СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО ОБЪЕМА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА Российский патент 1999 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии, физиологии и функциональной диагностике.

Известен способ определения остаточного объема левого желудочка (ЛЖ), согласно которому в качестве геометрической модели ЛЖ используют трехмерный эллипсоид, имеющий две одинаковые малые и одну большую оси, соотношение которых в систоле и диастоле принимается постоянным - 1:1:2. Объем эллипсоида описывается формулой:
V = 4/3πA•B•C,
где V - объем эллипсоида, A, B, C - полуоси эллипсоида.

Подставляя вместо A, B, C соответствующие эхокардиографические размеры полости ЛЖ в конце систолы, вычисляют остаточный объем V_ост. (1).

Недостатком способа является субъективный характер ручного измерения размеров ЛЖ на эхокардиограмме, условный прием определения конца систолы по окончанию зубца Т ЭКГ, а также заведомо неточный принцип моделирования объема ЛЖ в виде эллипсоида, так как соотношение большой и малой осей ЛЖ варьирует от 1,3 до 3,0 в зависимости от возраста, конституции и патологии сердца (1). Поэтому существует множество модифицированных формул определения V_ост., ни одна из которых не получила достаточного признания.

Известен способ определения остаточного объема ЛЖ, включающий рентгеноконтрастную вентрикулографию и расчет V_ост. по формуле:
V_ост.=0,85•A•A/L,
где A - площадь ЛЖ на рентгеновском изображении, L-длина ЛЖ (2).

Этот способ дает удовлетворительные результаты, если удается получить четкие изображения ЛЖ в апикальной позиции в момент окончания систолы, что само по себе трудноосуществимо, учитывая опасность рентгеновского облучения.

Наиболее близким из аналогов является способ определения V_ост. с помощью двухмерной эхокардиографии, когда получают два взаимно перпендикулярных изображения ЛЖ в двух- и четырехкамерной позициях, вручную обводят контуры полости ЛЖ, после чего каждое изображение с помощью компьютерной техники делится на 20 долей (дисков) по продольной оси (L) с получением для каждого диска двух радиусов а_i и b_i (соответственно по одному с каждого изображения). После этого вычисляется площадь каждого диска (a_i•b_i•π/4), площади дисков суммируются, и сумма площадей умножается на L/20.

Недостатками способа являются субъективный характер определения контуров ЛЖ в четырех- и двухкамерной позициях, невозможность получения строго перпендикулярных и одинаковых по длине (L) изображений ЛЖ, т.к. эхокардиографическое наблюдение структур сердца возможно только через проницаемые для ультразвука межреберные промежутки, анатомия которых не позволяет осуществить идею способа с достаточной строгостью. И наконец, определение момента окончания систолы носит условный характер, что также увеличивает погрешность способа, достигающую 25% (обычно в сторону занижения V_ост.) (2).

Целью изобретения является разработка простого и доступного способа определения V_ост. ЛЖ, который был бы осуществим в любой поликлинике на имеющемся оборудовании.

Для достижения цели в качестве исходных параметров определяют ударный объем сердца (V_уд. в мл) и одновременно пульсовое (P_п) и диастолическое (P_д) артериальное давление в мм рт.ст., а также время изгнания крови (t в с), после чего рассчитывают V_ост. (мл) по формуле:
V_ост.=P_д•t•к/V_уд.•P_п
где k - коэффициент, равный для мужчин 9284, а для женщин - 5732.

Теоретической предпосылкой заявляемого способа являются данные литературы (1-3, 5) о том, что V_ост. ЛЖ находится в прямой зависимости от времени изгнания крови сердцем и диастолического давления, и в то же время - в обратной зависимости от ударного объема и пульсового артериального давления. Наряду с этим, общепринято, что в норме у здоровых людей V_ост. составляет около 40 % от конечнодиастолического объема ЛЖ, или, что одно и то же -2/3 V_уд.. В связи с этим, зная среднестатистические значения перечисленных параметров, легко определить необходимые коэффициенты по формуле
к=2/3•V_уд.•V_уд.•P_п/P_д•t
Чтобы определить указанные параметры, были набраны одинаковые группы мужчин и женщин (по 31 чел.), у которых по данным реографического исследования V_уд, P_п, P_д, t и к составили соответственно:
79,14+13,87 мл, 46,5+ 6,0 мм рт.ст., 73,9+7,0 мм рт.ст., 0,283+0,024 с, к= 9284 и 66,57+6,94 мл, 39,3+5,0 мм рт.ст., 68,9+6,9 мм рт.ст., 0,294+0,027 с,
На фиг.1 изображены данные реографического исследования испытуемого Самотуги А.В. (муж), на фиг.2 - данные реографического исследования испытуемой Гащенко Н.Н. (жен).

Пример 1.

Испытуемый Самотуга А.В. (муж).

Регистрацию реографических данных проводили на приборе МТК-30 предприятия "Электроприбор" (г.Краснодар) (фиг.1), после чего определили расстояние между измерительными электродами L = 38 см, базовое сопротивление Z = 28,84 Ом, макс, скорость нарастания реографического сигнала 1,913 Ом/с, интервал времени между первым и вторым тонами сердца T = 0,328 с (по данным ФКГ), и произвели расчет ударного объема сердца по формуле Кубичека:

ρ - удельное электрическое сопротивление крови в Ом • (4).

V_уд. = 49,303 • 38 •38•1,913• 0,328 / 24,84 • 24,84 = 72,40 (мл).

Одновременно определили диастолическое и пульсовое артериальное давление по Короткову P_д = 72,9 мм рт.ст и P_п = 43,5 мм рт.ст. (средние данные по результатам 5 измерений).

По кривой реограммы (РГ) определили время изгнания крови t = 0,270 с, после чего вычислили остаточный объем V_ост. по формуле:
V_ост. = 72,9 • 0,270 • 9284 / 72,40 • 43,5 = 58,02 (мл).

Пример 2.

Испытуемая Гащенко Н.Н. (жен).

Регистрацию реографических данных производили на приборе МТК-30 предприятия "Электроприбор" (г.Краснодар) (фиг. 2), после чего определили расстояние между измерительными электродами L= 40 cм, базовое сопротивление Z= 26,743 Ом, макс. скорость нарастания реографического сигнала 1,388 Ом/с, интервал времени между первым и вторым тонами сердца Т=0,346 с (по данным ФКГ), и произвели расчет ударного объема сердца по формуле Кубичека

где ρ - удельное электрическое сопротивление крови в Ом•см {4}.

V_уд=61,2•40•40•1,388•0,346/ 26,743•26,743=65,75 (мл).

Одновременно определили диастолическое и пульсовое артериальное давление по Короткову P_д=68,6 мм рт.ст. и P_п=40,2 мм рт.ст. (средние данные по результатам 5 измерений).

По кривой реограммы (РГ) определили время изгнания крови t=0,306 с, после чего вычислили остаточный объем V_ост. по формуле:
V_ост.=68,6•0,306•5732/65,75•40,2=45,52 (мл).

Для подтверждения работоспособности предлагаемого способа был определен V_ост. у 5 мужчин и 5 женщин, у которых по способу Кубичека были определены V_уд. и t, а по способу Короткова - P_п и P_д (см. табл.)
Как видно из таблицы, отношение V_ост. к конечнодиастолическому объему (КДО= V_уд.+V_ост.) составило 39,8+4,7%, что соответствует данным литературы (1-3,5).

Достоинствами предлагаемого способа являются простота и доступность, не требующие дорогостоящего оборудования и высокой квалификации исполнителя.

Источники информации
1. Зарецкий В.В., Бобков В.В., Ольбинская Л.И. Клиническая эхокардиография. М.: Медицина,1979, 247 с.

2. Шиллер Н. , Осипов М.А. Клиническая эхокардиография. М.: Мир, 1993, 350 с.

3. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. Л.: Медицина, 1974, 311 с.

4. Сидоренко Ч.И., Савченко Н.Е., Полонецкий Л.З. и др. География. Импедансная плетизмография. "Беларусь", Минск, 1978, 159 с.

5. Гайтон А. Физиология кровообращения. Минутный объем сердца и его регуляция. М.:Медицина, 1969, 472 с.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии, физиологии, функциональной диагностике. Определяют ударный объем сердца (V_уд.) пульсового (Р_п) и диастолического (Р_д) артериального давления крови и времени изгнания крови (t). Остаточный объем левого желудочка (V_ост) рассчитывают по формуле
V_ост = Р_д•t•к/V_уд•Р_п,
где к - коэффициент, равный для мужчин 9284, а для женщин - 5732.

Способ прост и доступен, т.к. не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации исполнителя. 1 табл., 2 ил.

Способ определения остаточного объема левого желудочка, включающий измерение исходных параметров сердца и вычисление по формуле, отличающийся тем, что в качестве исходных параметров сердца определяют ударный объем сердца (V_уд.), пульсовое (Р_п) и диастолическое (Р_д) артериальное давление крови, время изгнания крови (t), а расчет остаточного объема левого желудочка (V_ост.) осуществляют по формуле
V_ост. = Р_д •t•к /V_уд.•Р_п,
где к - коэффициент, равный для мужчин 9284, а для женщин 5732.