Должные величины (ДВ) – статистически наиболее вероятные результаты спирометрии у здорового человека. Эти показатели коррелируют с данными обследованных лиц: расой, полом, ростом и возрастом, однако практически не зависят от других факторов [22].
ДВ могут приводиться в виде таблиц или номограмм, но могут быть рассчитаны, если известны данные пациента. Для этого в большинстве систем ДВ применяют формулы линейной регрессии:
ДВ = k1Рост + k2Возраст + k3,
где k1,2,3 – коэффициенты для каждого отдельного параметра (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1 и т. п.), которые зависят от популяции, на которой они были получены, и пола обследуемого. Поскольку с возрастом объемные и скоростные показатели ФВД претерпевают динамику (см. рис. 9), увеличиваясь приблизительно до 25 лет, а затем плавно снижаясь, то для разных возрастных групп k2 будет иметь разное значение и отрицательную величину для возраста старше приблизительно 25 лет.
Как правило, для каждого показателя у взрослых приводятся 4 группы коэффициентов: по 2 для мужчин и для женщин в возрастных группах старше и моложе 25 лет.
У детей ДВ в наибольшей степени зависят от роста и меньше – от возраста и пола. Это учитывается в соответствующих уравнениях.
В системе ДВ GLI-2012 используется более сложное уравнение:
ДВ = ea · Hb · Ac · ed·group · espline,
где e – основание натурального логарифма; H – рост, см; A – возраст, годы, с точностью до десятых; a, b, c, d – коэффициенты; group – этническая группа, 1 или 0; spline – поправка для наилучшего сглаживания кривой в зависимости от возраста [24].
Это уравнение лучше отражает возрастную динамику показателей ФВД и не имеет перелома, характерного для линейной аппроксимации должной величины (рис. 23). Несмотря на относительную сложность формулы, расчеты автоматически выполняются спирометрами. Также имеются средства для вычисления ДВ по GLI-2012 для персональных компьютеров [18], которые можно использовать для любого прибора. При разработке системы ДВ GLI-2012 были использованы современные статистические методы, учитывающие гетерогенность изменчивости параметров ФВД в зависимости от пола, возраста, расы обследованных лиц.
Рис. 23. Сопоставление должных GLI-2012 и по Клементу. Зависимость ФЖЕЛ и ОФВ1 от возраста для мужчины европиоидной расы с ростом 175 см.
Разработка систем ДВ – длительный и трудоемкий процесс, требующий обследования больших репрезентативных выборок практически здоровых некурящих лиц в широком диапазоне возрастов и скрупулезного статистического анализа полученных данных. Так, при разработке системы ДВ GLI-2012 были обработаны данные более 96 тыс. практически здоровых некурящих лиц, которые наблюдались в 33 странах в 72 медицинских центрах [24]. Были обследованы лица европиоидной (кавказской, белой) расы, афроамериканцы, представители северной и юго-восточной азиатской расы.
Разработаны несколько десятков систем ДВ [22], однако не все из них широко используются и применимы к популяции жителей России. Наиболее известными и применяемыми в нашей стране являются системы нормативов Р.Ф. Клемента и соавт. (Санкт-Петербург) [3] с модификациями для детей [9], R.J. Knudson, Европейского общества угля и стали (ECCS) [22].
При работе со спирометрами зарубежного производства необходимо уточнить, какая система ДВ в них используется и возможен ли выбор одной из указанных выше систем. Особенно это важно для спирометров, произведенных в Азии (Япония, Корея, Китай, другие страны), поскольку ДВ для представителей азиатских народов значительно отличаются от европейских.
Известно, что различия одной и той же величины, например ЖЕЛ или ФЖЕЛ, между разными системами ДВ могут превышать 15% (физиологическую вариабельность параметров ФВД) [22, 23]. Это необходимо учитывать при оценке динамики спирометрических показателей. Оценки результатов спирометрии в разных системах ДВ вполне могут оказаться различными, что может привести к заблуждениям относительно динамики состояния пациента и диагностическим ошибкам.
Системы ДВ могут различаться по числу параметров ФВД, для которых в ней приведены нормативы. В большинстве систем имеются ДВ для: ЖЕЛ , ФЖЕЛ , ОФВ1, индексов ОФВ1/ЖЕЛ или ОФВ1/ФЖЕЛ, ПОС, МОС25, МОС50, МОС75, в некоторых системах дополнительно СОС25−75. Сопоставления именно этих параметров с ДВ достаточно для клинической интерпретации результатов рутинных исследований ФВД.
ДВ GLI-2012 включают нормативы для: ФЖЕЛ, ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ, СОС25−75, МОС75, для детей в возрасте 3–7 лет дополнительно имеются нормативы для ОФВ0,75 (объем форсированного выдоха за первые 0,75 с) и ОФВ0,75/ФЖЕЛ.
Системы ДВ могут включать разное число показателей. Поэтому результаты обследования пациента может различаться в терминах «процентов от должных» при переключении системы ДВ.
Каждая система ДВ характеризуется диапазонами возраста и роста пациентов, к которым она применима (табл. 4). Это существенно, поскольку при выходе роста или возраста пациента за пределы этих диапазонов ДВ либо не будет рассчитана, либо полученное значение, корректное с математической точки зрения, может иметь значительную ошибку. Причина ошибки заключается в том, что расчеты по уравнениям регрессии статистически корректны лишь в пределах изменения независимых факторов (возраст, рост) в группах пациентов, обследованных при разработке системы ДВ.