СТРУКТУРНО-ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЯЖЕСТИ СОСТОЯНИЯ БОЛЬНЫХ С ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ Российский патент 2004 года по МПК G01N33/49 

Изобретение относится к медицине, в частности к гнойной хирургии, и может быть использовано в оценке тяжести состояния пациентов при любых воспалительных процессах.

Известны разнообразные экспертные способы оценки тяжести состояния больного по баллам, например шкала системы АРАСНЕ-II, в соответствии с которой оценка физиологических функций организма осуществляется с помощью 12 показателей. Наибольшие отклонения от нормы каждого показателя, выраженные в баллах, суммируются для получения общей балльной оценки. Возрастной критерий оценивается по шестибалльной системе. Наличие сопутствующих заболеваний оценивают по пяти дополнительным критериям. Окончательный результат тестирования по системе АРАСНЕ-II определяется суммой баллов трех составных частей. Чем больше сумма баллов, тем тяжелее состояния больного, кроме того, рассчитывается в процентах вероятность летального исхода в зависимости от суммы баллов. [APACHE-II: A severity of disease classification system / W.A. Knaus, E.A. Draper, D.P. Wagner et al // Crit. Care Med. - 1985. - V.13. - P.818-829.]

Недостатком известных экспертных способов, на примере системы АРАСНЕ-II, является известная доля субъективизма всех экспертных методов разработки шкалы оценки состояния. Существующие системы индексов тяжести состояния многоступенчаты, достаточно сложны и в силу этого не всегда применимы в лечебных учреждениях практического здравоохранения.

Таким образом, известный экспертный способ оценки тяжести состояния пациента при осуществлении не обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в объективности, простоте и возможности широкого применения способа в практическом здравоохранении, в лечебных учреждениях любого уровня.

Известен также способ оценки тяжести состояния больного по общему анализу крови - определение лейкоцитарного индекса интоксикации Я.Я.Кальф-Калифа. Метод основан на подсчете соотношения форменных элементов крови. [Я.Я.Кальф-Калиф. О “лейкоцитарном индексе интоксикации” и его практическом значении // Врачебное дело. - 1941. - № 1. - С.31-34.]

Недостаток указанного способа заключается в том, что он отражает изменения клеточного состава крови, поэтому не может являться экспрессным и отражать ранние сдвиги гомеостаза в организме больного.

Таким образом, известный способ оценки тяжести состояния пациента при осуществлении не обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в отражении ранних отклонений гомеостаза от нормы.

Наиболее близким к заявляемому способу является кристаллоскопический способ диагностики эндогенной интоксикации у детей, в соответствии с которым проводят подсчет количества двулучепреломляющих кристаллов в образцах плазмы без и с добавлением ингибитора протеаз (эпсилон-аминокапроновой кислоты) и измеряют площадь дендрита ингибитора протеаз и при определенных значениях этих параметров определяют степень тяжести состояния пациента. [Патент РФ № 2158923, от 04.03.1998 G 01 № 33/44].

Недостатком этого способа является то, что в нем оценка тяжести состояния пациента осуществляется на основании рассчитанных табличных данных по двум параметрам, кроме того, в способе учитываются только двулучепреломляющие структуры, недвулучепреломляющие игнорируются. Несмотря на то что недвулучепреломляющие структуры в крови встречаются редко, они все же принимают участие в структурировании жидкой части крови.

Таким образом, наиболее близкий к предлагаемому способ оценки тяжести состояния пациента при осуществлении также не обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в объективности и полноте оценки способности жидкой части крови к структурированию, то есть оценки изменений структурного гомеостаза.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа оценки тяжести состояния больного, осуществление которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении объективного интегрального показателя, характеризующего состояние больного на основе анализа самых ранних нарушений структурного гомеостаза сыворотки крови. Простота выполнения способа делает возможным его применение в лечебных учреждениях практического здравоохранения любого уровня.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе оценки тяжести состояния больного, включающем морфологическое исследование сыворотки крови, определяют отношение количества морфологических типов, выявляемых в сыворотке крови конкретного пациента, к количеству морфотипов в сыворотке крови здоровых людей.

Технический результат достигается следующим образом. Сыворотка крови как сложный многокомпонентный раствор имеет структуру, которая формируется в результате межмолекулярного взаимодействия в определенном интервале концентраций и температур и проявляет свойства жидкого лиотропного кристалла. Жидкие лиотропные кристаллы - это надмолекулярные частично упорядоченные системы, образованные длинными стержнеобразными молекулами в воде. В силу особенностей своего строения (амфифильности) они имеют тенденцию объединятся в агрегаты - мицеллы или везикулы, состоящие из нескольких десятков и более молекул. В изотермических условиях при увеличении концентрации вещества количество мицелл (везикул) в растворе возрастает и может произойти образование жидкокристаллических состояний. Важнейшим свойством структурирующихся биологических жидкостей, и сыворотки крови в том числе, является их природная неоднородность, обусловленная одновременным существованием целого набора надмолекулярных комплексов, макромолекул и “субфазы” - истинного раствора электролитов, которые со своей стороны влияют на агрегирование мицелл, частиц лиотропных кристаллов. Для жидкокристаллического состояния вещества характерно сочетание свойств “обычной” жидкости (текучести, вязкости, способности образовывать капли и принимать форму сосуда) с анизотропией, с различием физических свойств вещества по разным направлениям (электропроводности, упругости, оптических свойств, в частности двулучепреломления).

Жидкокристаллическое состояние вещества, будучи метастабильным, очень чувствительно к внешним условиям. Факторами, влияющими на лиотропный полиморфизм, являются температура, концентрация основного вещества и полярного растворителя (воды), наличие и концентрация примесей (особенно двухвалентных катионов - кальций, магний). Жидкокристаллическую структуру модифицирует изменение рН среды, деформация образца, воздействие света, звука, электрические и магнитные поля, ультрафиолетовое и лазерное излучения. Поскольку при развитии у пациента воспалительного заболевания в сыворотке крови изменяется содержание биологически активных компонентов: появляется в большом количестве медиаторы воспаления, метаболиты микроорганизмов, продукты некролиза собственных тканей организма, изменяется способность сыворотки крови к структурированию.

Структура лиотропных жидких кристаллов морфологически проявляется в текстуре, то есть картине, наблюдаемой в поляризованном свете (результат взаимодействия частично упорядоченной среды и поляризованного оптического излучения). Способность сыворотки крови к формированию лиотропных жидких кристаллов может быть описана с помощью следующих качественных и количественных параметров: 1) морфология текстуры; 2) количество образовавшихся текстур; 3) размеры комплексов; 4) общая площадь оптически активных текстур; 5) время появления и стабильность текстур. При поляризационной микроскопии сыворотки крови выявляется большое разнообразие оптически активных текстур, которые мы попытались сгруппировать по морфологии и способу кристаллизации в три класса: 1) оптически активные текстуры, наблюдающиеся в сыворотке крови здоровых людей; 2) оптически активные текстуры, встречающиеся в большом количестве в сыворотке крови больных; 3) переходные оптически активные текстуры, встречающиеся изредка в сыворотке крови здорового человека и чаще в сыворотке крови больного.

К первому классу (“нормальные” оптически активные текстуры) мы относим: 1) конфокальные домены (КД) - точечные ярко светящиеся текстуры; 2) жидкокристаллические линии (ЖКЛ) - светящиеся неярким желтым светом линии произвольной формы.

К группе “патологических” оптически активных текстур, на основании проведенных нами клинических исследований, относятся: 1) дендриты (Днд) - анизотропные древовидные кристаллы многообразной формы и размеров, среди которых особо выделяем скелетные дендриты (СД) и тонкие дендриты (ТД), встречающиеся редко, но свидетельствующие о тяжелом патологическом процессе в организме; 2) игольчатые кристаллы (ИК); 3) ромбовидные и прямоугольные кристаллы (ПК); 4) линзовидные кристаллы (ЛК); 5) недвулучепреломляющие текстуры.

К переходным оптически активным текстурам относятся: 1) сферолиты (СФ) - кристаллы округлой формы с характерным “крестом” на поверхности и 2) сферодендриты (СФД), которые встречаются в трех разновидностях в зависимости от размеров: мелкие, средние и крупные. Чем более выражен патологический процесс, тем больше размер кристалла. [В.М.Лисиенко, Е.П.Шурыгина. Классификация синдромов структурной альтерации биологических жидкостей // Сборник научных трудов, посвященный 10-летию городской клинической больны № 7. - Екатеринбург, 1992. - С.23-26.]

В предлагаемом способе методом поляризационной микроскопии при увеличении х70 определяется и сосчитывается количество морфотипов в 5-7 полях зрения в сыворотке крови конкретного пациента, что отражает его индивидуальную способность к структурированию в конкретных условиях патологического процесса, при конкретной интоксикационной ситуации. Частное от деления полученного числа на количество оптически активных текстур, характерных для сыворотки крови здорового, представляет собой степень выраженности нарушений структурного гомеостаза у данного больного.

Способ выполняется следующим образом: у пациента утром натощак забирается кровь из локтевой вены 5 мл, центрифугируется для получения сыворотки, капля сыворотки крови помещается на предметное стекло, накрывается покровным стеклом и выдерживается в течение суток при температуре 37°С без доступа света. Препарат просматривается под микроскопом в поляризованном свете при скрещенных поляризаторах при увеличении х70. Производится определение и подсчет среднего количества анализируемых морфологических типов, видимых в 5-7 полях зрения оптически активных текстур, а затем определяется отношение количества морфотипов, выявляемых в сыворотке крови конкретного пациента, к количеству морфотипов в его сыворотке, характерных для здоровых людей.

Это отношение названо индексом структурной альтерации сыворотки крови (ИСАСК). Индекс структурной альтерации сыворотки крови рассчитывается по формуле:

где Σ - общее количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови конкретного пациента;

N - количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови пациента, характерных для сыворотки крови здоровых;

1 - единица введена в формулу, чтобы избавиться от деления на ноль, если у пациента в сыворотке крови не окажется оптически активных текстур.

В группе из 15 практически здоровых доноров среднее значение индекса структурной альтерации составило 1,1±0,1. Индекс структурной альтерации сыворотки крови был определен у 284 больных с острой гнойной хирургической патологией мягких тканей. При этом пациенты были сгруппированы по тяжести состояния и выраженности клинических симптомов интоксикации, что соответствовало диагнозам. Данные представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы, при ограниченном гнойном процессе, не сопровождающемся симптомами интоксикации, индекс структурной альтерации сыворотки крови увеличился только до 1,9±0,07. При развитии распространенного гнойного воспаления мягких тканей с выраженными клиническими симптомами интоксикации индекс структурной альтерации сыворотки крови значительно возрос до 3,9±0,1. Данные таблицы доказывают, что чем более распространен гнойно-воспалительный процесс и тяжелее состояние больного, тем выше значение индекса структурной альтерации сыворотки крови; разница между группами статистически достоверна.

Результаты сравнения индекса структурной альтерации сыворотки крови с лейкоцитарным индексом интоксикации Кальф-Калифа и индексом шкалы APACHE-II представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы, лейкоцитарный индекс интоксикации Кальф-Калифа не выявляет достоверных отличий при локальных формах воспаления, статистически значимо отличие только при тяжелых распространенных формах гнойного процесса. Индекс АРАСНЕ-II в применении к больным с острой гнойной патологией мягких тканей выявляет достоверные отличия при локальных процессах, однако имеет близкие значения при распространенном воспалении. Разработанный и предложенный нами индекс структурной альтерации сыворотки крови выявляет достоверные отличия во всех приведенных ситуациях и позволяет проводить оценку тяжести состояния пациента.

Примеры выполнения способа.

Пример 1. Донор И-в, 35 лет, здоров. Жалоб нет. При поляризационной микроскопии в сыворотке крови выявлены жидкокристаллические линии и конфокальные домены в небольшом количестве. Подставляя количество морфотипов в формулу (1), получаем индекс структурной альтерации сыворотки крови, равный:

ИСАСК=(ЖКЛ+КД+1)/(ЖКЛ+КД+1)

ИCACK=(1+1+1)/(1+1+1)=1

ИСАСК=1

Пример 2. Больная К-а Ф.А., 53 лет поступила в отделение гнойной хирургической инфекции 03.05.01 с диагнозом: Обширная гнойно-некротическая флегмона левой голени. Сопутствующая патология: Сахарный диабет 2 типа. Поступила через 3 суток от начала заболевания в тяжелом состоянии. Температура 38°С, пульс 100 в минуту, артериальное давление 10 и 60 мм рт.ст. Размеры гнойного очага 20х10 см. Количество лейкоцитов в крови 12х10⁹ /л, лейкоцитарный индекс интоксикации 10,3. При поляризационной микроскопии в сыворотке крови выявлено большое количество разнообразных оптически активных текстур. Индекс структурной альтерации сыворотки крови равен:

ИСАСК-(ИК+ПК+СФ+СФД+ТД+БР+СД+ЛК+1)/(0+1)=(1+1+1+1+1+1+1+1+1)/(0+1)=9

ИСАСК=9

В экстренном порядке больная оперирована, произведены разрезы, контрапертуры, некрэктомия, санация и дренирование гнойной полости. На следующие сутки состояние улучшилось, температура 37,3°С, пульс 88 в минуту, артериальное давление 120 и 70 мм рт.ст. Лейкоцитарный индекс интоксикации 10,1. Индекс структурной альтерации равен:

ИСАСК=(ИК+ПК+СФ+СФД+ТД+СД+ЛК+1)/(КД+1)=(1+1+1+1+1+1+1+1)/(1+1)=4 ИСАСК=4

Таким образом, предложенный индекс структурной альтерации сыворотки крови отражает тяжесть состояния пациента в динамике патологического процесса и лечения, является объективным интегральным показателем, характеризующим состояние больного на основе анализа самых ранних нарушений структурного гомеостаза сыворотки крови. Простота выполнения способа делает возможным его применение в лечебных учреждениях практического здравоохранения любого уровня.

Изобретение относится к области медицины, а именно к гнойной хирургии, и предназначено для оценки тяжести состояния пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями. С помощью поляризационной микроскопии сыворотки крови рассчитывают отношение общего количества оптически активных текстур в сыворотке крови пациента к количеству оптически активных текстур здорового человека. Определяют индекс структурной альтерации сыворотки крови по формуле:

где ∑ - общее количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови конкретного пациента, из следующих: конфокальные домены, жидкокристаллические линии, дендриты, скелетные дендриты, тонкие дендриты, игольчатые кристаллы, ромбовидные и прямоугольные кристаллы, линзовидные кристаллы, недвулучепреломляющие, сферолиты, сферодендриты; N - количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови пациента, характерных для сыворотки крови здоровых, из следующих: конфокальные домены, жидкокристаллические линии; и при значениях индекса выше 1,1±0,1 оценивают состояние пациента как тяжелое. И чем выше значение индекса структурной альтерации сыворотки крови, тем тяжелее оценивают состояние пациента. Способ позволяет упростить диагностику. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ оценки тяжести состояния больного, включающий исследование с помощью поляризационной микроскопии сыворотки крови, отличающийся тем, что рассчитывают отношение общего количества оптически активных текстур в сыворотке крови конкретного пациента к количеству оптически активных текстур, характерных для сыворотки крови здорового, и определяют индекс структурной альтерации сыворотки крови по формуле

где Σ - общее количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови конкретного пациента, из следующих: конфокальные домены, жидкокристаллические линии, дендриты, скелетные дендриты, тонкие дендриты, игольчатые кристаллы, ромбовидные и прямоугольные кристаллы, линзовидные кристаллы, недвулучепреломляющие, сферолиты, сферодендриты;

N - количество оптически активных текстур, выявленных в сыворотке крови пациента, характерных для сыворотки крови здоровых, из следующих: конфокальные домены, жидкокристаллические линии,

и при значениях индекса выше 1,1±0,1 оценивают состояние пациента как тяжелое.