Введение
В настоящее время подчеркивается необходимость объективных методов диагностики нарушений состояния здоровья, в том числе функциональных нарушений [1—3]. Болезни органов дыхания занимают ведущее место в структуре детской впервые выявленной заболеваемости (65—67%), темп прироста заболеваемости отдельными хроническими болезнями верхних отделов дыхательных путей у детей за 2010—2018 гг. достигал 43% [4, 5]. Своевременная диагностика нарушений носового дыхания важна как по причине тяжести их отдаленных последствий для здоровья, таких как деформация лицевого черепа, нарушение когнитивных функций, эмоционально-психической сферы [6, 7], так и в связи необходимостью коррекции выявленных нарушений [8—10]. Передняя активная риноманометрия (РММ) является объективным методом оценки состояния носового дыхания и рассматривается как «золотой стандарт» измерений [2, 11]. Данный метод признан достоверным, неинвазивным, высокочувствительным и хорошо воспроизводимым [2, 12, 13]. Необходимость применения методов объективной оценки носового дыхания обусловлена частым несоответствием субъективных ощущений пациентов степени нарушений носовой проходимости [13—15]. В релевантной литературе отсутствуют актуальные данные о критериях оценки назальной обструкции у детей. Имеющиеся исследования, посвященные применению активной РММ у детей, выполнены на ограниченной выборке, детях школьного возраста, не относящихся к европеоидной расе (азиатской расы) [13, 16, 17].
Цель исследования — определить на основании статистических данных референсные значения показателей РММ у детей европеоидной расы в возрасте 4—14 лет по причине отсутствия этой информации в научной литературе.
Материал и методы
Дизайн исследования. Выполнено одноцентровое одномоментное исследование.
Критерии соответствия. Всего обследованы 659 детей европеоидной расы. В ходе исследования сформированы семь групп исследования по критерию «рост пациента»: 1-ю группу составили 72 (10,9%) ребенка ростом 100—109,9 см (29 мальчиков и 43 девочки, средний возраст 4,9±0,7 года); 2-ю группу составили 262 (39,8%) ребенка ростом 110—119,9 см (126 мальчиков и 136 девочек, средний возраст 5,4±0,7 года); 3-ю группу составили 193 (29,3%) ребенка ростом 120—129,9 см (94 мальчика и 99 девочек, средний возраст 6,2±0,7 года); 4-ю группу составили 45 (6,8%) детей ростом 130—139,9 см (23 мальчика и 22 девочки, средний возраст 7,9±1,5 года); 5-ю группу составили 35 (5,3%) детей ростом 140—149,9 см (16 мальчиков и 19 девочек, средний возраст 10,1±1,40 года); 6-ю группу составили 27 (4,1%) детей ростом 150—159,9 см (8 мальчиков и 19 девочек, средний возраст 11,7±1,5 года); 7-ю группу составили 25 (3,8%) детей ростом 160—169,9 см (16 мальчиков и 9 девочек, средний возраст 12,5±1,7 года).
Критерии включения в исследование: здоровые дети европеоидной расы обоих полов в возрасте 4—14 лет.
Критерии исключения из исследования: наличие жалоб и данных анамнеза (форма №026/у-2000 и форма №112/у), указывающих на обострение хронического оториноларингологического заболевания, острое инфекционное заболевание, терапия топическими гормонами, деконгестантами, принадлежность к любой расе, кроме европеоидной.
В исследовании применен произвольный способ формирования выборки.
Условия проведения и продолжительность исследования. В исследование включены дети, участвующие в углубленном медицинском осмотре в рамках выполнения НИР «Научное обоснование способов диагностики и профилактики у детей заболеваний, связанных с особенностями современного образовательного процесса и образа жизни» сотрудниками ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Период исследования: 01.01.2019—01.06.2021.
Описание методов и объема медицинского вмешательства. Дыхательную функцию носа оценивали методом РММ в соответствии с европейскими рекомендациями по методам диагностики в ринологии [2] и руководством пользователя RhynoStream1. Исследование осуществляли с использованием системы риноманометрии SRE 2000 с датчиком RhinoStream (Interacoustics A/S, Дания, заводской номер 756325). Измерение показателей проводили в положении сидя с предложением дышать спокойно и равномерно через приложенные к ноздрям мундштуки соответствующего размера. Результаты отображали в режиме реального времени в виде ринограммы и после завершения измерения в виде протокола исследования сохраняли в памяти компьютера.
Измерения проводили при градиенте давления ±150 Па. Используемая система риноманометрии осуществляет измерение скорости потока воздуха в правой (right) и левой (left) ноздре при вдохе (Inspiration Flow, см3/с), выдохе (Expiration Flow, см3/с), суммарной скорости потока одновременно при вдохе и выдохе в правой (Summary Flow right, см3/с) и левой (Summary Flow left, см3/с) ноздре, в обеих ноздрях (Summary Flow, см3/с). На основе этих данных компьютерная программа расчитывает показатели сопротивления носовых структур правой (Inspiration Resistance right, Па/см3/с) и левой половин носа при вдохе (Inspiration Resistance left, Па/см3/с), показатели сопротивления носовых структур правой (Expiration Resistance right, Па/см3/с) и левой половин носа при выдохе (Expiration Resistance left, Па/см3/с), общего сопротивления носовых дыхательных путей в правой (Summary Resistance right, Па/см3/с) и левой половинах носа (Summary Resistance left, Па/см3/с), представляющие собой сумму сопротивлений при вдохе и выдохе, и общего сопротивления, складывающегося из сопротивлений при вдохе и выдохе с обеих сторон (Summary Resistance Flow, Па/см3/с).
Этическая экспертиза. Медико-биологическое исследование одобрено локальным этическим комитетом при ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (выписка из протокола №4 от 01.12.18). Исследование выполнено с соблюдением этических принципов Хельсинкской декларации (1975 г. с доп. 1983 г.) и национального стандарта РФ ГОСТ-Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP) при наличии письменного информированного добровольного согласия от законных представителей обучающихся.
Статистический анализ. Размер выборки предварительно не рассчитывали. Статистический и математический анализ, включая построение корреляционных зависимостей, осуществляли с применением пакета функций статистического приложения Jamovi 1.6.23.0. Проверку параметров на нормальность распределения проводили на основе теста Шапиро—Уилка. Идентификацию выбросов в квартилях выполняли путем расчета значений нижнего (Q1) и верхнего (Q3) квартилей, межквартильного размаха (IQR=Q1—Q3). Значения, выходящие за нижнюю границу, определяемую как Q1—1,5IQR, или превышающие верхний порог Q3+1,5IQR, удаляли из первичной выборки. Для определения статистической значимости межгрупповой разницы применяли непараметрический дисперсионный анализ, включая критерий Краскела—Уоллиса (с указанием χ2, степени свободы (df) и критерия Тьюки. Показатели РММ представлены в виде медианы (Me), значений 2,5-го, 25-го, 75-го, 97,5-го перцентилей [18]2. Для количественной оценки статистического изучения связи между показателями рассчитывали коэффициент ранговой корреляции Спирмена (r), для оценки тесноты связи применяли шкалу Чеддока. Влияние возраста, роста пациентов на суммарные показатели РММ устанавливали на основании анализа однофакторных линейных моделей. Параметры модели представлены в виде значений коэффициента регрессии (B), среднеквадратической ошибки (SE) и коэффициента детерминации (R2). Статистически значимыми считали корреляции, модели и межгрупповые различия при заданном уровне p≤0,05.
Результаты
Основные результаты корреляционного анализа, проведенного с целью выявления связей между изучаемыми параметрами РММ, представлены в табл. 1, 2. В ходе исследования установлены статистически значимые прямые связи умеренной, заметной и высокой силы между суммарной скоростью потока обоих носовых ходов (Summary Flow) и скоростями потока справа и слева при вдохе и выдохе (Inspiration Flow right, Inspiration Flow left, Expiration Flow right и Expiration Flow left, r=0,46—0,86, p<0,001), а также суммарной скоростью потока справа и слева (Summary Flow right и Summary Flow left, r=0,49—0,86, p<0,001). Прямые связи высокой силы установлены между суммарной скоростью потока слева (Summary Flow left) и скорстью потока вдоха и выдоха слева (Expiration Flow left и Inspiration Flow left, r=0,95, p<0,001), а также между суммарной скоростью потока справа (Summary Flow right) и скорстью потока вдоха и выдоха справа (Expiration Flow right и Inspiration Flow right, r=0,97—0,98, p<0,001) (см. табл. 1). Установлены статистически значимые прямые связи заметной и высокой силы общего сопротивления обоих носовых ходов (Summary Resistance Flow) с сопротивлением справа и слева при вдохе и выдохе (Inspiration Resistance right, Inspiration Resistance left, Expiration Resistance right и Expiration Resistance left, r=0,51—0,81, p<0,001) и с уровнем суммарного сопротивления правого и левого носовых ходов (Summary Resistance right и Summary Resistance left, r=0,55—0,83, p<0,001); прямые связи весьма высокой силы суммарного сопротивления слева (Summary Resistance left) с сопротивлением слева на вдохе и выдохе (Inspiration Resistance left, Expiration Resistance left, r=0,92—0,96, p<0,001), прямые связи весьма высокой силы суммарного сопротивления справа (Summary Resistance right) с сопротивлением справа на вдохе и выдохе (Inspiration Resistance right, Expiration Resistance right, r=0,97—0,98, p<0,001). На основании установленных связей заметной силы и выше между параметрами РММ, характеризующими суммарный поток, суммарное сопротивление, включая общее значение и значение правой и левой ноздри отдельно, и параметрами РММ при вдохе и выдохе слева и справа (Expiration Flow left, Expiration Flow right, Inspiration Flow left, Inspiration Flow right) (см. табл. 2) дальнейший анализ проводили по значениям Summary Flow, Summary Flow left, Summary Flow right, Summary Resistance Flow, Summary Resistance left и Summary Resistance right.
Таблица 1. Показатели корреляционного анализа связей между параметрами передней активной риноманометрии у детей 4—14 лет
Параметр | Параметр | r | p |
Summary Flow, см3/с | Expiration Flow left | 0,47 | <0,001 |
Expiration Flow right | 0,86 | <0,001 | |
Inspiration Flow left | 0,46 | <0,001 | |
Inspiration Flow right | 0,86 | <0,001 | |
Summary Flow left | 0,49 | <0,001 | |
Summary Flow right | 0,86 | <0,001 | |
Summary Flow left, см3/с | Expiration Flow left | 0,95 | <0,001 |
Inspiration Flow left | 0,95 | <0,001 | |
Summary Flow right, см3/с | Expiration Flow right | 0,98 | <0,001 |
Inspiration Flow right | 0,97 | <0,001 | |
Summary Resistance Flow, Па/см3/с | Inspiration Resistance right | 0,81 | <0,001 |
Inspiration Resistance left | 0,52 | <0,001 | |
Expiration Resistance right | 0,81 | <0,001 | |
Expiration Resistance left | 0,51 | <0,001 | |
Summary Resistance right | 0,83 | <0,001 | |
Summary Resistance left | 0,55 | <0,001 | |
Summary Resistance left, Па/см3/с | Expiration Resistance left | 0,92 | <0,001 |
Inspiration Resistance left | 0,96 | <0,001 | |
Summary Resistance right, Па/см3/с | Inspiration Resistance right | 0,98 | <0,001 |
Expiration Resistance right | 0,97 | <0,001 |
Таблица 2. Показатели корреляционного анализа связей между параметрами передней активной риноманометрии, возрастом, ростом и полом у детей 4—14 лет
Параметр | Возраст, годы | Рост, см | Пол | |||||||||
r | B | SE | R2 | p | r | B | SE | R2 | p | r | p | |
Summary Flow left, см3/с | 0,09 | 2,17 | 0,99 | 0,01 | 0,029 | 0,09 | 0,36 | 0,15 | 0,01 | 0,018 | 0,02 | 0,542 |
Summary Flow right, см3/с | 0,08 | 3,82 | 1,86 | 0,001 | 0,04 | 0,13 | 0,96 | 0,29 | 0,02 | <0,001 | 0,01 | 0,704 |
Summary Flow, см3/с | 0,11 | 5,99 | 2,15 | 0,01 | 0,005 | 0,15 | 1,32 | 0,33 | 0,02 | <0,001 | 0,02 | 0,544 |
Summary Resistance left, Па/см3/с | –0,08 | –0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,03 | –0,09 | –0,004 | 0,01 | 0,01 | 0,016 | 0,03 | 0,381 |
Summary Resistance right, Па/см3/с | –0,02 | –0,01 | 0,02 | 0,0 | 0,524 | –0,07 | –0,01 | 0,003 | 0,01 | 0,055 | 0,03 | 0,368 |
Summary Resistance Flow, Па/см3/с | –0,07 | –0,03 | 0,02 | 0,004 | 0,107 | –0,11 | –0,01 | 0,003 | 0,01 | 0,005 | 0,05 | 0,227 |
В результате корреляционного анализа зависимости между значениями суммарных потоков отдельных носовых ходов и общего суммарного потока (Summary Flow left, Summary Flow right, Summary flow), значениями суммарного сопротивления отдельно каждого носового хода и общего суммарного сопротивления (Summary Resistance left, Summary Resistance right и Summary Resistance Flow) и значениями возраста и роста установили статистически значимые прямые и обратные связи слабой силы (p<0,001—0,04) при отсутствии связей с полом (p=0,22—0,704) (см. табл. 2). Анализ логистических моделей показал статистически значимую зависимость показателей суммарных потоков от роста пациентов, но максимальное значение R2 не превышает 0,02 (см. табл. 2).
Исходя из того, что максимальный коэффициент корреляции Спирмена установлен между показателями роста и суммарного потока, включая общее значение (Summary Flow), поток справа и слева (Summary Flow right и Summary Flow left), для расчета референсных значений РММ выполнили разделение детей на группы в зависимости от роста пациентов.
Рассчитанные основные значения для параметров РММ, таких как Summary Flow left, Summary Flow right, Summary Flow, Summary Resistance left, Summary Resistance right и Summary Resistance Flow, представлены в табл. 3.
Таблица 3. Значения параметров передней активной риноманометрии в соответствии с ростом у детей в возрасте 4—14 лет
Рост, см | 2,5-й перцентиль | 25-й перцентиль | Медиана (Me) | 75-й перцентиль | 97,5-й перцентиль |
Summary Flow left, см3/с | |||||
100—109,9 | 168 | 222 | 257 | 304 | 374 |
110—119,9 | 168 | 208 | 254 | 299 | 356 |
120—129,9 | 168 | 229 | 265 | 309 | 370 |
130—139,9 | 168 | 233 | 273 | 296 | 351 |
140—149,9 | 178 | 209 | 263 | 308 | 377 |
150—159,9 | 171 | 252 | 282 | 329 | 382 |
160—169,9 | 187 | 238 | 279 | 327 | 343 |
Summary Flow right, см3/с | |||||
100—109,9 | 140 | 196 | 277 | 349 | 489 |
110—119,9 | 120 | 199 | 258 | 330 | 467 |
120—129,9 | 125 | 221 | 281 | 369 | 494 |
130—139,9 | 160 | 201 | 269 | 394 | 533 |
140—149,9 | 109 | 222 | 310 | 419 | 549 |
150—159,9 | 125 | 216 | 315 | 431 | 538 |
160—169,9 | 143 | 200 | 252 | 396 | 548 |
Summary Flow, см3/с | |||||
100—109,9 | 328 | 472 | 552 | 624 | 750 |
110—119,9 | 332 | 445 | 515 | 589 | 777 |
120—129,9 | 350 | 472 | 549 | 644 | 800 |
130—139,9 | 375 | 472 | 523 | 664 | 842 |
140-149,9 | 348 | 484 | 577 | 673 | 920 |
150—159,9 | 410 | 481 | 623 | 721 | 854 |
160—169,9 | 393 | 445 | 547 | 675 | 883 |
Summary Resistance left, Па/см3/с | |||||
100—109,9 | 1,61 | 2,01 | 2,38 | 2,70 | 3,64 |
110—119,9 | 1,69 | 2,03 | 2,40 | 2,92 | 3,68 |
120—129,9 | 1,63 | 1,96 | 2,30 | 2,69 | 3,69 |
130—139,9 | 1,58 | 2,03 | 2,23 | 2,64 | 3,70 |
140—149,9 | 1,59 | 1,89 | 2,14 | 2,90 | 3,45 |
150—159,9 | 1,57 | 1,84 | 2,13 | 2,45 | 3,58 |
160—169,9 | 1,75 | 1,89 | 2,21 | 2,59 | 3,26 |
Summary Resistance right, Па/см3/с | |||||
100—109,9 | 1,23 | 1,73 | 2,17 | 3,14 | 4,49 |
110—119,9 | 1,30 | 1,84 | 2,35 | 3,07 | 5,12 |
120—129,9 | 1,22 | 1,64 | 2,15 | 2,77 | 5,05 |
130—139,9 | 1,14 | 1,55 | 2,24 | 3,01 | 3,79 |
140—149,9 | 1,04 | 1,37 | 1,87 | 2,50 | 5,64 |
150—159,9 | 1,12 | 1,42 | 1,90 | 2,79 | 4,88 |
160—169,9 | 1,11 | 1,56 | 2,42 | 2,99 | 4,25 |
Summary Resistance Flow, Па/см3/с | |||||
100—109,9 | 3,35 | 3,98 | 4,59 | 5,43 | 7,51 |
110—119,9 | 3,19 | 4,33 | 4,97 | 5,72 | 7,72 |
120—129,9 | 3,08 | 3,97 | 4,58 | 5,43 | 7,61 |
130—139,9 | 3,09 | 3,81 | 4,82 | 5,46 | 6,53 |
140—149,9 | 2,66 | 3,79 | 4,42 | 5,16 | 7,63 |
150—159,9 | 2,89 | 3,65 | 4,13 | 5,37 | 6,74 |
160—169,9 | 2,91 | 3,84 | 4,58 | 5,67 | 6,51 |
Анализ межгрупповых раличий по критерию Краскела—Уоллиса показал статистически значимые межгрупповые различия между значениями Summary Flow, Summary Resistance right и Summary Resistance Flow (табл. 4).
Таблица 4. Параметры дисперсионного анализа по критерию Краскела—Уоллиса для показателей передней активной риноманометрии
Параметр РММ | χ² | df | p |
Summary Flow left, см3/с | 10,4 | 6 | 0,109 |
Summary Flow right, см3/с | 12,0 | 6 | 0,062 |
Summary Resistance left, Па/см3/с | 10,7 | 6 | 0,100 |
Summary Flow, см3/с | 20,2 | 6 | 0,003 |
Summary Resistance right, Па/см3/с | 14,1 | 6 | 0,029 |
Summary Resistance Flow, Па/см3/с | 17,2 | 6 | 0,009 |
В ходе дальнейшего дисперсионного анализа, а именно попарного сравнения показателей Summary Flow, Summary Resistance right и Summary Resistance Flow, выявлены статистически значимые межгрупповые различия значений показателя Summary Flow между 2-й группой и 3-й группой (p=0,045), 5-й группой (p=0,043) и 6-й группой (p=0,010), в других группах статистически значимых различий не выявлено (p=0,280—1,0).
Нежелательные явления. Нежелательные явления отсутствовали.
Обсуждение
Репрезентативность выборок
Результаты исследований могут быть экстраполированы на популяцию детей европеоидной расы обоих полов в возрасте 4—14 лет.
Обсуждение основного результата исследования
В ходе корреляционного анализа между параметрами, измеряемыми на вдохе и выдохе, и суммарными параметрами общими, а также для левого и правого носового хода установлены однонаправленные связи заметной силы и выше. В связи с этим было принято решение о дальнейшем анализе только суммарных показателей РММ (Summary Flow left, Summary Flow right, Summary Flow, Summary Resistance left, Summary Resistance right и Summary Resistance Flow).
Следующим этапом было определение группирующего фактора. На основании того, что максимальные статистически значимые значения коэффициента корреляции установлены между суммарными показателями РММ и значениями роста пациентов, дальнейшее деление на группы исследования выполнено на основании значений роста. Согласно рекомендациям по медицинской статистике, в качестве референтного интервала взят статистический показатель, в котором двумя пределами (2,5-м и 97,5-м перцентилями) ограничивается центральный 95%-й диапазон референсных значений [18].
Анализ научных статей показал, что большинство исследований по применению РММ в лечебно-диагностической практике выполнены на популяции взрослого населения.
Полученные в ходе нашего исследования статистически значимые прямые связи показателей РММ с ростом и возрастом пациентов согласуются с результатами исследований, ранее проведенных зарубежными авторами [13, 16]. По данным M.T. Laine-Alava и соавт., показатели РММ у детей имеют различия в зависимости от пола [17]. Однако в исследовании J.C. Juliá и соавт. не выявлено влияния пола на показатели РММ, что согласуется с результатами нашего исследования [19].
На основании отсутствия статистически значимых межгрупповых различий в зависимости от роста пациентов по большинству исследуемых показателей РММ и результатов исследований, проведенных зарубежными авторами [13, 16, 17], вероятно, целесообразно осуществлять интерпретацию результатов РММ только по значению Summary Flow с учетом роста пациентов. Полученные результаты оценки РММ по Summary Flow согласуются с рекомендациями других авторов [19] в отношении анализа параметров РММ у взрослых3.
Установленные референсные значения, на наш взгляд, могут способствовать точной диагностике нарушений носового дыхания и динамической оценке эффективности лечения.
Ограничения исследования
Полученные в результате исследования данные некорректно экстраполировать на детей в возрасте старше 14 лет и ростом выше 169,9 см, а также на детей, не относящихся к европеоидной расе. Ограничением исследования являлось не всегда корректное выполнение дыхательного маневра детьми младшего возраста.
Направления дальнейших исследований
Перспективы дальнейшей работы состоят в продолжении исследования при увеличении объема выборки и расширении возрастного диапазона (15—18 лет).
Заключение
Выявлены прямые связи умеренной, заметной и высокой силы между суммарными скоростями потока и сопротивлением носовых ходов, скоростями потока и сопротивлением отдельно для каждого носового хода, связь слабой силы между показателями риноманометрии и ростом пациентов. Целесообразно проводить интерпретацию параметров передней активной риноманометрии у детей в возрасте 4—14 лет по значению Summary Flow с учетом их роста. Установлены значения медианы и референсные значения параметров передней активной риноманометрии в диапазоне 2,5-го и 97,5-го перцентилей для детей в возрасте 4—14 лет в зависимости от их роста. Полученные референсные значения могут быть использованы в клинической практике.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Штина И.Е., Валина С.Л.
Сбор и обработка материала — Штина И.Е., Савинков М.А.
Статистический анализ данных — Штина И.Е.
Написание текста — Штина И.Е., Савинков М.А.
Редактирование —Устинова О.Ю., Валина С.Л.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1 Руководство пользователя RhinoStream. Версия 2.1. Редакция 1.3, by Interacoustics A/S, Assens; 2003.
2 ГОСТ Р 53022.3-2008. Технологии лабораторные и клинические. Требования к качеству лабораторных исследований. Правила оценки клинической эффективности лабораторных тестов. М. 2008.
3ГОСТ Р 53022.3-2008. Технологии лабораторные и клинические. Требования к качеству лабораторных исследований. Правила оценки клинической эффективности лабораторных тестов. М. 2008.