI: 10.1002/14651858.CD011699.pub2. PMID: 28952156

9. Cho Y. J., Ryu H., Lee J., Park I.K., Kim Y.T., Lee Y.H., Lee H, Hong D.M., Seo J. H., Bahk J.H., Y Jeon. A randomised controlled trial comparing incentive spirometry with the Acapella device for physiotherapy after thoracoscopic lung resectionsurgery. .Anaesthesia.2014; 69( 891‒898).DOI: 10.1111/anae.12750. PMID: 24845198.

10. Wheatley CM, Baker SE, Daines CM, Phan H, Martinez MG, Morgan WJ, Snyder EM. Influence of the Vibralung Acoustical Percussor on pulmonary function and sputum expectoration in individuals with cystic fibrosis. Therapeutic Advances in Respiratory Disease. 2018;12(1-15). DOI: 10.1177/1753466618770997. PMID: 29697011.

11. Козлов И.А., Дзыбинская Е.В., Романов А.А., Баландюк А.Е. Коррекция нарушения оксигенирующей функции легких при ранней активизации кардиохирургических больных.Общая реаниматология.2009; 2(37-43).

12. Moore VC. Spirometry: step by step. Breathe. 2012; 8(3): 232–240. DOI: 10.1183/20734735.0021711.

13. Graham B.L, Steenbruggen I, Miller M.R., Barjaktarevic I.Z., Cooper B.G., Graham L., Hallstrand T.S., Kaminsky D.A., McCarthy K., McCormack M.C., Oropez C.E., Rosenfeld M., Stanojevic S., Swanney M.P., Thompson B.R. Standardization of spirometry 2019 update. An official American Thoracic Society and European Respiratory Society technical statement. Am J Respir Crit Care Med. 2019; 200(8):e70–e88. DOI:10.1164/rccm.201908-1590ST. PMID: 31613151.

14. Еременко А.А., Зюляева Т.П., Калинина А.А., Розина Н.А. Оценка эффективности виброакустического массажа легких при самостоятельном дыхании у пациентов после кардиохирургических операций. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2020; 8(4):126–134. DOI:10.33029/2308-1198-2020-8-4-126-134.

15. Еременко А.А., Рябова Д.В., Комнов Р.Д., Червинская А.В. Оценка эффективности и безопасности аппаратной стимуляции кашля при ранней послеоперационной респираторной реабилитации у кардиохирургических пациентов. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2021; 98(6 2):17 24. DOI:10.17116/kurort20219806217.

16. Еременко А.А., Зюляева Т.П., Алферова А.П. Оценка эффективности осциллирующей PEP-терапии в раннем периоде после кардиохирургических операций. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2021; 14(6): 477 482. DOI:10.17116/kardio202114061477.

17. Еременко А.А., Зюляева Т.П., Рябова Д.В., Алферова А.П. Сравнительная оценка эффективности вибрационных физиотерапевтических методов в ранние сроки после кардиохирургических вмешательств. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021;18(6):80-89. DOI:10.21292/2078-5658-2021-18-6-80-89.

18. Giavarina D. Understanding bland altman analysis. Biochemia medica. 2015; 25(2): 141-151. DOI: 10.11613/BM.2015.015. PMID:26110027

19. Myles P. S., Cui J. I. Using the Bland–Altman method to measure agreement with repeated measures. British journal of anaesthesia. 2007; 99(3): 309-311. DOI: 10.1093/bja/aem214. PMID:17702826.

20. Linden A. Measuring diagnostic and predictive accuracy in disease management: an introduction to receiver operating characteristic (ROC) analysis. Journal of evaluation in clinical practice. 2006; 12(2):132-139. DOI:10.1111/j.1365-2753.2005.00598.x PMID:16579821.

21. Metz C. E. Basic principles of ROC analysis. Seminars in nuclear medicine. WB Saunders, 1978; 8(4): 283-298. DOI: 10.1016/S0001-2998(78)80014-2 PMID:17702826.

22. Agostini P, Singh S. Incentive spirometry following thoracic surgery: what should we be doing? Physiotherapy. 2009; 95(2): 76-82. DOI: 10.1016/j.physio.2008.11.003.

23. Manapunsopee S., Manapunsopee, S., Thanakiatpinyo, T., Wongkornrat, W., Chuaychoo, B., Thirapatarapong, W. Effectiveness of Incentive Spirometry on Inspiratory Muscle Strength After Coronary Artery Bypass Graft Surgery. Heart, Lung and Circulation.2019;.29(8):1180-1186. DOI:10.1016/j.hlc.2019.09.009. PMID: 31735684.

24. Alam M., Hussain S., Shehzad M.I., Mushtaq A., Rauf A., Ishaq S. Comparing the Effect of Incentive Spirometry with Acapella on Blood Gases in Physiotherapy After Coronary Artery Bypass Graft. Cureus. 2020; 12(2). DOI:10.7759/cureus.6851. PMID: 32181086.

25. Dempsey T.M, Scanlon P.D. Pulmonary function tests for the generalist: a brief review. Mayo Clin Proc. 2018; 93(6):763–771. DOI:10.1016/j.mayocp.2018.04.009. PMID: 29866281.

26. Nathan SD, Wanger J, Zibrak JD, Wencel ML, Burg C, Stauffer JL. Using forced vital capacity (FVC) in the clinic to monitor patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF): pros and cons. Expert Rev Respir Med. 2021; Feb;15(2):175-181. DOI: 10.1080/17476348.2020.1816831. Epub 2020 Sep 28. PMID: 32985286.

27. Beningfield A., Jones A. Peri-operative Chest Physiotherapy for Paediatric Cardiac Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Physiotherapy.2018;104(3):51-263. DOI:10.1016/j.physio.2017.08.011. PMID: 29361296

28. Alwekhyan S. A., Alshraideh J.A., Yousef K.M., Hayajneh F. Nurse‐guided incentive spirometry use and postoperative pulmonary complications among cardiac surgery patients: A randomized controlled trial. International Journal of Nursing Practice. 2022;28(2): e13023. DOI: 10.1111/ijn.13023. PMID: 34676618.