СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ШУНТОВОГО КРОВОТОКА ПО СФОРМИРОВАННОЙ АРТЕРИОВЕНОЗНОЙ ФИСТУЛЕ У БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ НА ПРОГРАММНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ Российский патент 2005 года по МПК A61B8/06 

Изобретение относится к области медицины, в частности к нефрологии и лучевой диагностике, и может использоваться при определении объема шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле у больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе.

В 1966 году американский исследователь М. J. Brescia предложил формирование артериовенозной фистулы в качестве постоянного сосудистого доступа для проведения программного гемодиализа у больных с хронической почечной недостаточностью (ХПН) [1]. До настоящего времени наложение анастомоза между a. radialis и v. cephalica no типу “конец вены в бок артерии” является наиболее распространенным способом формирования артериовенозной фистулы.

Начиная с 70-х гг. опубликовано довольно большое количество статей, посвященных определению объема кровотока через артериовенозную фистулу. Так, с помощью плетизмографии было установлено, что кровоток в фистуле, наложенной между лучевой артерией и латеральной подкожной веной руки по типу “бок в бок” в среднем достигает 242±72 мл/мин [2]. Аналогичные результаты получены при измерении кровотока в фистуле между a. radialis и v. cephalica, анастомозированными по типу “конец вены в бок артерии”, непосредственно во время ангиохирургической операции [3,4]. Измерение кровотока в фистуле, сформированной на предплечье с помощью аутотрансплантата вены, показало, что средний дебит крови в ней составляет 304 мл/мин [5].

В 80-х гг. с развитием ультразвуковых методов исследования стало возможным определение объема кровотока через артериовенозную фистулу при помощи допплерографии.

По наиболее близкой технической сущности в качестве прототипа нами выбран способ определения шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле у больных с ХПН на программном гемодиализе при помощи допплерографии, заключающийся в том, что производится измерение диаметра отводящей фистульной вены с определением скоростных характеристик кровотока в этой же зоне с использованием импульсно-волнового допплеровского режима. Объемная скорость кровотока вычислялась с учетом диаметра сосуда (как правило, отводящей фистульной вены), измеренного в В-режиме, и скорости кровотока, измеренной в импульсно-волновом допплеровском режиме. Результаты данных исследований определяют кровоток по артериовенозной фистуле в пределах от 728±53 мл/мин [6] до 3070±100 мл/мин [7].

К недостаткам метода можно отнести то, что вычисление объемной скорости кровотока по скорости потока зависит от оценки площади поперечного сечения отверстия или сосуда, через который протекает кровь. Определение площади - наиболее слабое звено в оценке объемной скорости кровотока; это связано с тем, что измерения площади поперечного сечения с помощью В-режима не являются точными или надежными. Из-за того, что при расчетах диаметр возводится в квадрат, незначительная ошибка в измерении приводит к заметной ошибке в определении площади [8]. Отводящая фистульная вена, использующаяся в качестве постоянного сосудистого доступа для проведения гемодиализа, испытывает постоянную нагрузку артериальным давлением внутри артериовенозной фистулы, несоответствующим тонусу венозной стенки, и подвергается хронической травматизации пункциями. Происходит неравномерное расширение просвета и резкая деформация стенок венозного сегмента артериовенозной фистулы, что значительно затрудняет проведение измерений. Кроме того, в просвете фистульной вены регистрируется высокоскоростной артериализованный турбулентный кровоток, скорость которого максимальна в центре и становится ниже по мере приближения к стенкам сосуда. Следовательно, чем шире фистульная вена, тем больше разница между линейными скоростями в центре и на периферии сосуда, и чем выше скорость кровотока, тем больше становится эта разница. В результате, измеряя профиль кровотока в центре, получаются заведомо завышенные данные, что делает практически невозможным адекватную оценку скоростных характеристик кровотока.

Задачей изобретения является повышение точности способа за счет снижения количества возможных ошибок при определении площади поперечного сечения сосуда.

Поставленная задача решается тем, что измерение диаметра сосуда производят в месте анастомоза, а скоростные характеристики кровотока определяют с использованием постоянно-волнового допплеровского режима.

Ангиохирургические особенности формирования сосудистого анастомоза (использование для зашивания краев анастомоза непрерывных обвивных и фиксирующих швов) и дальнейшее развитие фиброзной соединительной ткани вокруг сформированного анастомоза позволяют исключить возможность его дилятации с течением времени.

Поскольку скорость кровотока через анастомоз артериовенозной фистулы крайне велика и достигает 400-500 см/с, для ее измерения абсолютно невозможно применить импульсно-волновой допплеровский режим, позволяющий оценивать кровоток, скорость которого не превышает 200 см/с. Для получения скоростных характеристик кровотока через анастомоз артериовенозной фистулы предлагается использовать постоянно-волновой допплеровский режим, использующийся в эхокардиографии и не имеющий скоростных ограничений [9, 10].

Способ осуществляется следующим образом: ультразвуковое исследование артериовенозной фистулы производится на аппарате VIVID-3 фирмы GE Medical Systems линейным датчиком с частотой сканирования 7 МГц в В-режиме с использованием цветного допплеровского картирования, ориентируясь на наполнение сосуда “цветом”. Диаметр анастомоза артериовенозной фистулы определяется в том месте, где получена максимальная скорость потока крови. Регистрация профиля кровотока через анастомоз производится секторным датчиком с частотой сканирования 3,5 МГц в постоянно-волновом допплеровском режиме в зоне максимальной скорости кровотока. Расчет объема кровотока через анастомоз определяется по формуле, заложенной в программу ультразвукового сканера:

V_{(мл/мин)}=A×VTI×HR

где V - объем кровотока (мл/мин), А - площадь поперечного сечения анастомоза (см²), VTI - интеграл линейной скорости кровотока через анастомоз (см), HR - частота сердечных сокращений.

Величину кровотока соотносят с величиной сердечного выброса (SV), измеренного при стандартном эхокардиографическом исследовании [9, 10].

Для стандартизации результатов объемная скорость кровотока пересчитывается на стандартную площадь поверхности тела (1,73 м²) по формуле:

где S - площадь поверхности тела пациента (м²).

Пример 1. Больная Г., 40 лет. История болезни №65. Клинический диагноз: Хронический мезангиально-пролиферативный гломерулонефрит. Осложнения: ХПН терминальная стадия (анемия, азотемия, метаболический ацидоз, дисэлектролитемия, вторичная артериальная гипертензия), корригируемая гемодиализом с 12.06.01 года. Осмотр 14.01.03. Полученные результаты: диаметр сосуда в области анастомоза - 0,20 см; максимальная скорость кровотока через анастомоз, измеренная в постоянно-волновом допплеровском режиме, - 492 см/с; VTI - 315,9 см; ЧСС - 81 уд/мин. Расчетный объем шунтового кровотока - 504,9 мл/мин (5,9% от SV), в пересчете на площадь поверхности тела - 468,0 мл/мин.

Пример 2. Больной Б., 40 лет. История болезни №80. Клинический диагноз: Токсическая нефропатия. Осложнения: ХПН терминальная стадия (анемия, азотемия, метаболический ацидоз, дисэлектролитемия, вторичная артериальная гипертензия), корригируемая гемодиализом с 14.08.02 года. Осмотр 24.10.02. Полученные результаты: диаметр сосуда в области анастомоза - 0,23 см; максимальная скорость кровотока через анастомоз, измеренная в постоянно-волновом допплеровском режиме, - 625 см/с; VTI - 321,8 см; ЧСС - 102 уд/мин. Расчетный объем шунтового кровотока - 1261,3 мл/мин (10,0% от SV), в пересчете на площадь поверхности тела - 1154,1 мл/мин.

Пример 3. Больная Л., 37 лет. История болезни №34. Клинический диагноз: Хронический гломерулонефрит. Осложнения: ХПН терминальная стадия (анемия, азотемия, метаболический ацидоз, дисэлектролитемия, вторичная артериальная гипертензия), корригируемая гемодиализом с 20.12.96 года. Осмотр 26.06.02. Полученные результаты: диаметр сосуда в области анастомоза - 0,18 см; максимальная скорость кровотока через анастомоз, измеренная в постоянно-волновом допплеровском режиме, - 295 см/с; VTI - 163,5 см; ЧСС - 87 уд/мин. Расчетный объем шунтового кровотока - 341,7 мл/мин (3,9% от SV), в пересчете на площадь поверхности тела - 365,2 мл/мин.

Пример 4. Больная П., 29 лет. История болезни №90. Клинический диагноз: Хронический гломерулонефрит. Осложнения: ХПН терминальная стадия (анемия, азотемия, метаболический ацидоз, дисэлектролитемия, вторичная артериальная гипертензия), корригируемая гемодиализом с 10.01.96 года. Осмотр 19.03.03. Полученные результаты: диаметр сосуда в области анастомоза - 0,17 см; максимальная скорость кровотока через анастомоз, измеренная в постоянно-волновом допплеровском режиме, - 545 см/с; VTI - 330,2 см; ЧСС - 78 уд/мин. Расчетный объем шунтового кровотока - 695,9 мл/мин (10,3% от SV), в пересчете на площадь поверхности тела - 863,7 мл/мин.

Предлагаемым способом обследовано 97 больных с ХПН, находящихся на лечении хроническим гемодиализом, из них 55 мужчин и 42 женщины. Средний срок диализа, т.е. срок существования артериовенозной фистулы, составил 60±52 мес.

Результаты исследования артериовенозной фистулы представлены в таблице, где для сравнения приведены известные величины объема шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле, определявшиеся при помощи прототипа (6) и непосредственно во время ангиохирургической операции по формированию сосудистого анастомоза [4].

Полученные результаты достоверно отличаются от данных прототипа (см. таблицу), что связано с измерением диаметра сосуда непосредственно в области анастомоза и с определением скоростных характеристик кровотока в постоянно-волновом допплеровском режиме, что позволило свести к минимуму ошибки при определении площади поперечного сечения сосуда и дало возможность оценки скоростных характеристик кровотока в области анастомоза.

Таким образом, заявленный способ определения объема шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле у больных с ХПН на программном гемодиализе достоверно повышает точность определения кровотока по сравнению с прототипом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Brescia M.J., Cimino J.E., Appel K., Hurwich B.J. Chronic hemodialysis using venipuncture and a surgically created arteriovenous fistula. New Engi J Med 1966 275:1089-92.

2. Anderson C.B., Etheredge Е.Е., Harter H.R. at all. Local blood flow characteristics of arteriovenous fistulas in the forearm for dialysis. Surg Gynecol Obstet. 1977 Apr;144(4):531-3.

3. Anderson C.B., Etheredge Е.Е., Harter H.R. at all. Blood flow measurements in arteriovenosus dialysis fistulas. Surgery. 1977 Apr; 81(4):459-61.

4. Sharmila Sivanesan, Thien V. How, Ali Bakran. Characterizing flow distributions in AV fistulae for haemodialysis access. Nephrol Dial Transplant. 1998 13:3108-3110.

5. В.Ю.Клейза, Б.Э.Дайнис. Ангиохирургические аспекты подготовки больного к гемодиализу. Вильнюс: Москлас, 1980, 204 с.

6. Bouthier JD, Levenson JA, Simon AC at all. A noninvasive determination of fistula blood flow in dialysis patients. Artif Organs. 1983 Nov; 7(4):409-9.

7. Т.Н.Енькина, Б.Г.Лукичев, А.А.Енькин, К.М.Гринев. Коррекция кровотока по артериовенозной фистуле как метод лечения сердечной недостаточности у больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе. Нефрология, 1999, №1.-102-104 с.

8. А.В.Иваницкий, В.М.Константинова, А.И.Косенко, С.В.Горбачевский. Оценка показателей гемодинамики у больных с врожденными пороками сердца и легочной гипертензией с помощью допплерэхокардиографии. Пособие для врачей. - М.: НЦССХ им. А.Н.Бакулева PAMH. - 2001. – 23 c.

9. Шиллер Н., Осипов М.А. Клиническая эхокардиография. - М., 1993, 347 с.

10. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. / Под ред. В.В.Митькова, В.А.Сандрикова. V том. - М.: - Видар, 1998, 360 с.

Изобретение относится к области медицины, в частности к нефрологии. Способ позволяет повысить точность определения объема шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле у больных хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе за счет снижения количества возможных ошибок при определении площади поперечного сечения сосуда. Проводят определение скоростных характеристик кровотока и диаметра сосуда с помощью допплерографии, при этом измерение диаметра сосуда производят непосредственно в области анастомоза, скоростные характеристики кровотока определяют в постоянно-волновом допплеровском режиме в зоне максимальной скорости кровотока, измеряют площадь поперечного сечения анастомоза и частоту сердечных сокращений, при этом расчет объема кровотока через анастомоз определяют по формуле: V (мл/мин) = A VTI HR, где А - площадь поперечного сечения анастомоза (см.кв.), VTI - интеграл линейной скорости кровотока через анастомоз (см), HR - частота сердечных сокращений. 1 табл.

Способ определения объема шунтового кровотока по сформированной артериовенозной фистуле у больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе путем определения скоростных характеристик кровотока и диаметра сосуда с помощью доплерографии, отличающийся тем, что измерение диаметра сосуда производят непосредственно в области анастомоза, скоростные характеристики кровотока определяют в постоянно-волновом доплеровском режиме в зоне максимальной скорости кровотока, измеряют площадь поперечного сечения анастомоза и частоту сердечных сокращений, при этом расчет объема кровотока через анастомоз определяют по формуле V (мл/мин) = A VTI HR, где А - площадь поперечного сечения анастомоза, см², VTI - интеграл линейной скорости кровотока через анастомоз, см, HR - частота сердечных сокращений.