A61B5 / 145 - Вимірювання для діагностичних цілей (Радіодіагностика A61B 6/00; діагностика за допомогою ультразвукових, інфразвукових і звукових хвиль A61B 8/00); впізнання особистості
Власники патенту RU 2305490:
Царьов Олег Олександрович (RU)
ПроКіно Федір Григорович (RU)
Винахід відноситься до медицини, а саме серцево-судинної діагностиці, і може бути використано для безперервного неінвазивного моніторингу в'язкості крові. Для цього у пацієнта реєструють пульсову хвилю магістральної артерії на двох рівнях кінцівки. Визначають амплітуду пульсової хвилі, тривалості заднього фронту, час поширення пульсової хвилі від одного реєстратора пульсової хвилі до іншого, відстань між реєстраторами. Вимірюють систолічний та діастолічний артеріальний тиск і розраховують в'язкість крові по оригінальній формулі. Спосіб відкриває перспективи для створення приладів неінвазивного безперервного моніторингу в'язкості крові, дозволить з принципово нових неінвазивних позицій підійти до проблеми профілактики і лікування хворих із захворюваннями серця і судин, оскільки своєчасне виявлення порушень вязкостних властивостей крові і адекватна корекція дозволить істотно скоротити кількість хворих з важкими ускладненнями, такими як інфаркт міокарда, інсульт, гангрена кінцівки. 1 табл. 1 мул.
Пропонований спосіб відноситься до медицини і може бути використаний для безперервного неінвазивного моніторингу в'язкості крові.
Патологічні зміни реологічних властивостей крові лежать в основі виникнення і розвитку широкого кола захворювань. Особливо це стосується захворювань артерій і вен.
Особливої актуальності контроль реологічних властивостей крові набуває під час реконструктивних операцій на аорті та магістральних артеріях. Операції на судинах відрізняються тривалістю і травматичністю, роблять негативний вплив на реологічні властивості крові, що може бути однією з причин тромбоемболічних ускладнень як під час операції, так і в післяопераційному періоді. У зв'язку з цим необхідний постійний моніторинг показників реологічних властивостей крові для своєчасної та адекватної корекції порушень, що виникають в системі її агрегатного стану.
Умови кровообігу в судинах малого і середнього калібру залежать у великій мірі від біофізичних властивостей крові, що визначають її плинність. З позиції реологии кров представляє собою суспензію, що складається з формених елементів в колоїдному розчині електролітів, білків і ліпідів.
Одним з найважливіших реологічних параметрів крові є в'язкість. Підвищення в'язкості крові є найважливішою причиною збільшення периферичного судинного опору, зниження венозного повернення і внаслідок цього зменшення продуктивності серця, транзиторною гіпертензії. Підвищення в'язкості крові супроводжується падінням об'ємного магістрального кровотоку, розладів мікроциркуляції, що призводить до функціональної недостатності різних органів, зриву компенсаторних можливостей, а також резервів коронарного і мозкового кровообігу.
Своєчасне виявлення і адекватна корекція підвищення в'язкості крові, є необхідною умовою для оптимального функціонування мікроциркуляторного русла органів і систем, що забезпечує сприятливий результат лікування.
Для визначення в'язкості крові на сьогоднішній день використовують кілька способів. Найбільшого поширення набули дві принципові схеми віскозиметрів: капілярна і ротаційна.
Основою капілярного віскозиметра є довга трубка з гранично малим діаметром. Струм рідини здійснюється завдяки перепаду тисків на різних кінцях капіляра. Величина напруги зсуву реєструється зовнішніми пристроями. Перевагами віскозиметра подібного типу вважаються максимальне наближення до умов течії рідини в кровоносних або лімфатичних судинах, а також відносна простота конструкції. До недоліків можна віднести тривалість дослідження, внаслідок чого важко підтримувати сталість температури досліджуваного зразка і практично неможливо уникнути змін властивостей досліджуваної рідини, особливо крові, що може негативним чином позначатися на точності дослідження.
У ротаційних віскозиметрах одному з робочих елементів за допомогою двигуна надається обертання з постійною швидкістю, що забезпечує передачу крутного моменту через досліджувану рідину на сприймає елемент, який вільно підвішений в ній. Зареєстрована величина крутного моменту вводиться у відповідні формули, згідно з якими здійснюється обчислення основних реологічних показників.
Негативними рисами ротаційних віскозиметрів є менша физиологичность дослідження, можливість руйнування формених елементів крові при використанні високих швидкостей зсуву.
Таким чином, основним недоліком використовуваних на сьогоднішній день способів визначення в'язкості крові є інвазивність (необхідний забір крові). Крім того, при проведенні досліджень слід враховувати можливість руйнування еритроцитів, а також робити поправку на температуру, оскільки температурний режим значно впливає на в'язкі характеристики крові, що істотно знижує точність вимірювань. Нарешті, вимір в'язкості крові відомими на сьогоднішній день способами не дозволяє проводити безперервний контроль в'язкості в ході тривалих і травматичних операцій, а також в післяопераційному періоді.
Найбільш близьким до пропонованого способу неінвазивного моніторингу в'язкості крові є запропонований нами раніше спосіб визначення в'язкості крові (патент на винахід №2125265), що відрізняється тим, що у хворого реєструють пульсову хвилю і по амплітуді і формі її заднього фронту визначають в'язкість крові шляхом зіставлення з калібрувальними кривими .
Клінічне використання даного способу показало, що має місце досить велика похибка вимірювання в'язкості крові, оскільки не враховуються індивідуальні особливості пацієнта.
Створення способів точного неінвазивного моніторингу в'язкості крові є досить актуальним.
Розробка способів неінвазивної (що не вимагає забору крові) діагностики якості крові в даний час надзвичайно актуальна ще й у зв'язку зі збільшенням числа важких невиліковних захворювань, що передаються через кров.
При вивченні закономірностей поширення пульсової хвилі в клінічних умовах нами вперше був виявлений взаємозв'язок параметрів пульсової хвилі, швидкості її поширення, систолічного і діастолічного артеріального тиску і в'язкості крові.
На кресленні представлена пульсовая хвиля, амплітуда позначена - А, тривалість заднього фронту позначена - # X00394; T.
Проведені дослідження дозволили нам вперше розробити спосіб неінвазивного моніторингу в'язкості крові на підставі даних про амплітуду пульсової хвилі А, тривалості заднього фронту пульсової хвилі # X00394; Т (фіг.1), систолическом Ps і діастолічного Pd артеріальному тиску, швидкості поширення пульсової хвилі, яка визначається за часом її поширення від одного реєстратора пульсової хвилі до іншого T # x003BD ;, і відстані між реєстраторами L.
В'язкість крові розраховують за формулою:
де V - в'язкість крові (отн. од.);
# X00394; Т - тривалість заднього фронту пульсової хвилі (мс);
А - амплітуда пульсової хвилі (В);
Ps - систолічний тиск (мм рт.ст.);
Pd - діастолічний тиск (мм рт.ст.);
T # x003BD; - час поширення пульсової хвилі між датчиками (мс);
L - відстань між датчиками (см).
Спосіб неінвазивного моніторингу в'язкості крові V (отн. Од.) Здійснюють наступним чином. Реєструють пульсову хвилю магістральної артерії на двох рівнях кінцівки з використанням реєстраторів (наприклад, п'єзодатчиків).
Вимірюють амплітуду А (В) пульсової хвилі, тривалість її заднього фронту # X00394; Т (мс).
Для визначення швидкості поширення пульсової хвилі вимірюють відстані між реєстраторами L (см), а також фіксують час поширення пульсової хвилі від одного реєстратора до іншого T # x003BD; (Мс).
Вимірюють систолічний артеріальний тиск Ps (мм рт.ст.) і діастолічний артеріальний тиск Pd (мм рт.ст.).
В'язкість крові розраховують за формулою:
Були проведені вимірювання в'язкості крові у 140 пацієнтів за допомогою капілярного гемовіскозіметра ВК-4. Застосування даного приладу широко поширене в клінічній практиці. Прилад дозволяє визначати в'язкість крові в відносних одиницях методом порівняння з в'язкістю дистильованої води.
У табл.1 наведені результати вимірювання в'язкості крові за допомогою капілярного гемовіскозіметра ВК-4 і розраховані з використанням розробленого способу. Як випливає з табл.1, похибка вимірювання в'язкості крові розрахунковим методом за параметрами пульсової хвилі не перевищує 3% в порівнянні з інвазивної методикою.
табл.1
Значення в'язкості крові, яке визначається різними способами
Приклад. Хворий П. 56 років (іст.бол. № 24317). Діагноз. Облітеруючий атеросклероз артерій нижніх кінцівок. Оклюзія правої загальної клубової артерії. Порушення кровообігу в правої нижньої кінцівки II Б стадії.
Було проведено визначення в'язкості крові капілярним віскозиметром, V = 3,48 отн. од.
Зробили запис пульсової хвилі магістральних артерій верхньої кінцівки на різних рівнях за допомогою двох реєстраторів.
Виміряли амплітуду пульсової хвилі А - 0,17 В і тривалість її заднього фронту # X00394; T - 38,57 мс. Виміряли відстань між реєстраторами пульсової хвилі L - 6 см. Зафіксували час поширення пульсової хвилі від одного реєстратора до іншого T # x003BD; - 3,30 мс.
Виміряли артеріальний тиск систоли Ps - 120 мм рт.ст.
Виміряли артеріальний тиск діастоли Pd - 86 мм рт.ст.
А - 0,17 В (амплітуда пульсової хвилі);
# X00394; Т - 38,57 мс (тривалість заднього фронту пульсової хвилі);
Ps - 120 мм рт.ст. (систолічний тиск);
Pd - 86 мм рт.ст. (діастолічний тиск);
T # x003BD; - 3,30 мс (час поширення пульсової хвилі);
L - 6 см (відстань між реєстраторами пульсової хвилі).
Отримані дані ввели в формулу для розрахунку в'язкості крові.
Після проведення розрахунків було отримано значення в'язкості крові V = 3,46 отн. од.
Таким чином, нами вперше показана можливість вимірювання в'язкості крові за амплітудою і формою пульсової хвилі з урахуванням швидкості її поширення, а також значень систолічного і діастолічного артеріального тиску.
Розроблений спосіб відкриває перспективи для створення приладів неінвазивного постійного моніторингу в'язкості крові.
Впровадження запропонованого способу неінвазивного моніторингу в'язкості крові в клінічну практику дозволить з принципово нових неінвазивних позицій підійти до проблеми профілактики і лікування хворих із захворюваннями серця і судин.
Впровадження подібних приладів в клінічну практику дозволить виробляти неинвазивное визначення в'язкості крові як в стаціонарних, так і в домашніх умовах.
Раннє виявлення синдрому гіпервязкості, характерного для ангіологіческіх хворих, дозволить цілеспрямовано виділяти доклінічні форми захворювань судин, своєчасно здійснювати корекцію гіпервязкості. Це дозволить скоротити кількість хворих з важкими ускладненнями захворювань серця і судин, такими як інфаркт міокарда, інсульт, ішемічна гангрена кінцівки.
Створення портативних так званих "пульсових вимірювачів в'язкості крові" для широких верств населення дозволить значно розширити можливості самоконтролю хворих із захворюваннями судин. Раннє виявлення початку загострення захворювання судин значно підвищить ефективність превентивних лікувальних заходів.
Застосування запропонованого способу для постійного моніторингу в'язкості крові під час травматичних і тривалих операцій, а також в післяопераційному періоді дозволить своєчасно реєструвати негативні тенденції в системі регуляції агрегатного стану крові для проведення адекватної корекції.
Впровадження в клінічну практику розробленого способу неінвазивного моніторингу в'язкості крові є новим напрямком поліпшення результатів лікування хворих із захворюваннями серця і судин.
Клінічне використання розробленого способу сприятиме вирішенню найважливішого завдання Національної Програми розвитку охорони здоров'я Росії - істотного поліпшення результатів лікування хворих, збільшення тривалості життя.
Спосіб неінвазивного моніторингу в'язкості крові, що включає реєстрацію пульсової хвилі, що відрізняється тим, що у пацієнта реєструють пульсову хвилю магістральної артерії на двох рівнях кінцівки, визначають амплітуду пульсової хвилі, тривалість заднього фронту, час поширення пульсової хвилі від одного реєстратора пульсової хвилі до іншого, відстань між реєстраторами, вимірюють систолічний та діастолічний артеріальні тиску і розраховують в'язкість крові за формулою
де V - в'язкість крові, отн. од .;
# X00394; T - тривалість заднього фронту пульсової хвилі, мс;
А - амплітуда пульсової хвилі, В;
Ps - систолічний тиск, мм рт.ст .;
Pd - діастолічний тиск, мм рт.ст .;
tv - час поширення пульсової хвилі між датчиками, мс;
L - відстань між датчиками, см.