Грудная клетка человека фото человека: D0 b3 d1 80 d1 83 d0 b4 d0 bd d0 b0 d1 8f d0 ba d0 bb d0 b5 d1 82 d0 ba d0 b0 картинки, стоковые фото D0 b3 d1 80 d1 83 d0 b4 d0 bd d0 b0 d1 8f d0 ba d0 bb d0 b5 d1 82 d0 ba d0 b0

Деформации грудной клетки — лечение, симптомы, причины, диагностика

Деформации грудной клетки встречаются у 2% людей. Изменения (дефекты) в костных и хрящевых тканях снижают как опорную функцию грудной клетки, так и необходимый объем подвижности. Деформации грудной клетки (грудины и ребер) являются не только косметическим дефектом и вызывают не только психологические проблемы, но и довольно часто приводят к нарушению функции органов грудной клетки (сердечно-сосудистой системы и дыхательной системы).

Причины

Причины деформации грудной клетки могут быть как врожденными, так и приобретенными. Основные причины следующие:

В клинической практике чаще всего встречаются воронкообразная деформация грудной клетки и килевидная деформация.

Воронкообразная деформация грудной клетки (впалая грудь)

Воронкообразная деформация грудной клетки (впалая грудь) на сегодняшний день является наиболее распространенной деформацией грудной клетки и встречается в 1 случае из 400 новорожденных.

Килевидная деформация, как вторая наиболее распространенная форма деформации, встречается в 5 раз реже, чем воронкообразная грудная клетка.

Этиология развития воронкообразной деформации

Существует несколько теорий, объясняющих развитие этой деформации, но до конца этиология остается неясной. Некоторые авторы считают, что развитие воронкообразной деформации может быть связано с чрезмерно быстрым ростом реберного хряща, который вытесняет грудину кзади. Аномалии диафрагмы, рахит, или повышенное внутриматочное давление также предположительно способствуют смещению задней части грудины. Частое ассоциация воронкообразной деформации с другими заболеваниями опорно-двигательного аппарата, такими как синдром Марфана, дает возможность предполагать, что в определенной степени деформации обусловлены аномалиями соединительной ткани. Генетическая детерминированность встречается также у 40% пациентов с килевидной деформацией.

Клинические проявления

Воронкообразная грудная клетка может проявляться как в виде небольшого дефекта, так и выраженного дефекта, при котором грудина доходит почти до позвонков. Возникновения дефекта является результатом 2 факторов: (1) степенью задней ангуляции грудины и степенью задней ангуляции реберного хряща в зоне прикрепления ребер к грудине. Если же, кроме того имеются дополнительно ассиметрии грудины или хрящевые ассиметрии, то в таком случае оперативное лечение становится более технически сложным.

Воронкообразная деформация возникает, как правило, при рождении или вскоре после рождения. Деформация часто прогрессирует, и глубина вдавления увеличивается по мере роста ребенка. Впалая грудь чаще встречается у мужчин, чем у женщин, в соотношении 6:1 Впалая грудь может сочетаться с другими врожденные аномалиями, включая аномалии диафрагмы. У 2% пациентов, впалая грудь связана с врожденными аномалиями сердца. У пациентов с характерным габитусом тела, можно предположить диагноз синдром Марфана.

Существует несколько методов количественной оценки тяжести деформации при воронкообразной груди, которые обычно включает измерения расстояния от грудины к позвоночнику.

Возможно, наиболее часто используемым методом является метод Халлера, который использует отношение поперечного расстояния до переднезаднего расстояния, полученные на основании КТ. В системе Haller, оценка 3,25 или выше свидетельствует о тяжелом дефекте, который требует хирургического вмешательства.

Воронкообразная грудь вообще не оказывает особого физиологического воздействия на младенцев или детей. Некоторые дети испытывают боль в области грудины или реберного хряща, особенно после интенсивных нагрузок. У других детей возможно сердцебиение, что может быть связано с пролапсом митрального клапана, который обычно имеет место у пациентов со впалой грудью. Некоторые пациенты могут чувствовать шум движения крови, который связан с тем, что легочная артерия находится близко к грудине и во время систолы пациент может отмечать шум выброса крови.

Иногда у пациентов с воронкообразной грудью встречается астма, но отмечено что деформация не оказывает явного влияния на клиническое течение астмы. Воронкообразная деформация оказывает влияние на сердечно-сосудистую систему и наблюдения показали, что после оперативной коррекции деформации происходит значительное улучшение функций сердечно-сосудистой системы.

Килевидная деформация

Килевидная деформация является второй наиболее распространенной врожденной деформацией грудной стенки. Pectus carinatum составляет примерно 7% всех деформаций передней грудной стенки. Она чаще встречается у мальчиков, чем у девочек (соотношение 4:1). Как правило, эта деформация имеется уже при рождении и имеет тенденцию к прогрессированию по мере роста ребенка. Килевидная деформация представляет собой выпячивание грудной клетки и фактически представляет собой спектр деформаций, которые включают костохондральный хрящ и грудину. Изменения в костнохондральном хряще могут быть как односторонними, так и двухсторонними. Кроме того, выпирание грудины может быть как большим, так и незначительным. Дефект может быть асимметричным, вызывая ротацию грудины с депрессией с одной стороны и выпиранием с другой стороны.

Этиология

Патогенез килевидной деформации, также как и воронкообразной деформации не ясен. Высказывалось предположение, что это результат избыточного разрастания ребер или остеохондральных хрящей. Существует определенная генетическая детерминированность килевидной деформации. Так в 26% случаев отмечено наличие семейного анамнеза этой формы деформации. Кроме того в 15 % случаев килевидная деформация сочетается со сколиозом, врожденными пороками сердца, синдромом Марфана или другими заболеваниями соединительной ткани.

Клинические проявления

Килевидную деформацию можно разделить на 3 различных типа деформаций.

• Тип 1. Xарактеризуется симметричным выступом грудины и реберных хрящей. При этом типе деформации грудины мечевидный отросток смещены вниз
• Тип 2. Корпорокостальный тип, при этом типе деформации происходит смещение грудины вниз и вперед или выгибание средней или нижней трети грудной клетки. Этот тип деформации, как правило, сопровождается искривлением ребер.
• Тип 3. Костальный тип. При этом типе деформации задействованы в основном реберные хрящи, которые выгибаются вперед. Искривления грудины, как правило, не значительны.

Симптомы при килевидной деформации чаще встречаются у подростков и могут быть в виде сильной одышки, возникающей при минимальной нагрузке, снижение выносливости и появление астмы. Происходит это вследствие того, что экскурсия стенки грудной клетки ограничена из-за фиксированного переднезаднего диаметра грудной клетки, что приводит к увеличению остаточного объема, тахипноэ, и компенсационной диафрагмальной экскурсии.

Синдром Поланда

Синдром Поланда назван в честь Альберта Поланда, который впервые описал этот вид деформации грудной клетки в результате наблюдений в школе и относится к спектру заболеваний, которые связаны с недоразвитием грудной стенки. Этот синдром включает аномалии развития большой грудной, малой грудной мышц, передней зубчатой мышцы, ребер, и мягких тканей.

Кроме того, может наблюдаться деформация руки и кисти.

Заболеваемость синдромом Поланда составляет примерно 1 случай на 32 000 родившихся детей. Этот синдром в 3 раза чаще встречается у мальчиков, чем у девочек, и у 75% пациентов поражается правая сторона. Существует несколько теорий относительно этиологии этого синдрома, которые включают в себя аномальную миграцию эмбриональной ткани, гипоплазию подключичной артерии или внутриутробной травмы. Тем не менее, ни одна из этих теорий не доказало свою состоятельность. Синдром Поланда редко ассоциирован с другими заболеваниями. У некоторых пациентов с синдромом Поланда встречается лейкемия. Существует определенная ассоциация этого синдрома с синдромом Мебиуса (односторонний или двусторонний паралич лицевого нерва, отводящего глазного нерва).

Симптомы синдрома Поланда зависят от степени дефекта и в большинстве случаев это косметические жалобы. У пациентов с наличием значительных костными дефектов, могут быть выбухания легкого, особенно при кашле или плаче. У некоторых пациентов возможны функциональные нарушения и дыхательные нарушения. Легкие сами по себе не страдают при этом синдроме. У пациентов со значительными дефектами мышечной и мягких тканей могут стать очевидными снижение толерантности к физическим нагрузкам.

Синдром Жена

Синдром Жена или прогрессирующая дистрофия грудной клетки, которая обусловлена внутриутробным нарушением роста грудной клетки и гипоплазией легких. Этот синдром был впервые описан в 1954 году Женом у новорожденных. И хотя в большинстве случаев такие пациенты не выживают, но в некоторых случаях оперативные методы лечения позволяют таким пациентам жить. Синдром Жена наследуется по аутосомно-рецессивному типу и не было отмечено наличие ассоциации с другими хромосомными нарушениями.

Дефекты грудины

Дефекты грудины можно разделить на 4 типа и все являются редкими: грудная эктопия сердца, шейная эктопия сердца, торакоабдоминальная эктопия сердца и расщепление грудины. Торакальная эктопия сердца представляет собой аномалию расположения сердца вне грудной клетки, и сердце совершенно не защищено плотными костными тканями. Выживаемость пациентов с грудной эктопия сердца очень низкая.Описано только три удачных случая оперативного лечения из 29 операций с этой аномалией.

Шейная эктопия сердца отличается от грудной только локализацией аномального расположения сердца. Как правило, такие пациенты не имеют шансов на выживаемость. У пациентов с торакоабдоминальной эктопией сердце расположены книзу грудины. Сердце покрыто мембраной или тонкой кожи. Смещение сердца вниз является результатом полулунного дефекта перикарда и дефекта диафрагмы. Нередко также бывают дефекты брюшной стенки.

Расщелина грудины является наименее серьезной из 4 аномалий, потому что сердце почти закрыто и находится в нормальном положении. Поверх сердца имеется частичное или полное расщепление грудины, причем частичное разделение встречается чаще, чем полное расщепление. Ассоциации с пороками сердца при этой аномалии встречаются достаточно редко. У большинства детей, расщепление грудины обычно не вызывает особо заметных симптомов. В отдельных случаях, возможны респираторные симптомы в результате парадоксального движения дефекта грудины. Основным показанием для проведения хирургического лечения является необходимость обеспечить защиту сердца.

Диагностика

Диагностика деформаций грудной клетки, как правило, не представляет больших трудностей. На первом плане из инструментальных методов исследования стоит рентгенография, которая позволяет оценить как форму деформации, так и ее степень. КТ грудной клетки позволяет определить не только костные дефекты и степень деформации грудины, но и наличие смещения средостения, сердца, наличие сдавления легкого. МРТ позволяет получить более расширенную информацию, как о состоянии костных тканей, так и мягких тканей и, кроме того, не обладает ионизирующей радиацией.

Функциональные исследования деятельности сердца и легких, такие как ЭКГ, ЭХО- кардиография, спирография позволяют оценить наличие функциональных нарушений и динамику изменений после оперативного вмешательства.

Лабораторные методы исследования назначаются в случае необходимости дифференциации с другими возможными состояниями.

Лечение

Тактика лечения при деформациях грудной клетки определяется степенью деформации и наличия нарушения функций органов дыхания и сердца. При небольшой деформации при воронкообразной грудной клетке или килевидной деформации возможно консервативное лечение – ЛФК, массаж, физиотерапия, дыхательная гимнастика, плавание, применение корсетов. Консервативное лечение не в состоянии исправить деформацию, но позволяет приостановить прогрессирование деформации и сохранить функциональность органов грудной клетки.

При деформации средней и тяжелой степени только оперативное лечение может восстановить нормальную функцию органов грудной клетки.

Лечение килевидной деформации грудной клетки в Краснодаре

Килевидная деформация грудной клетки (КДГК, «куриная грудь», pectus carinarum») —  это структурная деформация передней грудной стенки, порок развития (заболевание врожденное!) грудной клетки, характеризующимся выступанием грудины и ребер [1]. Возможно сочетание с заболеваниями соединительной ткани. Заболевание представляет собой различные по форме и высоте выстояния грудино-реберного комплекса изменения скелета грудной клетки, порой приводящее к выраженной её деформации.

При этом виде деформации скелета грудной клетки нет нарушений функций внутригрудных органов, однако последние исследования показали связь между КДГК и развитием сколиза. И это связано прежде всего с особенностью роста хрящевой ткани в организме пациента с КДГК, которая сохраняет особенность — способность расти быстрее костной ткани.  [2].

Чаще всего дефект уже может присутствовать при рождении и развивается с ростом ребёнка. Данная патология чаще встречается у мальчиков (мужчин), чем у девочек (женщин): 3:1 [1].

У пациентов с КДГК часто нет особых жалоб, в то же время часто испытывают эмоциональный дискомфорт, стеснение, скрытность ввиду наличия различной степени выстояния грудино-реберного комплекса. Именно наличие отрицательных эмоций ведет к необходимости исправления килевидной деформации грудной клетки.

По данным компьютерной томографии грудной клетки проводится детальная оценка геометрии килевидной деформации, а также выбор оптимального метода коррекции, а в случае корсетной коррекции – подбора геометрии элементов корсета.

УЗИ сердца покажет наличие или отсутствие врожденной патологии сердца. По данным спирометрии оценивается функция внешнего дыхания Генетик в случае подозрения на наследственный характер изменений проведёт необходимый генетический скрининг.

Далее каждый пациент будет носить данный корсет в течение 9-13 месяцев. Срок ношения зависит от возраста, симметрии и типа деформации.
Всё время ношения корсета пациента находится под динамическим наблюдение врача-торакального хирурга, посещая плановые консультации 1-2 раза в месяц. В это время врач осматривает изменения геометрии деформации грудной клетки и, в случае необходимости, производит изменение конфигурации корсета под изменившуюся грудную клетку пациента.

ВАЖНО!

Оставаться под контролем врача в течение всего срока ношения корсета – одна из важнейших задач взаимодействия пациента и врача! И связано это прежде всего с тем, что в течение всего срока корсетной коррекции КДГК геометрия грудной клетки изменяется и требуется своевременное изменение корсета.

Каждому пациенту после предварительной консультации и изготовления корсета, выдается полный набор документов, содержащий осмотр торакального хирурга с детальным обоснованием необходимости корсетной коррекции КДГК, выписной эпикриз примерки корсета, содержащий все необходимые антропометрические измерения пациента, предшествующие корсетной коррекции, индивидуальный график ношения корсета, а также пример ведения личного дневника.

На определения показаний к корсетной коррекции КДГК необходимо обращаться на консультацию к торакальному хирургу в клинику Здрава.
Мы консультируем детей с возраста возможной коррекции от 8-9 лет (в зависимости от комплекции) и взрослых до 26 лет.

Деформация грудной клетки — причины появления, при каких заболеваниях возникает, диагностика и способы лечения

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Деформация грудной клетки: причины появления, при каких заболеваниях возникает, диагностика и способы лечения.

Определение

Под деформацией грудной клетки понимают различные по степени выраженности изменения формы ее костных структур, в некоторых случаях проявляющиеся не только косметическим дефектом, но и приводящие к функциональным нарушениям со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой систем за счет сдавления и смещения органов грудной полости. Грудная клетка – часть туловища, образованная соединенными между собой с помощью суставов грудиной, ребрами, позвонками, а также мышцами.

Иными словами, грудная клетка представляет собой костно-мышечный каркас, защищающий жизненно важные органы от внешних воздействий.

Грудная клетка меняется по мере роста и развития человека, а у взрослых людей ее форма и величина зависят от пола, развития мускулатуры и органов дыхания, рода деятельности, образа жизни. Форма грудной клетки имеет несколько вариантов нормы: плоская, цилиндрическая и коническая.

Разновидности деформаций грудной клетки

Все деформации грудной клетки делят по происхождению на врожденные и приобретенные. К врожденным дефектам относят воронкообразную, килевидную, комбинированную деформации грудной клетки и более редкие дефекты развития. Воронкообразная грудная клетка характеризуется западением грудины и передней грудной стенки. Это самая частая деформация – она составляет около 80% от всех деформаций (встречается в 3 раза чаще у мальчиков) и в 25% случаев носит наследственный характер.

Воронкообразная грудная клетка

Килевидная грудная клетка увеличена в переднезадней своей части, грудина выступает вперед в виде киля. Встречается с частотой от 6 до 20%, чаще у представителей мужского пола.

Приобретенной деформацией грудной клетки может быть ладьевидная, эмфизематозная, или бочкообразная, паралитическая, кифосколиотическая, а также килевидная грудная клетка (рахитическая).

По форме деформации подразделяют на симметричные и асимметричные.

Для определения степени выраженности деформации проводят рентгенографию грудной клетки или компьютерную томографию (КТ).

На рентгенограмме вычисляют отношение наименьшего размера между грудиной и телом позвонка к наибольшему, что является индексом Гижицкой. В зависимости от полученного значения выделяют четыре степени деформации. При проведении компьютерной томографии определяется индекс Галлера (компьютерно-томографический индекс), который равен отношению горизонтального расстояния между внутренней частью ребер к расстоянию между грудиной и телом позвонка в месте наибольшего западения грудины.

По стадии деформации бывают компенсированными, субкомпенсированными и декомпенсированными. При компенсированной деформации косметический дефект незначителен, одышки и учащенного сердцебиения не наблюдается. При субкомпенсированной деформации косметический дефект выраженный, есть одышка и тахикардия при физической нагрузке. При декомпенсированной деформации косметический дефект обезображивающий, одышка и тахикардия присутствуют в покое.

Возможные причины деформации грудной клетки

Врожденные деформации грудной клетки связаны с генетической аномалией развития хрящевой и костной ткани, а также нередко сочетаются с дефектами соединительной ткани (при наследственных заболеваниях: синдромах Марфана, Элерса–Данло и др.). Одни виды деформаций можно диагностировать в грудном или раннем детском возрасте (реберно-мышечный дефект, расщелина грудины). Другие дебютируют и прогрессируют в периоды ускоренного роста организма, в основном такие скачки происходят в возрасте 5–6, 8–10, 13–15 лет.

Приобретенные деформации грудной клетки возникают в результате внешних воздействий (травм, ожогов, оперативных вмешательств, например, по поводу кардиологической патологии) или перенесенных заболеваний (чаще воспалительного характера или инфекционных, связанных с нарушением обмена кальция).

Заболевания, при которых возникает деформация грудной клетки

К заболеваниям, вызывающим деформацию грудной клетки и связанным с нарушением кальциевого обмена, относят рахит.

Рахит – заболевание детского возраста, при котором вследствие различных причин у интенсивно растущего организма возникает полигиповитаминоз с преимущественным снижением уровня витамина D — кости теряют минеральную плотность и деформируются в процессе роста ребенка, грудная клетка приобретает килевидную форму. В настоящее время деформации встречаются реже, т.к. рахит распознается на ранних стадиях.

Для сирингомиелии характерно наличие полости, заполненной жидкостью, расположенной в спинном мозге. Заболевание может возникнуть из-за нарушения развития эмбриона, в связи с родовой травмой, травмой спинного мозга, препятствием оттока спинномозговой жидкости. Стенки полости оттесняют окружающие ткани, которые состоят из нервных клеток и проводящих путей нервной системы. Вследствие этого нарушается иннервация мышц, в том числе образующих каркас грудной клетки. На поздних стадиях это может привести к искривлению позвоночника и формированию ладьевидного вдавления на передней поверхности грудной клетки.

Остеомиелит – инфекционно-воспалительное гнойно-некротическое поражение костной ткани, возбудителями которого могут быть стафилококки, стрептококки, кишечная палочка и др.

Остеомиелит ребер возникает крайне редко, чаще является посттравматическим, реже – бактериальным, когда бактерии попадают в костную ткань с током крови или распространяются контактно (например, при гнойном поражении оболочки легких).

В остром периоде на первый план выступают такие симптомы, как повышение температуры тела до 39–40°C, боль, покраснение, отек в области пораженного ребра.

Среди инфекционных заболеваний особое значение имеет туберкулез. К деформациям грудной клетки может привести не только туберкулез легких (на поздних стадиях), но и туберкулез костей (грудины, ребер, позвонков). Процесс протекает по типу остеомиелита, но вызывает его специфический возбудитель — палочка Коха. При туберкулезе ребер или грудины внешне определяется припухлость и болезненность в области поражения. При туберкулезе позвоночника поражаются и разрушаются тела позвонков, что проявляется болью, на поздних стадиях деформируется позвоночный столб. Заболевание сопровождается повышением температуры тела до 37,2–37,6°С, общим недомоганием, ночной потливостью, отсутствием аппетита, потерей веса.

Эмфизема легких – заболевание, при котором необратимо разрушаются и теряют эластичность стенки альвеол, структурных элементов легочной ткани, нарушается газообмен и возникает повышенная воздушность легких. Эмфизема может возникнуть самостоятельно или на фоне обструктивных болезней легких.

Из-за повышенной воздушности легочной ткани грудная клетка увеличивается в объеме, как бы застывая на вдохе (становится бочкообразной).

При заболеваниях легких и плевры, приводящих к формированию в них соединительной ткани и уменьшению их размеров, грудная клетка деформируется по типу паралитической — уменьшается, уплощается, на стороне поражения втягиваются межреберные промежутки.

К каким врачам обращаться при деформации грудной клетки

Первичную оценку состояния может провести терапевт, врач общей практики, педиатр. При наличии показаний пациента направляют к узким специалистам, таким как хирург, травматолог-ортопед, фтизиатр, онколог, кардиолог, психолог, генетик, эндокринолог, отоларинголог и др.

Диагностика и обследования при деформации грудной клетки

До назначения лечения врачу необходимо оценить вид и форму косметического дефекта, выяснить, когда и при каких обстоятельствах он возник.

Следует обязательно сообщить врачу о других симптомах, если таковые имеются: общей слабости и утомляемости, эпизодах повышения температуры тела, одышке, учащенном сердцебиении.

При необходимости для оценки состояния внутренних органов или уточнения показаний для хирургического лечения специалист назначит дополнительные методы обследования: рентгенографию грудной клетки в двух проекциях с расчетом индексов, общий анализ крови с лейкоцитарной формулой и СОЭ, общий анализ мочи, спирографию, электрокардиографию, эхокардиографию (ЭхоКГ) компьютерную томографию органов грудной клетки и средостения, магнитно-резонансную томографию грудной клетки.

Чем лечить грудной остеопароз грудного отдела

Что такое грудной остеохондроз?

Заболевание остеохондрозом является самым распространенным заболеванием из всех болезней позвоночника. Так как остеохондроз непосредственно являет собой дистрофически-дегенеративное поражение дисков, расположенных между позвонками, то, как следствие, это приводит к необратимому изменению их в структуре, а также в форме самих дисков, составляющих грудной отдел позвоночника.

С увеличением возраста человека указанные изменения в его позвоночнике развиваются всё больше, и к возрасту примерно 40-45 лет остеохондрозом позвоночника болеют почти все. Сам по себе остеохондроз грудного отдела позвоночника развивается гораздо реже, чем, например, поясничного или шейного отделов позвоночника, так как позвонки в нём гораздо менее подвижны, чем в иных позвоночных зонах. Кроме того, область спины в зоне грудной клетки имеет более развитый корсет из мышц, осуществляющий поддержку позвоночника в грудном отделе гораздо лучше, чем в других

Что собой представляет этот грудной остеохондроз?

Грудной остеохондроз непосредственно представляет собой расслоение дисков между позвонками с одновременным уменьшением их толщины и, как следствие, последующим защемлением нервных окончаний, находящихся в межреберной зоне грудной клетки человека.

Однако ещё раз отметим, что ввиду того, что физиологическая фиксация ребрами у человека является довольно жёсткой, отдел позвоночника в области груди меньше всех подвержен заболеванию остеохондрозом. Именно грудной остеохондроз – явление редкое относительно, например, остеохондроза шейного или поясничного.

Обычно при остеохондрозе грудного отдела позвоночника в процесс патологии вовлекаются диски между позвонками грудного отдела, включающего в себя двенадцать грудных позвонков. Но наиболее часто при остеохондрозе грудного отдела патологические изменения происходят с верхнегрудными позвонками. Существует несколько степеней поражения грудным остеохондрозом, и далее мы их рассмотрим поподробнее.

Предрасполагающие факторы развития грудного остеохондроза

Точные причины возникновения остеохондроза грудного отдела современной наукой до конца пока не установлены. На данный момент принято выделять в медицине следующие предрасполагающие факторы, или так называемые факторы риска, из-за которых в позвоночнике возникает остеохондроз грудного отдела:

• наследственная предрасположенность;
• чрезмерная физическая нагрузка в данном отделе позвоночника;
• травмирование позвоночника, как-то, например, падения или ушибы в грудном отделе;
• изменения, возникающие с возрастом, в межпозвоночных дисках, и приводящие к уменьшению гидратации в тканях дисков;
• нарушения кровоснабжения в области грудной клетки.

Причины, способствующие заболеванию грудным остеохондрозом

В основной степени развитию заболевания остеохондрозом вообще способствует гиподинамия, то есть недостаток мышечных нагрузок, приводящий к ослаблению функций мышечного корсета и, как следствие, к повышению нагрузок на межпозвоночные диски и связки.

Дополнительными причинами развития грудного остеохондроза являются:

• переохлаждения организма;
• наличие хронических стрессовых ситуаций;
• перенесённые инфекции;
• тяжёлые условия физического труда;
• возникшие гормональные нарушения в организме;
• нарушение процесса обмена веществ в организме;
• наличие врождённых дефектов позвоночника, а именно его грудного отдела.

В ходе воздействия совокупности указанных факторов, или иногда даже и одного, в дисках между позвонками с течением времени развиваются дистрофически-дегенеративные необратимые процессы:

• пульпозное ядро межпозвоночного диска постепенно начинает терять жидкость, которая выделялась им для обеспечения смазывающей функции, что в конечном счёте значительно снижает амортизационную функцию этого диска;
• фиброзное кольцо самих позвонков ввиду повышения нагрузки на него становится более уязвимым, что в свою очередь ведёт к его постепенному разрушению.

Симптомы и признаки грудного остеохондроза позвоночника

Клинические симптомы грудного остеохондроза полностью зависят от таких факторов:

• возраста больного;
• степени поражения заболеванием;
• стадии остеохондроза грудного отдела позвоночника: ремиссии или обострения.

Основными признаками остеохондроза грудного отдела являются:

• боль в грудной клетке в области позвоночника, так называемое — дорсаго;
• болезненное повреждение нервных окончаний спинного мозга – радикулопатия;
• абдоминальный синдром;
• кардиальный синдром или изменения сердечной мышцы, с характерными болями, сохраняющимися даже под воздействием нитроглицерина;
• пульмональный синдром, в виде застоя в лёгких с признаками гипоксии, то есть удушья.

Повышения температуры тела у больного при грудном остеохондрозе не наблюдается, что также является прямым дифференциально-диагностическим признаком. Дорсалгия в области грудной клетки как один из основных симптомов остеохондроза указывает на возникновение трещин в фиброзном кольце и деформации пульпозного ядра. При проведении пальпаций боли этой области грудной клетки лишь усиливаются, симптомы нарастают.

Кроме того, характерными симптомами грудного остеохондроза при компрессионной миелопатии, то есть деформации нервных окончаний, являются:

• ощущение «мурашек» — парестезии;
• боли по ходу сдавленного нерва – относятся к частым симптомам;
• уменьшение чувствительности температуры и от прикосновений;
• нарушения двигательной функции позвоночника – тоже один из характерных симптомов.

Обнаружив подобные симптомы, необходимо обратиться к специалисту. Особенно опасно появление симптомов в комплексе и их интенсивность. При этом лечить симптомы, не искореняя причин и факторов заболевания нецелесообразно.

Степени заболевания грудным остеохондрозом

Каждая степень заболевания грудным остеохондрозом характеризуется своей патологией, которой присущи лишь свои клинические признаки. Современной медициной выделяются четыре степени остеохондроза грудного отдела (аналогично – поясничного и шейного остеохондроза) и, соответственно, четыре периода его развития. Рассмотрим их подробнее.

Первая степень, для которой характерным является то, что внутри фиброзного кольца возникают трещины, в которые впоследствии проникает пульпозное ядро. Данный период развития заболевания грудным остеохондрозом характеризуется следующими признаками:

• появление болей в позвоночнике, не выходящих за пределы локализации поражения;
• указанные боли могут носить как постоянный характер, так и выражаться прострелами;
• может возникать судорожное сокращение мышц в грудном отделе, сопровождаемое болями в сердечной области.

Вторая степень развития грудного остеохондроза характеризуется патологическим возникновением повышенной межпозвоночной подвижности со следующими клиническими проявлениями:

• появляются подвывихи в грудном отделе позвоночника;
• боли усиливаются во время движения;
• появляется дискомфорт при длительно сохраняющейся позе.

Третья степень характеризуется разрывом фиброзного кольца и выходом пульпозного ядра за его пределы. В этом периоде заболевания остеохондрозом грудного отдела позвоночника начинают появляться межпозвоночные грыжи, клинические признаки которых являются довольно тяжёлыми. А именно – нервно-сосудистые, мышечно-тонические и рефлекторно-дистрофические.

Помимо указанного, для третьей степени остеохондроза грудного отдела характерна смена следующих состояний позвоночника:

• слабая фиксация положений позвоночника;
• ограничение подвижности позвоночного отдела, проявляющееся в виде кифоза или сколиоза.

Четвертая степень – дистрофически-дегенеративный процесс затрагивает уже все структуры, находящиеся в окружении позвоночника. В этот патологический процесс вовлечены жёлтые, межостистые и иные связки, а в структурах, окружающих позвоночный столб, возникает фиброз. В этом периоде заболевания грудным остеохондрозом клинически наблюдается так называемое состояние ремиссии.

Осложнения

При дальнейшем прогрессировании заболевания грудным остеохондрозом, возможно развитие сопутствующих осложнений, как-то:

• воспаление нервных окончаний спинного мозга;
• возникновение межпозвоночных грыж;
• развитие вегетососудистой дистонии;
• развитие грыжи Шморля;
• заболевание спондилоартрозом;
• патологическое разрастание костных наростов — остеофитов;
• существенное уменьшение спинномозгового канала.

Следует отметить, что степень тяжести возникающих осложнений при грудном остеохондрозе полностью зависит от темпа прогресса процесса возникшей болезни и, конечно же, от эффективности методов лечения остеохондроза грудного отдела позвоночника.

Диагностика и её методы

На практике применяется несколько методов для диагностики грудного остеохондроза. Из них самым распространённым является рентгенологическое исследование, результаты которого достаточно информативны. Признаками грудного остеохондроза, выявляемыми при данном исследовании, являются следующие:

• нарушены контуры дисков между позвонками;
• края покровных пластинок приобрели волнообразный характер;
• межпозвоночные диски изменили свою форму;
• появились остеофиты – костные патологические разрастания в позвоночнике;
• увеличились и заострились крючковидные отростки позвонков;
• тела грудных позвонков изменили свою нормальную форму;
• существенно снизилась высота дисков между позвонками;
• образовались грыжи дисков между позвонками.

В некоторых случаях практикуется метод диагностики грудного остеохондроза позвоночника посредством рентгенконтрастного исследования, определяющего следующие признаки этого недуга:

• в случае запущенной патологии контрастное вещество заполняет диск между позвонками полностью;
• с помощью контрастного вещества видны контуры пульпозного ядра, носящие неровный характер;
• при разрушении межпозвоночного диска в значительной степени контрастное вещество проникает за его пределы, вплоть до проникновения в позвоночный канал.

Только правильная диагностика позволяет определить правильное лечение.

Лечение остеохондроза

Проведение лечения грудного остеохондроза возможно одним из следующих способов, применяемых с учётом результатов диагностики грудного остеохондроза, а именно:

• консервативно-традиционное лечение позвоночника;
• лечения грудного остеохондроза с помощью вытяжения;
• оперативно-хирургическое вмешательство.

Лечение грудного остеохондроза, называемое консервативным, является комплексным для лечения любого вида остеохондроза: медикаменты, физиотерапия, лечебная физкультура. Нестероидные противовоспалительные лекарственные препараты направлены на купирование болевых ощущений позвоночника, которыми известен грудной остеохондроз. Следует заметить, что эти медикаментозные препараты очень хорошо устраняют воспалительные процессы, а также возникшую отёчность, способствуя снижению процесса сдавливания нервных корешков. В более сложных случаях заболевания грудным остеохондрозом, лечащий врач может назначить дополнительно ещё ряд лекарств, например, какие-то сильнодействующие обезболивающие и миорелаксанты, которые блокируют появление мышечных спазмов.

Когда боль отступает или её удалось купировать, то есть во время ремиссии, назначается лечение физиотерапией, а также, помимо того, ЛФК и массаж. Все это важные составляющие комплексного лечения. Одним из основных физиотерапевтических средств лечения и профилактики заболевания является импульсная магнитотерапия посредством специальных лечебных аппаратов для клинического и домашнего использования. 

Только магнитотерапия особых параметров разрешена к применению в период обострений, существуют лечебные аппараты для борьбы как с острой, так и с хронической болью. Данная система подходит и для лечения пояснично-крестцового и шейного отдела.

Помимо вышеперечисленного, для лечения грудного остеохондроза вполне может успешно применяться и тракционное лечение, то есть лечение грудного остеохондроза посредством специального вытяжения. При этом методе околопозвоночные мышцы, ткани и связки подвергаются вытяжению, что приводит к увеличению межпозвоночного расстояния. Даже и полутора миллиметров уже будет достаточно для уменьшения отёчности, устранения сдавливания, а также снятия напряжения в прилегающих к позвоночнику мышцах. В любом случае главный принцип консервативного лечения – его комплексность. Лечением придется заниматься длительно и регулярно, только так можно надеяться на результаты.

А вот хирургическое вмешательство как вид лечения остеохондроза целесообразно лишь тогда, когда вышеуказанные методы лечения грудного остеохондроза не дают желаемого результата.

Вернуться в раздел

Деформация грудной клетки: причины и лечение

Причины деформации грудной клетки подразделяются на две группы – врожденные и приобретенные. Деформация может стать следствием (осложнением) ряда заболеваний позвоночника.

Среди основных причин деформации называют следующие:

• кифоз,
• сколиоз,
• хронические обструктивные заболевания легких,
• синдром марфана,
• аномалии остеогенеза,
• ахондроплазия,
• синдром Тернера,
• синдром Дауна,
• эмфизема,
• рахит,
• килевидная деформация,
• воронкообразная грудь,
• расщепление грудины,
• синдром Поланда,
• синдром Жена,
• врожденные аномалии ребра,
• астма,
• неполное сращение грудины плода,
• врожденное отсутствие грудной мышцы,
• болезнь Бехтерева,
• воспалительный артрит,
• остеомаляция

Как видим, в большинстве случаев деформация обусловлена генетическими причинами, ведущими к аномальному развитию верхнего отдела позвоночника, она развивается на фоне уже имеющихся аномалий и синдромов.

Генетические причины, в свою очередь, приводят к ассиметричному развитию костной и хрящевой тканей и вызывают развитие ассиметрии ребер и грудины, как следствие – выпуклость или вогнутость грудной клетки.

Сколиозы, туберкулезная инфекция костей, рахит, а также всевозможные травмы и повреждения, в том числе связанные и с профессиональной деятельностью человека, – относятся к причинам, которые вызывают приобретенную деформацию грудной клетки.

 

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ

Наиболее часто встречаются два основных вида деформации грудной клетки – воронкообразная и килевидная формы.

Воронкообразная деформация грудной клетки (или «впалая грудь» или «грудь сапожника») – аномалия, при которой центральная часть грудной клетки как бы вдавлена внутрь и имеет вид углубления или воронки. Грудная клетка выглядит расширенной. О причинах возникновения аномалии нет единого мнения – некоторые специалисты считают, что этот дефект возникает во внутриутробном состоянии из-за чрезмерно быстрого роста реберного хряща, который вытесняет грудину кзади, и данная аномалия может быть вызвана чрезмерным внутриматочным давлением. Так или иначе, дефект проявляется при рождении или вскоре после рождения. Он может сочетаться с рахитом и несколькими синдромами аномального развития позвоночника и сердечной патологией, может быть выражен незначительно или сильным образом, с дополнительной ассиметрией грудины и хрящей.

Деформация часто прогрессирует по мере роста ребенка, в начальной форме не оказывая особого физиологического воздействия на младенцев или детей. Тяжесть дефекта оценивается с помощью разработанной системы оценок (например, по методу Халлера), которая дает понять, какого метода лечения требует болезнь.

Килевидная деформация также имеется уже при рождении и имеет тенденцию к прогрессированию по мере роста ребенка. Она проявляется как выпирание, выпуклость или выпячивание грудной клетки, которое происходит из-за спектра деформаций со стороны костохондрального хряща и грудины. Дефект может быть асимметричным – ротация грудины с депрессией с одной стороны и выпиранием с другой стороны.

Килевидная деформация, по мнению ряда специалистов, является результатом избыточного разрастания ребер или остеохондральных хрящей. Может сочетаться с различными синдромами аномального развития позвоночника, сколиозами, пороками сердца.

Синдром Поланда – это тяжелая патология развития грудной клетки. Она проявляется как её недоразвитие, как частичное или полное отсутствие грудных мышц на фоне отсутствия ребер или их неполного развития, недоразвития конечностей, сращения пальцев и других дефектов. При этом типе дефекта сердце и магистральные сосуды не защищены грудной клеткой, также может наблюдаться раздвоение или отсутствие мечевидного отростка.

 

ЧЕМ ОПАСНЫ ДЕФОРМАЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ

Помимо того, что асимметрия грудной клетки – это серьезный эстетический дефект, даже легкая его форма очень негативно сказывается на функциях внутренних органов. Даже если дефект нетяжелой формы, у новорожденных он нарушает работу внутренних органов – сердца, легких и, как следствие, приводит к отставанию в физическом развитии.

 

ЛЕЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ

В зависимости от тяжести деформации, склонности её к прогрессированию могут быть эффективны различные формы лечения – от современных консервативных методик в сочетании с медикаментозным воздействием до операции по реконструкции грудной клетки (последнее неизбежно, если у ребенка диагностирована тяжелая деформация грудной клетки, и только радикальное операционное вмешательство поможет добиться нормальных условий для работы внутренних органов).

При незначительных проявлениях, на начальных стадиях развития деформации рекомендуются комплексы ЛФК, на которых пациент выполняет комплексы упражнений, направленных на укрепление мышечного корсета верхней части туловища. Комплекс упражнений подбирается только индивидуально.

Курсы ЛФК и массажи имеют, прежде всего огромное положительное значение в качестве профилактической меры воздействия на потенциально опасный недуг.

Большую эффективность для устранения нетяжелых форм недуга показывает занятие плаванием.

Медикаментозное лечение, как правило, направлено на устранение тех нарушений, которые образовались уже во внутренних органах вследствие патологии грудной клетки.

Если речь идёт о возможной деформации грудной клетки у плода, то в этом случае профилактика патологии может быть основана только на систематическом медицинском наблюдении беременной и контроле за развитием плода – предупредить развитие заболеваний позвоночника поможет своевременное обнаружение и лечение рахита.

В Центре восстановительной медицины в Набережных Челнах проводится диагностика и составляется план лечения пациентов с различного рода нарушениями, связанными с деформацией грудной клетки.

Цены курсового лечения и другие подробности, связанные с применением современных методик, можно узнать на сайте клиники или по телефону 8 (953) 482-66-62.

Вопрос жизни и смерти: пять мифов о неотложной помощи

• Клаудиа Хэммонд
• BBC Future

30 апреля 2018

Автор фото, iStock

В экстренной ситуации правильные действия могут спасти жизнь — и все же многие из нас продолжают оказывать срочную медицинскую помощь неправильно.

Вовремя и грамотно оказанная первая помощь — часто вопрос жизни и смерти. Но по мере того, как мы все больше узнаем о человеческом организме и его реакциях, с течением времени рекомендации меняются. И многие из тех советов, которые давали в прошлом, сейчас попросту устарели.

Вот несколько из наиболее распространенных мифов о неотложной помощи — и как надо поступать на самом деле.

Миф 1: Ожог надо смазать сливочным маслом

Это народное средство оставалось популярным на протяжении столетий. Его даже рекомендовал человек, которого считают основоположником методов первой помощи, прусский хирург Фридрих фон Эсмарх (один из пионеров асептики и антисептики, его вклад в медицину — кровоостанавливающий жгут, эластичный бинт, наркозная маска, кружка Эсмарха, ножницы Эсмарха и проч. — Прим. переводчика).

Любой ожог необычайно болезнен, когда открыт. Если покрыть это место какой-нибудь прохладной субстанцией (например, сливочным маслом из холодильника), это немного облегчит боль, но лишь на некоторое время. Не помогут и другие «народные средства» — такие как молоко, растительное масло или зубная паста.

Боль скоро вернется: если закрыть к обожженному месту доступ воздуха до того, как сам ожог надлежащим образом остужен, то кожа по-прежнему будет гореть.

В большинстве случаев основной совет — убрать с места ожога одежду, чтобы его ничего не касалось, и подставить его под кран, под струю холодной воды — причем как минимум на 20 минут. Это поможет охладить кожу и обезболить пострадавшее место.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Если у вас ожог, даже не думайте о сливочном масле — подержите обожженное место под струей холодной воды как минимум 20 минут

Когда ожог как следует охлажден, его можно прикрыть чистой тканью или пищевой пленкой, даже пластиковым пакетом — чтобы защитить от инфекции.

Есть только одна ситуация, когда сливочное масло может оказаться полезным: если вы обожгли кожу горячей смолой. Жирность масла может помочь удалить смолу и облегчить боль — и в итоге врачу будет проще получить доступ к ране.

Миф 2: Непрямой массаж сердца скорее повредит, чем поможет, если его сделать человеку, который в нем не нуждается

Если у кого-то сердечный приступ, конечный результат в огромной мере зависит от того, получит ли человек искусственное дыхание и стимуляцию сердца до того, как приедет скорая.

На курсах оказания первой помощи учат наблюдать за грудной клеткой человека и слушать его дыхание. Если признаков дыхания нет, необходимо вызвать скорую и приступить к сердечно-легочной реанимации.

Инструкторы первой помощи скажут вам, что даже если вы не уверены, дышит человек или нет, все равно надо начинать делать искусственное дыхание.

И хотя этот совет довольно известен, часто люди не делают искусственное дыхание, опасаясь скорее навредить, чем помочь.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Техника оказания первой помощи значительно изменилась за последние пару веков

В исследовании, проведенном во втором по величине городе Японии Йокогаме, изучались случаи, когда прохожие оказывали помощь, делая искусственное дыхание. Ученые хотели выяснить, подвергаются ли пациенты дополнительному риску, когда в их случае эта процедура не нужна.

В рамках исследования прохожие оказали помощь 910 пациентам. Оказалось, что из них только у 26 не было сердечного приступа. Из этих 26 только у троих от оказанной помощи случились некоторые осложнения, и ни одно из них не было серьезным (например, у одного человека вследствие интенсивного непрямого массажа сердца треснуло ребро).

Авторы исследования заключили, что не надо бояться оказывать первую помощь, даже если вы не уверены, что на самом деле с человеком. Этим можно спасти ему жизнь.

Миф 3: Помимо непрямого массажа сердца, надо обязательно делать искусственное дыхание рот в рот

За последнее десятилетие инструкции по этому вопросу значительно изменились. Раньше при стандартной процедуре сердечно-легочной реанимации предлагалось чередовать 15 быстрых нажатий на грудную клетку с двумя вдуваниями воздуха в рот пациента.

Затем обнаружили, что такое вдувание после каждых 30 нажатий так же эффективно, и это стало новым стандартом.

А потом родилась идея делать искусственное дыхание вообще без вдувания воздуха в рот пациента. В результате этого возникает меньше пауз в ритмичных нажатиях на грудную клетку, и это помогает крови побыстрее прилить к мозгу, даже если она и не получает столько же кислорода.

Поначалу три рандомизированных исследования показали, что разницы в результатах между этой и предыдущей техникой — почти никакой.

Но затем результаты исследований были объединены и снова проанализированы, и оказалось: показатель выживаемости увеличился на 22% в тех случаях, когда прохожие делали искусственное дыхание (получив совет по телефону от диспетчера скорой помощи), применяя только ритмичные нажатия на грудь.

Впрочем, эти рекомендации не относятся к случаям с детьми или чуть не утонувшими, где дыхание рот в рот по-прежнему рекомендуется.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Осуществлять сердечно-легочную реанимацию гораздо легче и эффективнее без искусственного дыхания рот в рот — и тем не менее помощь от прохожих получают только 39% женщин и 45% мужчин

То, что, оказывается, сердечно-легочная реанимация немного более эффективна без вдувания воздуха в рот пациента, — хорошая новость по двум причинам.

Во-первых, увеличение показателя выживаемости — это всегда хорошо. А во-вторых, это может побудить большее количество людей оказывать такую помощь.

Чем проще рекомендации, тем вероятней им будут следовать. Существуют даже игры, помогающие вам научиться оказывать первую помощь.

Ну и кроме того, многим людям просто не хочется вдыхать в рот незнакомому человеку.

И тем не менее далеко не каждый готов оказывать такую помощь — даже если она сводится к нажатию на грудную клетку. Исследование Американской кардиологической ассоциации, проведенное в 2017 году, показало: некоторые прохожие, столкнувшись с экстренной ситуацией на улице, опасаются надавливать на грудь женщине.

Одри Блювер изучила почти 20 тыс. случаев сердечных приступов и обнаружила, что искусственное дыхание было применено в отношении 45% мужчин — по сравнению с 39% женщин.

Миф 4: Вы не должны применять дефибриллятор, если не уверены, что сердце человека действительно остановилось

Это опасный миф. В конце концов, дефибрилляторы, которые можно найти во многих общественных местах (например, на железнодорожных станциях), хранятся там именно для того, чтобы каждый мог их использовать в случае экстренной ситуации.

Вам не нужно самому оценивать, требуется ли электрический разряд сердцу потерявшего сознание человека — аппарат сам это определит. Если это не нужно, дефибриллятор не будет применять электрошок.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Хотя дефибрилляторы часто можно найти в местах общественного пользования, многие просто боятся их применять

Одно из американских исследований показало, что показатели выживаемости возрастают вдвое, если кроме искусственного дыхания применяется и дефибриллятор.

И тем не менее вне больниц их применяют крайне редко. Люди, судя по всему, опасаются это делать.

Кристофер Смит из Уорикской медицинской школы в Ковентри (Великобритания) опубликовал в 2017 году исследование, в котором было продемонстрировано, что многие люди просто не знают, что такое дефибриллятор, где его найти и как им пользоваться.

Смит рассказал мне, что некоторые боятся применять дефибриллятор, потому что считают, что могут навредить человеку, а не помочь ему.

Миф 5: Откиньте голову назад, чтобы остановить кровотечение из носа

Это очень старый совет — однако результатом его применения может стать то, что человек будет проглатывать кровь и даже может подавиться ею, а кровотечение, между тем, не остановится.

Чтобы остановить кровь, лучше всего как следует зажать мягкую часть носа и наклониться вперед минут на 10. Если и через полчаса кровотечение не прекратится, необходимо обратиться к врачу.

Правовая информация. Эта статья содержит только общие сведения и не должна рассматриваться в качестве замены рекомендаций врача или иного специалиста в области здравоохранения. Би-би-си не несет ответственности за любой диагноз, поставленный читателем на основе материалов сайта. Би-би-си не несет ответственности за содержание других сайтов, ссылки на которые присутствуют на этой странице, а также не рекомендует коммерческие продукты или услуги, упомянутые на этих сайтах. Если вас беспокоит состояние вашего здоровья, обратитесь к врачу.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Смех без причины у людей и животных: зачем это нужно?

• Софи Скотт
• Университетский колледж Лондона

11 сентября 2016

Автор фото, Science Photo Library

Смех — это что-то странное, что с нами очень часто происходит.

Одно из проведенных исследований, например, установило, что мы смеемся не менее семи раз за каждые 10 минут разговора.

Мы смеемся безотчетно. Если вы спросите у людей, что заставляет их смеяться, то они назовут шутки, смешные ситуации, но чаще всего мы смеемся в компании других людей и к тому же совсем не над шутками.

Смех — это социальная эмоция и мы пользуемся ею, чтобы завязать и поддержать социальный контакт.

Смеясь, мы также испускаем весьма странные звуки — от сопения и писка до фырканья и хрюканья — и каждый этот звук говорит всего-навсего о том, что мышцы извергают воздух из нашей грудной клетки под сильным давлением.

В этом смысле смех — это очень примитивный способ извлечения звука.

Компьютерная томография показывает, что когда кто-то смеется, то язык, челюсти, заднее нёбо и губы остаются в бездействии, а движется только грудная клетка.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Некоторые эмоции проявляются одинаково у всех

Поскольку смех является невербальным выражением эмоций, то эти сопровождаемые звуки, скорее, похожи на клич животных, а не на обычную человеческую речь.

Мы издаем их очень простым путем (не как речь), и они контролируются с эволюционной точки зрения в более древнем отделе мозга, который отвечает за голосовой аппарат у млекопитающих (опять-таки, не тот, который отвечает за речь).

Именно поэтому люди, перенесшие инсульт, могут потерять речевую способность, но они по-прежнему сохраняют способность смеяться и плакать, поскольку более «древний» участок мозга остается незатронутым.

Эти невербальные проявления часто ассоциируются с так называемыми «базовыми эмоциями», поскольку они присущи всему человеческому роду, а также многим млекопитающим.

Этим объясняется тот факт, что некоторые эмоции проявляются одинаково: например, чувство злобы у человека и у волка.

Что касается смеха, то люди распознают его даже у представителей совершенно незнакомых культур.

Мои коллеги Диза Соутер и Фрэнк Айзнер несколько раз отправлялись в Намибию, чтобы изучить живущее там племя химба, и единственный отклик, который они встретили у этого племени, была как раз реакция на смех.

Подпись к фото,

Эстонский нейрофизиолог профессор Джаак Панксепп щекочет крысу, чтобы заставить ее засмеяться

Другие положительные эмоции, например, чувство победы, ликования, очень по-разному выражается в разных культурах и потому не является базовым.

Мы, конечно, не единственные животные, которые смеются. Смех можно обнаружить у других приматов, например, горилл, шимпанзе и орангутанов.

Было установлено, что крысы тоже смеются, так что вполне возможно, что еще кто-нибудь в царстве животных засмеется нам в ответ.

Что интересно, так это то, что корни смеха одни и те же, как для крыс, так и для человека — это щекотка и игра.

Все животные играют в детстве, однако некоторые животные, включая людей, выдр, крыс и собак, играют всю жизнь.

Может быть, смех эволюционировал как важная часть игры, чтобы показать, что мы развлекаемся, никому ничего не угрожает и все это — всего лишь игра?

Есть даже теория, гласящая, что комедия — это просто шутливый способ человеческого общения друг с другом, так что возможно, что истоки смеха лежат все-таки в социальном взаимодействии.

Легкие (анатомия человека): изображение, функция, определение, условия

Источник изображения

© 2014 WebMD, LLC. Все права защищены.

Легкие — это пара губчатых, наполненных воздухом органов, расположенных по обе стороны грудной клетки (грудной клетки). Трахея (дыхательное горло) проводит вдыхаемый воздух в легкие через свои трубчатые ветви, называемые бронхами. Затем бронхи делятся на более мелкие и мелкие ветви (бронхиолы), в конечном итоге становясь микроскопическими.

Бронхиолы в конечном итоге заканчиваются скоплениями микроскопических воздушных мешочков, называемых альвеолами.В альвеолах кислород из воздуха всасывается в кровь. Углекислый газ, продукт метаболизма, перемещается из крови в альвеолы, откуда может выдыхаться. Между альвеолами находится тонкий слой клеток, называемый интерстицией, который содержит кровеносные сосуды и клетки, которые помогают поддерживать альвеолы.

Легкие покрыты тонким тканевым слоем, называемым плеврой. Такая же тонкая ткань покрывает внутреннюю часть грудной полости, также называемую плеврой. Тонкий слой жидкости действует как смазка, позволяя легким плавно скользить, поскольку они расширяются и сжимаются с каждым вдохом.

Заболевания легких

• Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ): повреждение легких приводит к затруднению выдоха воздуха, вызывая одышку. Курение — самая частая причина ХОБЛ.
  • Эмфизема: форма ХОБЛ, обычно вызываемая курением. Хрупкие стенки между воздушными мешочками легких (альвеолами) повреждаются, задерживая воздух в легких и затрудняя дыхание.
  • Хронический бронхит: повторяющиеся частые приступы продуктивного кашля, обычно вызванные курением.При этой форме ХОБЛ затрудняется дыхание.
• Пневмония: инфекция одного или обоих легких. Бактерии, особенно Streptococcus pneumoniae , являются наиболее частой причиной, но пневмония также может быть вызвана вирусом.
• Астма: дыхательные пути легких (бронхи) воспаляются и могут спазмировать, вызывая одышку и хрипы. Аллергия, вирусные инфекции или загрязнение воздуха часто вызывают симптомы астмы.
• Острый бронхит: инфекция крупных дыхательных путей легких (бронхов), обычно вызываемая вирусом. Кашель — главный симптом острого бронхита.
• Легочный фиброз: форма интерстициального заболевания легких. Интерстиций (стенки между воздушными мешочками) покрываются рубцами, что делает легкие жесткими и вызывает одышку.
• Саркоидоз: крошечные очаги воспаления могут поражать все органы тела, причем большую часть времени поражаются легкие. Симптомы обычно легкие; саркоидоз обычно обнаруживают, когда рентген делают по другим причинам.
• Ожирение Синдром гиповентиляции: лишний вес затрудняет расширение грудной клетки при дыхании.Это может привести к хроническим проблемам с дыханием.
• Плевральный выпот: жидкость накапливается в обычно крошечном пространстве между легким и внутренней частью грудной стенки (плевральная полость). Большой плевральный выпот может вызвать проблемы с дыханием.
• Плеврит: воспаление слизистой оболочки легкого (плевры), которое часто вызывает боль при вдохе. Аутоиммунные состояния, инфекции или тромбоэмболия легочной артерии могут вызывать плеврит.
• Бронхоэктазия: дыхательные пути (бронхи) воспаляются и ненормально расширяются, обычно после повторных инфекций.Кашель с большим количеством слизи — главный симптом бронхоэктазов.
• Лимфангиолейомиоматоз (ЛАМ): редкое заболевание, при котором кисты образуются в легких, вызывая проблемы с дыханием, похожие на эмфизему. ЛАМ встречается почти исключительно у женщин детородного возраста.
• Муковисцидоз: генетическое заболевание, при котором слизь плохо выводится из дыхательных путей. Избыток слизи вызывает повторяющиеся эпизоды бронхита и пневмонии на протяжении всей жизни.
• Интерстициальное заболевание легких: совокупность состояний, при которых поражается интерстиций (подкладка между воздушными мешочками).Если невозможно остановить процесс, в конечном итоге возникает фиброз (рубцевание) интерстиция.
• Рак легкого: Рак может поражать практически любую часть легкого. В большинстве случаев причиной рака легких является курение.
• Туберкулез: медленно прогрессирующая пневмония, вызываемая бактериями Mycobacterium tuberculosis. Хронический кашель, лихорадка, потеря веса и ночная потливость — частые симптомы туберкулеза.
• Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС): тяжелое внезапное повреждение легких, вызванное серьезным заболеванием.Поддержание жизни с помощью искусственной вентиляции легких обычно необходимо, чтобы выжить, пока не восстановятся легкие.
• Кокцидиоидомикоз: пневмония, вызванная Coccidioides, грибком, обнаруженным в почве на юго-западе США. Большинство людей не испытывают никаких симптомов или гриппоподобное заболевание с полным выздоровлением.
• Гистоплазмоз: инфекция, вызванная вдыханием Histoplasma capsulatum, грибка, обнаруженного в почве в восточной и центральной частях США. Большинство пневмоний Histoplasma имеют легкую форму, вызывая лишь кратковременный кашель и симптомы гриппа.
• Гиперчувствительный пневмонит (аллергический альвеолит): Вдыхаемая пыль и другие вещества вызывают аллергическую реакцию в легких. Обычно это происходит у фермеров или других лиц, работающих с засохшим пыльным растительным материалом.
• Грипп (грипп): инфекция, вызванная одним или несколькими вирусами гриппа, вызывает жар, боли в теле и кашель, продолжающийся неделю или более. Грипп может прогрессировать до опасной для жизни пневмонии, особенно у пожилых людей с проблемами со здоровьем.
• Мезотелиома: редкая форма рака, которая образуется из клеток, выстилающих различные органы тела, из которых наиболее распространены легкие.Мезотелиома имеет тенденцию появляться через несколько десятилетий после воздействия асбеста.
• Коклюш (коклюш): очень заразная инфекция дыхательных путей (бронхов) Bordetella pertussis, вызывающая стойкий кашель. Бустерная вакцина (Tdap) рекомендуется подросткам и взрослым для предотвращения коклюша.
• Легочная гипертензия: многие состояния могут привести к повышению артериального давления в артериях, ведущих от сердца к легким. Если причину установить невозможно, состояние называется идиопатической легочной артериальной гипертензией.
• Тромбоэмболия легочной артерии: сгусток крови (обычно из вены на ноге) может оторваться и попасть в сердце, которое перекачивает сгусток (эмбол) в легкие. Внезапная одышка — самый частый симптом тромбоэмболии легочной артерии.
• Тяжелый острый респираторный синдром (SARS): тяжелая пневмония, вызванная определенным вирусом, впервые обнаруженным в Азии в 2002 году. Похоже, что всемирные меры профилактики позволили контролировать SARS, который не привел к смерти в США.
• SARS-CoV-2 / COVID-19: Коронавирус, который привел к всемирной пандемии, начавшейся в 2019 году, может привести к пневмонии, которая поражает оба легких, наполняя их жидкостью и затрудняя дыхание.COVID-19 может привести к долгосрочному повреждению легких и другим респираторным заболеваниям, таким как острый респираторный дистресс-синдром.
• Пневмоторакс: Воздух в грудной клетке; это происходит, когда воздух ненормально попадает в область вокруг легкого (плевральную полость). Пневмоторакс может быть вызван травмой или спонтанно.

Акустическая визуализация грудной клетки человека

Цели исследования

Предложен и оценен новый метод акустической визуализации дыхательной системы человека.

Дизайн

Предлагаемая система визуализации использует одновременную мультисенсорную запись грудных звуков от грудной стенки и цифровую компьютерную постобработку. Компьютерное моделирование и записи с желатиновой модели грудной клетки человека в натуральную величину используются для оценки системы in vitro . Пространственные представления грудных звуков из записей с 8 и 16 микрофонами от пяти субъектов (четырех здоровых взрослых мужчин и одного ребенка с консолидацией легких) используются для оценки системы in vivo .

Результаты

Результаты исследований in vitro показывают, что источники звука могут быть отображены с точностью до 2 см, и что предложенный алгоритм достаточно устойчив в отношении изменений предполагаемой скорости звука в отображаемом объеме. Изображения из записей здоровых добровольцев показывают отчетливые паттерны звуков вдоха, выдоха и сердца, которые согласуются с предполагаемым происхождением соответствующих звуков. В частности, изображения подтверждают концепцию, согласно которой звуки вдоха производятся преимущественно на периферии легких, тогда как звуки выдоха генерируются более централизованно.Акустические изображения субъекта с консолидацией легких существенно отличаются от изображений здоровых субъектов и локализуют аномалию.

Выводы

Акустическая визуализация открывает новые перспективы для изучения акустических свойств дыхательной системы и, таким образом, выявления структурных и функциональных свойств в диагностических целях.

Ключевые слова

акустика

сердечные тоны

компьютерная обработка изображений

дыхательные звуки

дыхательная система

грудная клетка

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2001 The American College of Chest Врачи.Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Функция грудной клетки человека в бодрствующем состоянии и во время анестезии галотаном | Анестезиология

Хотя первоначальное исследование предполагало иное, [50] теперь очевидно, что площадь поперечного сечения внутренней грудной клетки в конце выдоха постоянно уменьшается во время анестезии с параличом и ИВЛ. [14,49] Величина объема, смещенного этим движением внутрь (приблизительно 0.21) аналогично тому, что было обнаружено в текущем исследовании спонтанного дыхания. Напротив, Jones et al. [4] обнаружили, что анестезия галотаном при спонтанном дыхании не изменяла окружность грудной клетки в конце выдоха, измеренную на поверхности тела. Однако внешние датчики могут не отражать изменения внутренних размеров грудной клетки. [14].

Драммонд [8] приписал уменьшение размеров грудной клетки, вызванное анестезией, потерей тонической активности в парастернальных межреберных, лестничных и грудинно-ключично-сосцевидных мышцах, как измерено с помощью поверхностных электродов ЭМГ.[8] Однако другое исследование могло найти мало доказательств такой активности у испытуемых в положении лежа на спине. [31] Мы не смогли обнаружить тоническую активность, используя электроды из тонкой проволоки, помещенные непосредственно в парастернальные межреберные мышцы, что позволяет избежать некоторых проблем, присущих поверхностным электродам, использованным в этих предыдущих исследованиях. [51] Мы не исследовали лестничные и грудинно-ключично-сосцевидные мышцы у этих субъектов, хотя предыдущие исследования [31] и наши собственные предварительные наблюдения с использованием тонкопроволочных электродов предполагают, что тоническая активность в этих мышцах отсутствует (неопубликованные наблюдения).Мы не можем исключить, что тоническая активность существует в других мышцах грудной клетки, не отслеживаемых в наших исследованиях.

Наши результаты предполагают два дополнительных механизма, которые могут сжимать грудную клетку. Во-первых, в диафрагмальном электроде наблюдалась фазовая экспираторная активность, предположительно отражающая активность внутренних межреберных мышц, которая могла уменьшать размеры грудной клетки. Другие мышцы грудной клетки, которые обычно не активны во время спокойного дыхания у лежащих на спине людей, такие как поперечная мышца грудной клетки, также имеют выдыхательный эффект и могут задействоваться во время анестезии галотаном. Кроме того, возможно, что экспираторная активность в мышцах брюшного пресса может уменьшать размеры грудной клетки [7], хотя чистый эффект изолированной активности поперечной мышцы живота на грудную клетку человека неизвестен. Однако из предыдущих исследований во время анестези-паралича ясно, что эта фазовая экспираторная активность не является необходимой для уменьшения размеров грудной клетки в конце выдоха. [14,49] Кроме того, снижение FRC, вызванное анестезией и параличом, по величине аналогично тому, которое вызывается галотановой анестезией при спонтанном дыхании.[52] Таким образом, механические последствия электрической активности выдоха, производимой галотаном, неясны. Во-вторых, постоянно увеличивается кривизна позвоночного столба, что должно уменьшать размеры грудной клетки. [53] Однако у бодрствующих субъектов это движение грудной клетки внутрь не приводит к постоянному уменьшению объема легких [53]; эффекты во время анестезии неизвестны. Механизм изменения искривления позвоночника неизвестен. Если грудные мышцы спины проявляют тоническую активность, когда субъекты бодрствуют в положении лежа на спине, анестезия может подавить эту активность; однако неизвестно, существует ли такая деятельность.Экспираторная активность в прямой мышце живота также может сгибать позвоночник; однако такая активность редко наблюдается во время дыхательных маневров. [16].

Amazon.com: BONEW Медицинская анатомия грудной клетки / горла человека Анатомическая модель сердца и легкого гортани с 51 указательными знаками: промышленные и научные

---

Цена:

165 долларов.99 (1.09 $ / 100 шт.) + Без залога за импорт и $ 29,87 за доставку в Российскую Федерацию Подробности

Доступно по более низкой цене у других продавцов, которые могут не предлагать бесплатную доставку Prime.

• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• Помогает студентам понять взаимосвязь между гортань, сердцем и легкими.
• Эта модель в натуральную величину разделена на 7 частей.
• У легких есть две съемные доли, чтобы показать внутренние структуры.
• На разрезе сердца пополам показаны предсердия, желудочки и клапаны.
• Гортань также делится пополам и показана диафрагма.

]]>

---

Характеристики данного продукта

Фирменное наименование	BONEW
Количество позиций	15185
Номер детали	БН-15185
Код UNSPSC	60100000

---

Точные двухмерные реконструкции грудной клетки человека и фантомного резервуара в форме D-образной балки с помощью алгоритма синк-свертки | BioMedical Engineering OnLine

Задача EIT на двумерной односвязной области Ω моделируется обобщенным уравнением Лапласа как

∇.(γ (x) ∇u (x)) = 0, x = (x1, x2) ∈Ω,

(1)

, где γ (.) И u (.) Представляют проводимость домена и электрический потенциал, соответственно. Граничное условие Дирихле

u (x) = f (x), x = (x1, x2) ∈∂Ω,

(2)

представляет известное распределение напряжения, f , на границе Ω _, , полученное в результате введения известной плотности тока, г, , на границе, которая соответствует граничному условию Неймана.

g (x) = γ (x) ∂u∂ν, x = (x1, x2) ∈∂Ω.

(3)

Здесь v обозначает внешнюю нормаль на границе ∂Ω. Карта «напряжение-ток» берет данное распределение напряжения f на границе с распределением плотности тока g . Это отображение также называется отображением Дирихле-Неймана и в литературе EIT обозначается символом Λγ [10].

На самом деле, обратная задача проводимости, как впервые сформулировал Кальдерон [6], состоит в том, чтобы однозначно определить неизвестное распределение проводимости γ из знания Λγ.Были предприняты обширные попытки найти и доказать единственность решения этой проблемы, включая работы Нахмана [16], Брауна-Ульмана [28] и недавно Асталы [29] для двумерной обратной задачи проводимости. Все эти исследования основаны на методе обратной задачи рассеяния D-bar [30].

Методы: метод D-стержня EIT

Суть метода EIT-стержня состоит в преобразовании уравнения проводимости в уравнение Шредингера и использовании метода обратного рассеяния D-стержня для решения полученного уравнения.Подробнее о теории отсылаем читателя к [16]. Здесь мы рассматриваем только D-стержневые уравнения из конструктивного доказательства Нахмана [16] для решения обратной задачи проводимости на односвязной двумерной области с двумя производными.

Изменение переменной Ψ = γ ^1/2 μ и q = Δ γ ^1/2 / γ ^1/2 и в предположении, что γ является константой γ _лучшее в окрестности границы преобразует уравнение проводимости (1) в уравнение Шредингера в целом R ² [16]

(−Δ + q) Ψ (x, k) = 0, x∈R2.

(4)

Обратите внимание, что в методе D-стержня точка x = (x ₁ x ₂ ) ∈Ω можно идентифицировать как точку x = x ₁ + ix ₂ , где i ² = -1 в комплексной плоскости. Также комплексный параметр k = k ₁ + ik ₂ ∈ C может быть идентифицирован как точка k = (k ₁ , k ₂ ) ∈ R ² . Исходя из предположения, что γ — постоянная величина, γ _лучшее в окрестности границы или, что то же самое, q = 0 вне границы, приводит к другому уравнению Шредингера [16]

(−Δ + q) γ1 / 2 (x) = 0, x∈R2.

(5)

Ключевая идея доказательства Нахмана состоит в том, что, поскольку два уравнения (4), (5) имеют одинаковые компактные потенциалы q, единственное решение уравнения (4) может использоваться для поиска единственного решения уравнения (5). То есть γ ^1/2 ( x ) = ψ ( x , k ), для x ∈ R ² . Уникальное решение ψ ( x , k ) уравнения (4) называется экспоненциально растущим решением, которое впервые было введено Фаддеевым [31].Это решение асимптотически относительно e ^ikx для больших | x | или большой | к |. Определение функции [16]

μ (x, k) = e − ikxψ (x, k),

(6)

, который является асимптотическим к 1 и с учетом вышеупомянутой ключевой идеи в доказательстве Нахмана [16], проводимость γ ( x ) может быть вычислена как

γ (x) = (limk → 0μ (x, k)) 2.

(7)

В конструктивном доказательстве Нахмана промежуточная нефизическая функция, называемая преобразованием рассеяния q ( x ), определяется как [16]

t (k) = ∫R2eik¯x¯q (x) ψ (x, k) dx,

(8)

, который играет важную роль в связывании данных измерений и распределения проводимости γ ( x ).Обратите внимание, что в уравнении (8) k¯ и x¯ являются соответственно комплексными конъюгатами k и x . Упрощая уравнение (8), преобразование рассеяния связывается с отображением Дирихле-Неймана с помощью формулы [16]

t (k) = γbest∫∂Ωeik¯x¯Λγ − Λ1ψ (., K) dσ (x).

(9)

Здесь Λ _γ обозначает карту плотности напряжения в ток, когда Ω имеет распределение проводимости γ и Λ ₁ обозначает карту плотности напряжения в ток для однородной проводимости γ = 1.Используя большой | x | асимптотика ψ ( x , k ) | _{∂ Ом} ≈ e ^ikx , аппроксимация преобразования рассеяния уравнения (9), а именно t ^exp ( k ), вводится [23] в виде

texp (k) = γbest∫∂Ωeik¯x¯Λγ − Λ1eikxdσ (x).

(10)

Как показано в [32], в качестве регуляризации приблизительное вычисление преобразования рассеяния t ^exp ( k ) должно быть ограничено диском радиуса R в комплексной плоскости и должно быть установлено равным нулю. вне диска.Следовательно, приближенное преобразование рассеяния t _R ^exp ( k ) определяется как компактная опорная функция [23]

tRexp (k) = {γbest∫∂Ωeik¯x¯Λγ − Λ1eikxdσ (x), k≤R.0, k> R

(11)

Приближение tRexp (k) используется в некоторых реконструкциях D-бара с использованием данных численного моделирования [23, 24, 33], экспериментально собранных данных о фантомном резервуаре [21] и данных о грудной клетке человека [34].

Нахман [16] показал, что связь между преобразованием рассеяния и µ ( x , k ) обеспечивается уравнением D-бара как

∂¯kμ (x, k) = 14πk¯tRexp (k) e − k (x) μ (x, k) ¯,

(12)

, где e − k (x) = exp (−i (xk + x¯k¯) = exp (−2i (x1k1 + x2k2)). Это уравнение имеет единственное решение, которое удовлетворяет двумерному сингулярному интегральному уравнению D-стержня [ 16]

μ (x, s) = 1 + 14π∫R2tRexp (k) (s − k) k¯e − k (x) μ (x, k) ¯dk.

(13)

В [27] представлен новый алгоритм синк-свертки для решения уравнения D-стержня (13). Этот алгоритм sinc-свертки основан на использовании коллокации для замены двумерного уравнения свертки с D-образным стержнем системой алгебраических уравнений. Разделение переменных в предлагаемом методе позволяет исключить создание огромных полных матриц и, следовательно, значительно снижает вычислительную сложность. Кроме того, метод sinc-свертки экспоненциально сходится со скоростью O (e − cN).Обзор этого алгоритма представлен ниже. Подробнее читатель отсылается к [27].

Методы: численное решение уравнения D-стержня с помощью sinc-свертки

Здесь рассматривается итерационный алгоритм sinc-свертки для решения интегрального уравнения D-стержня (13). Вычислительные шаги алгоритма sinc-свертки перечислены в таблице 1. Фактически, метод sinc-свертки используется для замены интегрального уравнения (13) системой алгебраических уравнений.

Таблица 1 Алгоритм sinc-свертки

Напомним из предыдущего раздела, что поддержка преобразования рассеяния может быть встроена в диск радиуса R. На первом этапе алгоритма синк-свертки требуемые границы двумерного интеграла свертки определяются как [- 2 R , 2 R ] × [- 2 R , 2 R ]. Это обеспечивает необходимые знания для определения sinc-точек посредством определения функций отображения, связанных с областью, на следующем этапе алгоритма.На втором этапе алгоритма двумерный интеграл свертки в правой части уравнения (13) разлагается на четыре двумерных интеграла свертки r _и , i = 1,., 4.

На третьем этапе алгоритма sinc-свертки формируются требуемые матрицы для итеративного решения уравнения D-стержня. На четвертом этапе необходимо вычислить специальное «преобразование Лапласа » ядра уравнения D-стержня.Это преобразование используется в итерационных вычислениях синк-свертки [27].

Как ясно указано на пятом шаге алгоритма sinc-свертки в таблице 1, процедура разделения переменных из таблицы 2 используется для вычисления всех четырех двумерных интегралов свертки r _и , i = 1,., 4. Эта особенность синк-свертки позволяет вычислить двумерный интеграл свертки r _и , и = 1,., 4, только некоторыми одномерными векторными операциями.

Таблица 2 Вычислительная техника ₂ с использованием процедуры разделения переменных

Здесь алгоритм вычисления r ₂ обобщены и перечислены в таблице 2. Обратите внимание, что в методе синк-свертки, как полностью объяснено в [27], разделение переменных всех четырех двумерных интегралов в уравнении D-бара может быть выполнено аналогично.

Сумма этих интегралов повторно собирает матрицу r в правой части дискретного уравнения D-бара как:

Здесь мкм = мкм _{ij м × м} для м = M + N + 1 с элементами μ _ij = мкм ( z _и , z _к ).То есть элементы этой матрицы на самом деле являются значениями решения в sinc точках. Число 1 в правой части уравнения (14) обозначает вектор размером м ² единиц. Уравнение (14) решается с помощью итерационного решателя, такого как GMRES [35]. Стоит отметить, что, поскольку GMRES может работать только с вещественно-линейными операторами, действительная и мнимая части матрицы решения, µ , должны храниться отдельно [35].

Методы: этапы вычислений реконструкции D-столбца

Чтобы использовать оба вышеупомянутых набора данных в алгоритме D-столбца, необходимо выполнить шаги блок-схемы на рисунке 1.Согласно этой блок-схеме, может потребоваться приблизительно вычислить дискретную форму карты напряжение-ток из конечных данных измерения, а затем приблизительно вычислить преобразования рассеяния.

Рисунок 1

Блок-схема алгоритма реконструкции D-стержня. Этапы настройки и измерения производят данные измерений, которые требуются для расчета карты напряжение-ток. Полученное отображение используется в алгоритме D-bar для восстановления изображения проводимости.

Вычисление дискретной карты Дирихле-Неймана

В этом исследовании через электроды, окружающие тело, вводятся известные схемы тока и измеряются наведенные напряжения на том же наборе электродов. Следовательно, первичным шагом в реконструкции является построение дискретной версии карты плотности тока в напряжение в виде матрицы из введенного тока и измеренных значений напряжения. В этом исследовании используется метод, представленный Исааксоном в разделе 3 статьи [21] для построения матрицы плотности тока к напряжению на основе граничных измерений на фантомной груди.Этот вычислительный метод используется во всех экспериментальных реконструкциях D-образных стержней, таких как [26, 34, 36]. Отсылаем читателя к [21] для аналитического вывода этого приближения. Здесь мы кратко резюмируем это, чтобы исправить обозначения. Пусть

• L = количество электродов

• A = площадь электрода, которая в данном исследовании является однородной

• Δθ = угол в радианах между каждым электродом

• r = радиус круговой области (в данном исследовании радиус резервуара).

В нашем исследовании используются тригонометрические диаграммы тока L-1 с амплитудой M. J-я диаграмма тока на электроде l- -й определяется [21]

Tlj = {Mcos (jθl), j = 1,…, L2−1Mcos (πl), j = L2Msin ((j − L2) θl), j = L2 + 1,…, L − 1.

(15)

Пусть т _л ^j обозначим вектор нормированных токов tj = TjTj, где Tj = ∑l = 1L (Tlj) 2.Также пусть V _л ^j обозначает напряжение, измеренное на l- -м электроде, соответствующем j- -й схеме тока T ^j и нормализованное так, чтобы ∑l = 1LVlj = 0, j = 1, …, L − 1. Тогда напряжения v ^j , которые возникнут в результате нормализованных диаграмм тока, задаются выражением vj = VjTj.

Пусть ( u (.), w (.)) _L обозначают дискретный внутренний продукт, определяемый как

(u (.), w (.)) L = ∑1Lu (θl) ¯w (θl).

(16)

Тогда элементы дискретного отображения Неймана — Дирихле R _{γ , r} приблизительно равны [21]

Rγ, r (m, n) = (tlmA, vln) L, где m, n = 1,…, L − 1.

(17)

Наконец, вычислив [21]

можно получить дискретную аппроксимацию отображения Дирихле-Неймана Λ _γ .Используя аналитический метод, представленный в [21], дискретное отображение тока в напряжение R _{1, r} аппроксимируется диагональной матрицей

R1, r (m, n) = 1A {1m, m = nandm, n≤L / 2,1m − L / 2, m = nandm, n> L / 20, в противном случае ..

(19)

Аналогично дискретное приближение Λ ₁ получается [21]

Наконец, вычисления [21]

δLγ, r = Lγ, r − L1, r,

(21)

дает дискретное приближение к ( Λ _γ — Λ ₁ ).

Вычисление преобразования рассеяния tRexp (k)

Формулировка ряда для преобразования transformtRexp, впервые полученная Исааксоном в [21] и использованная в практических реализациях D-панели, включая [21, 26, 34, 36, 37], также используется в этом исследовании. Читатель отсылается к [21] для аналитического вывода и точной формулировки этого приближенного вычисления преобразования рассеяния. Для каждой точки z сетки, определенной в k-плоскости, приближенное преобразование рассеяния вычисляется как [21]:

tRexp (z) ≈γbestLrΔθ2A (∑m ​​= 1L / 2−1∑n = 1L / 2−1am (z¯) an (z) δLm, n + δLm + L2, n + L2 + iδLm, n + L2 −δLm + L2, n + 2 (∑n = 1L / 2−1aL2 (z¯) an (z) δLL2, n + iδLL2, n + L2 + 2 (∑m = 1L / 2−1am (z¯) aL2 (z) δLm, L2 − iδLL2 + m, L2 + 2aL2 (z¯) aL2 (z) (δL12,12)),

(22)

где

an (z) = {(iz) nn!, N≥00n <0.

(23)

Метод расчета γ _лучшее , наилучшая постоянная проводимость, соответствующая измеренным данным, находится в Приложении A.

Восстановление проводимости

Чтобы восстановить проводимость γ ( x ) в каждой точке x в плоскости x, сначала уравнение D-стержня (13) решается с использованием метода синк-свертки с различными уровнями дискретизации в k-плоскости, перечисленных во втором столбце таблицы 3, чтобы найти μ ( x , k ), а затем Решение оценивается по уравнению (7) при k = 0.

Таблица 3 Статистика сетки / сетки, используемая для форвардных моделей

Методы: модели

Два набора синтетических данных, полученные в результате смоделированных экспериментов, были использованы для параметрической оценки эффективности алгоритма на основе синк-свертки, а также двух других методов. Кроме того, для подтверждения результатов этой оценки использовался набор данных, извлеченный из эксперимента EIT на фантомной груди. Более того, набор данных EIT, измеренный на грудной клетке человека, использовался для иллюстрации эффективности синк-свертки в клинических применениях.Обратите внимание, что во всех моделированиях и экспериментальных реконструкциях полная электродная модель (CEM) [38, 39] использовалась для представления плотности тока электродов. Процесс создания сетки был выполнен с использованием NETGEN [40]. Тип и количество элементов сетки и узлов в прямом и обратном решениях каждого моделирования и эксперимента перечислены в таблицах 3 и 4, соответственно. В каждом случае сетка прямой задачи более тонкая, чем сетка, используемая для решения обратной задачи. В результате прямая задача решается точно; Между тем такое различие сеток позволяет избежать так называемого «обратного преступления» [10].

Таблица 4 Статистика сетки / сетки, используемая в обратных решениях

Имитационные модели

Модель грудной клетки

Виртуальный фантом грудной клетки, представляющий грудную область человеческого тела, включая два эллиптических и один круговой области, соответственно соответствующие легкие и сердце, использовался для оценки скорости конвергенции синк-свертки, MG и NOSER. Второй столбец таблицы 5 включает значения проводимости объектов внутри этого численно смоделированного фантома грудной клетки, как показано на рисунке 2.

Таблица 5 Значения электропроводности органов внутри фантомов грудной клетки Рисунок 2

Двумерная численная модель грудного отдела. Эллиптические области используются для моделирования легких, а круговые области используются для моделирования сердца. 32 равноотстоящих электрода на границе инжектируют диаграммы тока и измеряют наведенные напряжения.

Как показано на рисунке 2, сбор данных моделировался 32 граничными электродами конечного размера для подачи тока и измерения напряжения, как в системе ACT3 [42].То есть 32 электрода были расположены против часовой стрелки с равными промежутками на границе диска и первого электрода в положении 30 минут. Система могла выдавать тригонометрические схемы тока [38, 43] и измерять напряжения на всех 32 электродах одновременно. Величины подаваемых токовых диаграмм были выбраны равными 1 мА. Смоделированные граничные значения, наряду с проводимостью второго столбца таблицы 5, были использованы для решения прямой задачи, представленной уравнениями (1) и (2), с помощью FEM и, как результат, извлечения граничных напряжений.

Вращающаяся круглая мишень

Числовая модель, включающая круговую мишень с диаметром, равным 0,05 диаметра ее резервуара-контейнера, использовалась для оценки точности реконструкций синк-свертки путем расчета некоторых утвержденных параметров. Эта модель представлена ​​в [2] для оценки производительности алгоритмов EIT. В этой модели проводимость мишени вдвое превышает однородную фоновую проводимость.

Данные моделирования были сгенерированы на основе девяти смещений цели, начиная от среднего центра и прогрессирующих радиально наружу.Круглая среда была окружена 16 электродами. Амплитуда вводимых токовых диаграмм составляла 1 мА. Смоделированные граничные значения были использованы для решения прямой задачи, представленной уравнением (1), и в результате извлечения граничных напряжений. В этом исследовании, чтобы показать влияние шума измерения на точность тестируемых алгоритмов, к полученным граничным данным был добавлен однородный шум с амплитудой 0,1 мА.

Экспериментальные и клинические данные

Фантом грудной клетки

Набор граничных данных, извлеченный из реальных измерений, был получен с веб-сайта EIDORS [41] (http: // eidors3d.sourceforge.net/data_contrib/jn_chest_phantom/jn_chest_phantom.shtml). Набор данных собран J. Newell и D. Isaacson [21] в эксперименте на фантомной груди, состоящей из сердца и легких агара в резервуаре с солевым раствором радиусом 15 см с 32 равномерно расположенными граничными электродами размером 1,6 см и высотой 2,5 см. см шириной. На рисунке 3 показана конфигурация этого экспериментального фантома. Значения электропроводности объектов и физиологического раствора включены в третий столбец таблицы 5.

Рисунок 3

Экспериментальный фантом грудной клетки, включающий сердце и легкие из агара в резервуаре с физиологическим раствором [ [41] ]. Сердце и легкие агара суспендировали в солевой ванне. 32 граничных электрода вводят схемы тока и измеряют наведенные напряжения на границе резервуара.

Данные грудной клетки новорожденного

Набор клинических данных EIT, собранный Heinrich et.al с использованием устройства Gottingen Goe-MF II на спонтанно дышащем новорожденном [3], был найден на веб-сайте EIDORS [44] (http://eidors3d.sourceforge.net/ data_contrib / if-neonate-spontaneous / index.shtml).

Этот набор данных включает 220 кадров измеренных напряжений на 16 электродах с использованием смежного протокола.Как показано на Рисунке 4, в этом измерении новорожденный лежал в положении лежа с повернутой головой влево.

Рисунок 4

Схема клинического эксперимента EIT на грудной клетке новорожденного [44] . Новорожденный со спонтанным дыханием находится в положении лежа, голова повернута влево. Первый электрод помещают спереди груди, а электроды 5, 9 и 13 размещают соответственно слева, сзади и справа.

Методы: Показатели производительности

Скорость сходимости в зависимости от размера сетки в k-плоскости

Скорость сходимости (CR) в зависимости от размера сетки в k-плоскости, является важным параметром, показывающим вычислительную эффективность алгоритмов EIT в структуре D-bar.Этот расчет основан на [22] и рассчитан с использованием реконструкций синтетической грудной области.

Обозначим истинную проводимость как γ _правда и обозначим примерное решение с сеткой размером N _и , i = 1,…, 5 в k-плоскости как γ _i . Верхняя норма ошибки решения может быть определена как [22]:

Тогда скорость сходимости (CR) определяется как [22]:

Обратите внимание, что для сравнения синк-свертки с другими алгоритмами, отличными от D-bar, такими как NOSER, рассматриваются следующие меры производительности.

Меры точности по сравнению с целевыми позициями

На основе утвержденной методологии тестирования, представленной в [2], составлен сценарий для параметрической оценки алгоритма sinc-свертки. Как описано ниже, в этом сценарии реконструкции вращающейся круговой цели используются для вычисления набора показателей точности, которые описывают качество алгоритмов восстановления.

Предварительно на основе реконструкций круговой цели предварительно вычисляется четвертый набор амплитуд γ _q .Этот набор содержит все пиксели изображения [γ] _i , более одной четвертой максимальной амплитуды:

γqi = {1, если γi≥14max (γ) 0, в противном случае.

(26)

Порог в одну четверть может гарантировать обнаружение большинства визуально значимых эффектов на реконструированных изображениях проводимости. Вычисляется центр тяжести γ и γ _q , а расстояние от центра среды до них рассчитывается как r _т и r _q соответственно.Затем рассчитываются следующие параметры измерения производительности.

• Амплитудная характеристика (AR) измеряет отношение амплитуды пикселей изображения в цели к амплитуде в восстановленном изображении. Для круговой цели площадью A _т с проводимостью σ _т в среде с проводимостью σ _р [2]

  AR = ∑k [γ] kAt (σt − σrσr)

  (27)

В данном исследовании этот параметр нормирован так, что он AR = 1 для круглой цели с (σtσr) = 2 в центре среды.

• Ошибка положения (PE) представляет собой степень, в которой восстановленное изображение действительно представляет положение круглой цели в среде. Этот параметр вычисляется как [2]:

• Звонок (RNG) измеряет степень области противоположного знака вокруг основной реконструированной целевой области. Для окружности C с центром тяжести γ _q звенение может быть получено с помощью [2]:

• Разрешение (RES) — это мера наименьшего видимого объекта в реконструированном изображении.Этот параметр определяется как [2]:

где A _q и A ₀ обозначают количество пикселей в γ _q и целом восстановленном изображении соответственно.

, где C обозначает круг с центром в COG γ _q с площадью, эквивалентной A _q .

(PDF) Акустическое изображение грудной клетки человека

Акустика грудной клетки человека

Акустические свойства грудной клетки человека

сложны и изучены лишь частично. Грудная клетка

состоит, по крайней мере, из трех компонентов, по существу,

различных акустических качеств: твердой ткани, дыхательных путей и

паренхимы легких. Акустические свойства твердых

компонентов грудной клетки, таких как грудная стенка и

сердца, относительно хорошо известны.Скорость звука в

этих тканях составляет примерно 1500 м / с,

10

и

демпфирование относительно низкое. В более крупных дыхательных путях (например,

диаметром 1 мм) моделей животных звук

распространяется со скоростью (средний доверительный интервал 95%)

268 ⫾ 44 м / с.

11

Акустические свойства паренхимы легкого

, которая заполняет значительную часть

грудной клетки человека, зависят от содержания воздуха в легком

.

2,12

Скорость звука паренхимы была оценена как

как относительно низкая, т.е. между 23 м / с

2

и

60 м / с,

10,12

в зависимости от содержание воздуха. Скорость звука

достигает минимума при плотности легких, которая на

выше, чем в состоянии покоя, и увеличивается на

от этого минимального значения примерно 23 м / с для

как с более высокой, так и с меньшей плотностью.

12

Следовательно, при

физиологических условиях скорость звука немного выше на

в верхних отделах легких и после

вдоха.В состоянии покоя скорость звука

скорее всего ближе к 30 м / с, чем к 60 м / с. Как отмечалось ранее,

демпфирование паренхимы легких увеличивается с частотой

.

2

При низких частотах слышимости, например

400 Гц, демпфирование оценивается только в пределах от 0,5 до

1,0 децибел на сантиметр.

2

Помимо этих различий в акустических свойствах

связей, геометрия значительно увеличивает сложность акустики грудной клетки.Известно, что высокочастотные звуки

распространяются дальше в разветвленной структуре дыхательных путей —

, в то время как низкочастотные звуки

выходят преимущественно из крупных дыхательных путей посредством движения стенки

.

13

Отражения, множественные задержки и искажение акустических сигналов

, а также асимметрия передачи слева направо

8,14

были описаны

.

Дыхательные звуки можно примерно сгруппировать в

дыхательных звуков, непрерывных добавочных звуков легких,

и прерывистых добавочных звуков легких.Из

этих звуковых категорий можно легко отнести только прерывистые звуки легких или «потрескивание».

— время прихода для прямой оценки происхождения звука

. Из-за частотно-зависимого демпфирования

паренхимой легких большая часть сигнала

энергии звуков дыхания сосредоточена на низких частотах

(рис. 1). В диапазоне частот

потенциальное диагностическое значение и заданном диапазоне для

скорости звука в паренхиме легкого, длины волн находятся в диапазоне

от 2.От 3 см при 23 м / с и 1000 Гц до 60 см при 60

м / с и 100 Гц. Следовательно, нельзя ожидать, что пространственное разрешение акустической системы визуализации легкого человека

разрешит различия ниже примерно

или 2 см. Немного более высокое разрешение может быть

, полученное, когда отношение сигнал / шум высокое на частотах

1000 Гц, например, при более высоких воздушных потоках, в меньших сундуках

и на участках с повышенным содержанием высокой частоты

, например, правая верхняя доля.

Алгоритм визуализации

Требования к системе акустической визуализации для

грудной клетки человека

Из-за сложности акустических свойств —

связей грудной клетки человека и практических ограничений, полезная система визуализации легкого человека

и базовый алгоритм визуализации

должен соответствовать нескольким целям

: (1) алгоритм должен быть устойчивым в отношении

акустических свойств в грудной клетке, в большинстве случаев

, особенно в отношении изменений скорости звука; (2) алгоритм

не должен полагаться на измерение времени

прибытия компонентов легочного звука; (3) алгоритм

должен предоставлять трехмерные наборы данных, которые

можно рассматривать с различных точек зрения и в

различных форматах; (4) полученные изображения должны быть интуитивно понятными; (5) с учетом технологии датчика тока

количество микрофонов должно быть ограничено

, предпочтительно не более 10–

16; и (6) алгоритм должен быть устойчивым с

в отношении отсутствующих микрофонов или зашумленных данных в отдельных микрофонах

.

Известно несколько алгоритмов обработки мультимедийных

сигналов Crophone.

15–17

Однако, поскольку распределение скорости звука и демпфирования в грудной клетке составляет

сложных, известные алгоритмы, такие как акустическая голография,

рафия

15

и аналогичные методы не могут быть непосредственно

применяется для визуализации звука легких в грудной клетке. Как

Рис. 1. Спектральные характеристики нормальных звуков дыхания и фонового шума

при задержке дыхания, зарегистрированные на грудной поверхности

здорового взрослого человека.дБ ⫽ децибел.

1310 Лабораторные исследования и исследования на животных

Загружено с: http://journal.publications.chestnet.org/ 06/04/2013

Pectus carinatum (голубиная грудь) | Британский фонд легких

Pectus carinatum широко известен как голубиная грудь. Это происходит, когда часть грудины вашего ребенка выдавливается наружу или приподнята вверх.

---

Что такое pectus carinatum (голубиная грудь) и как это повлияет на моего ребенка?

Pectus carinatum (голубиная грудь) — это когда часть грудины вашего ребенка выдавливается наружу или приподнята вверх.Обычно он сначала развивается во время резкого скачка роста у детей и подростков в возрасте 10 лет и старше.

Голубиная грудь у разных людей развивается по-разному. Он может выдвигать вперед верхнюю, боковую или нижнюю часть грудины, так что выступает наружу. Он может развиваться одинаково с обеих сторон (симметрично) или возникать только с одной стороны (асимметричный). Грудь может быть жесткой или гибкой.

Насколько это распространено?

Голубиный сундук — редкость. Он поражает 1-2 детей из тысячи и чаще встречается у мальчиков, чем у девочек.

---

Что вызывает голубиную грудь?

Мы не знаем наверняка, что вызывает голубиную грудь. Одна из возможных причин — слишком сильный рост ткани, соединяющей грудину с ребрами. Другая причина может быть в том, что части самой кости слишком сильно разрастаются. Иногда это случается после операции на открытом сердце.

Голубиный сундук, кажется, разбегается по семьям. Но мы не знаем наверняка, является ли это наследственным заболеванием.

Иногда голубиная грудь развивается как часть редкого генетического заболевания.У людей с заболеваниями, включая синдром Марфана и синдром Нунана, симптом может быть «голубиной грудью».

---

Есть ли осложнения?

У большинства людей с голубиной грудью нет других проблем. До 1 из 10 человек с деформациями грудной клетки, такими как голубиная грудь, также могут иметь сколиоз.

Если у вашего ребенка голубиная грудь как часть генетического заболевания, такого как синдром Марфана или синдром Нунана, он будет иметь это наряду с рядом других симптомов.

Изображение тела и груди голубя

Поскольку это влияет на форму груди, некоторые дети и взрослые с голубиной грудью могут быть недовольны своим телом.Это может сильно повлиять на их жизнь. Даже если «голубиная грудь» не вызывает никаких физических проблем, может быть рекомендовано лечение, чтобы улучшить самооценку вашего ребенка и качество жизни.

---

Каковы признаки и симптомы?

У большинства детей с «голубиной грудью» нет никаких симптомов, за исключением того, что их грудь выпирает. Обычно это начинает развиваться в возрасте 10 лет и старше.

Некоторые люди с голубиной грудью могут чувствовать болезненность в области приподнятой груди.

У некоторых может развиться ригидность грудной клетки. У них может возникнуть одышка, и им станет труднее дышать, особенно во время физических упражнений.

---

Как диагностируется голубиная грудь?

Голубиная грудь может быть диагностирована визуально. Врачу обычно достаточно посмотреть на грудь вашего ребенка.

Некоторым детям может потребоваться рентген или компьютерная томография, чтобы врач или хирург мог увидеть, как растет их грудина.

У них могут быть тесты, чтобы проверить, правильно ли работает их сердце, и тесты на дыхание, чтобы увидеть, насколько хорошо работают их легкие.

Они могут сдать анализ крови, чтобы исключить генетические причины, такие как синдром Марфана и синдром Нунана.

---

Само по себе поправится?

Голубиный сундук вряд ли поправится сам по себе. В некоторых легких случаях тяжелая атлетика и упражнения могут нарастить мышцы груди, что может помочь скрыть форму грудины.

---

Что такое лечение?

Легкие случаи голубиной грудной клетки могут не нуждаться в лечении. Лечение рекомендуется, как правило, по косметическим причинам или для повышения самооценки и качества жизни.Детям младше 10 лет его обычно не проводят.

Ортопедия

Детям с «голубиной грудью» средней и тяжелой степени может быть выполнено ортопедическое лечение. Это означает использование специального оборудования для коррекции формы груди.

Ваш ребенок будет носить грудной компрессионный бандаж. Это оказывает легкое давление на грудь, чтобы со временем изменить форму и положение грудной клетки. Подтяжка груди может быть стандартной или сделана на заказ, чтобы соответствовать вашему ребенку.

Вашему ребенку необходимо будет носить бандаж каждый день.Лечение может занять до 2 лет в зависимости от возраста вашего ребенка, степени жесткости его груди и степени тяжести голубиной груди. Чтобы лечение было эффективным, важно, чтобы ваш ребенок носил корсет в соответствии с указаниями ортопеда. Чем больше часов они проводят в бандаже, тем больше шансов на успех.

Хирургия

Если у вашего ребенка голубиная грудь тяжелее, ему может потребоваться операция.

---

Дополнительная информация

Дополнительную информацию об операции по коррекции грудной клетки можно найти на веб-сайте Royal Brompton NHS Trust.

Доступно ли лечение в моем районе?

Не каждая часть Великобритании предлагает ортопедические процедуры или операции по удалению голубиной грудной клетки.