СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРОНАРНОГО РЕЗЕРВА СЕРДЦА Российский патент 2005 года по МПК G01N33/72 A61B5/02 

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам функциональной диагностики в клинической физиологии для прогностической оценки состояния сердечной деятельности человека, здорового и с сердечно-сосудистой патологией.

В организме человека и животных величина коронарного кровотока (КК) составляет 4-5% от величины минутного объема кровообращения (МОК) в покое и при физической нагрузке. [Фолков Б., Нил Э. Кровообращение (Пер. с англ.). - М.: Медицина, 1976 г. - 464 с. (стр.15)]. Увеличение коронарного кровотока в этой пропорции происходит благодаря ауторегуляторному механизму (иначе называемому метаболическим автоматом сердца). Он рассматривается в качестве основного компонента коронарного резерва. В качестве действующего агента в этом механизме считают аденозин, который является производным адениннуклеотида (остаток АМФ). Увеличение коронарного кровотока метаболическим автоматом является естественным физиологическим механизмом. Поэтому реальным резервом КК является увеличение его доли в МОК за счет увеличения артериовенозной разности кислорода в коронарном русле на 10-20% или увеличения экстракции кислорода от 74% в состоянии покоя до 85% к концу тяжелой нагрузки. [Feigel E.O. Coronary Physiologyf/PhyswIogicat Rev. - 1983. - V.63. - №1. - P.1 - 205 (стр. 149-152)].

Использование полномасштабной физической нагрузки не может быть использовано в качестве стандартной процедуры для оценки коронарного резерва. Более приемлемая процедура для этой цели была предложена с использованием цифровой вычислительной ангиографии дилятированного папаверином русла коронарных артерий [Cusma J.T., Toggart E.J., Folts J.D. et al. Digital subtraction angiographic imaging of coronary flow reserve/I Circulation.-1987-V.75.-P.461]. Однако использование папаверина в сочетании с применением сложной рентгеновской и вычислительной техники также делает и эту процедуру и дорогостоящей и малодоступной.

Перечисленные выше способы оценки коронарного резерва для своего применения требуют либо обременительных процедур (физической нагрузки), либо громоздких процедур измерения коронарного кровотока методом Kety - Schmidt с использованием закиси азота, либо сильно действующих фармакологических препаратов типа папаверина и перидамола и применения сложной вычислительной и рентгеновской техники. По этим причинам оценка коронарного резерва не является широко применяемым измерением в клинической физиологии, тогда как необходимость таких измерений для клинического применения существует.

Упомянутая выше традиционная оценка коронарного резерва (4-5% МОК) не корректна, так как она получается как результат работы метаболического автомата сердца. В этом случае нет оснований для утверждения об увеличении коронарного кровотока так как его доля в величине МОК остается прежней. Поэтому увеличенным коронарный кровоток нужно считать в том случае, если его доля в МОК увеличится больше, чем на один процент.

В аналитическом виде коронарный кровоток (КК), выраженный в процентах МОК (КК_%мок), задается простым уравнением -

где ПО_2с - потребление кислорода сердцем, мл/мин; ПО_2OБЩ - потребление кислорода всем организмом, мл/мин; Нв_БК - концентрация гемоглобина в большом круге кровообращения, г/л; 1,355 - константа Гюффнера, количество кислорода, связываемого граммом Нв, мл/г; НвО_2А - насыщение артериальной крови кислородом, %; НвО_2в - насыщение кислородом смешанной венозной крови большого круга, %; HB_KS - содержание гемоглобина в крови коронарного синуса, г/л; НвО_2KS - насыщение кислородом крови из коронарного синуса, %. Для здорового человека потребление кислорода сердцем вычисляется по уравнениям для мужчин -

и для женщин -

[Власов Ю.А., Окунева Г.Н. и др. Соотношение между удельным потреблением кислорода миокардом и его массой у здорового человека и больных пороками сердца Физиология человека. - 1995. - Т.21. - №4. - С.92-99. (стр. 94)]. Для пациентов с сердечно-сосудистой патологией ПО_2с вычисляется по другим формулам [Власов Ю.А., Окунева Г.Н. Удельное потребление кислорода миокардом у больных с врожденными и приобретенными пороками сердца// Физиология человека. - 2003. - Т.29. - №2. - С.133-137 (таблица 1)].

Для мужчин с врожденными пороками сердца бледного типа (ВПСБТ) -

Для мужчин с врожденным пороком сердца цианотического типа (ВПСЦТ) -

Для мужчин с приобретенным пороком сердца (ППС) -

Для женщин с ВПСБТ

Для женщин и ВПСЦТ -

Для женщин с ППС -

Величина массы миокарда вычисляется по массе тела пациента.

Для мужчин с ВПСБТ

Для мужчин с ВПСЦТ

Для мужчин с ППС -

Для женщин с ВПСБТ -

Для женщин с ВПСЦТ -

Для женщин с ППС -

Получаемая величина ПО_2с по уравнениям - [2-17] имеет размерность мкл/(г·час) и отражает величину ПО_2с в основном состоянии без сокращений, которая составляет 27-30% от величины активного состояния при сердечных сокращениях. Пересчет вычисленного значения П0_2с в значение для работающего сердца осуществляется по формуле -

Получающаяся величина имеет размерность - мл/мин для всего сердца.

Если содержание Нв в смешанной венозной крови большого круга и в крови из коронарного синуса одинаково, то

В том случае, когда оказывается равным содержание Нв в большом круге кровообращения и коронарном синусе и равное насыщение кислородом как смешанной венозной крови большого круга, так крови из коронарного синуса, то

Это соответствует максимально возможному увеличению доли коронарного кровотока в МОК. Так как при нормальных и патологических условиях доля потребленного сердцем кислорода в потреблении кислорода всем организмом изменяется в узких пределах от 10 до 16%, то именно до такой величины может увеличиваться доля коронарного кровотока в общем МОК. Это и будет максимальная величина коронарного кровотока. [Власов Ю.А., Окунева Г.Н. Кровообращение и газообмен человека. Справочное руководство. Новосибирск: Наука, 1992 г. - 320 с. (стр.110; табл.49); Литасова Е.Е., Власов Ю.А., Окунева Г.Н. и др. Клиническая физиология искусственной гипотермии. Новосибирск: Наука, 1997 г. - 564 с. (стр.224-225; табл.66)].

Разность между максимальной и обычной величиной КК_%МОК соответствует резерву увеличения коронарного кровотока -

Целью предлагаемого изобретения является определение коронарного резерва сердца путем использования функциональных взаимозависимостей между большим кругом кровообращения и коронарным кругом кровообращения.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Вначале измеряется масса тела, общее потребление кислорода на оксиспирографе у пациента в состоянии основного обмена.

2. При диагностическом зондировании сердца и крупных магистральных сосудов отбирают пробы крови на газовый анализ из артерии (или аорты), из правого предсердия или правого желудочка и из коронарного синуса. В них измеряют содержание гемоглобина, содержание кислорода или насыщение крови кислородом в процентах.

3. Сравнивают измеренные значения концентрации гемоглобина в пробах смешанной венозной крови (из правого предсердия, правого желудочка) и в крови из коронарного синуса. Если концентрация Нв в смешанной венозной крови ≤150 г/л, то содержании Нв и в смешанной венозной крови и в крови коронарного синуса можно считать одинаковым, а для вычислений использовать уравнение [26], в противном случае содержание Нв различно, а для вычислений необходимо использовать только уравнение [1].

4. Для здоровых лиц ПО_2с вычисляется по уравнениям [2-5] и приводится к размерности мл/мин по уравнению [25], а вычисления КК_{% мок} производятся по уравнениям [1] или [26] в зависимости от величины концентрации Нв в смешанной венозной крови и крови из коронарного синуса.

5. Для пациентов с пороками сердца вначале вычисляется масса сердца по массе тела больного по уравнениям [18-24], при этом масса сердца выражается в кг. Затем по уравнениям [6-17] вычисляется величина ПО_2с и по уравнению [25] приводится к размерности мл/мин, а вычисления КК_{% мок} производятся по уравнениям [1] или [25] в зависимости от содержания Нв в смешанной венозной крови.

6. По уравнению [27] вычисляется максимальная доля миокардиального потребления О₂ в общем потреблении организма.

7. По уравнению [28] вычисляют значение коронарного резерва сердца.

Примеры.

Таблица 1
Концентрация гемоглобина в артерии меньше 150 г/л Возр.МассаРост,Насыщение крови О₂Гемоглобин,г/лОбщее
ПО₂ПО₂
сердц.Коронарн резерв,%Д-з ФИО полЛеттела, кгCMартер.венаКСартерКСмл/минмл/минКо Ао O-ов муж7281270,960,740,26110100,6157,3254,423,71145ДМПП А-ва жен18741730.960,870,35123120,4254,138,0912,7785ДМПП П-ва жен12271300,940,7050,386130131166,528,669,911579ДМПП+КлсЛА Л-в муж721,51250,990,750,3119114,3140,430,514,1676ДМПП+КлсЛА Б-н муж13371470,9420,8550,332126125210,640,616,52873Пр.Ао ст Л-в муж3473,41710,960,770,408143150,7244,870,818,96668Пр.Ао ст Я-н муж57541570,8930,6540,446143150,8186,669,117,23147

Таблица 2
Концентрация гемоглобина в артерии больше 150 г/лКо Ао А-в муж32631650,950,760,53170191222,763,917,14016Ед.жел К-ажен821,51240,8930,6710,444194228,212849,922,59798Ед.жел М-а жен15651680,8890,6350,385172194,823467,115,91525Тетр.Фалло Г-в муж516,8107,50,8550,6910,348158,1173,7116,936,722,15121Тетр.Фалло И-в муж30601630,810,630,383171193,2217,989,125,63385

Способ позволяет оценить коронарный резерв человека.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам функциональной диагностики в клинической физиологии. Коронарный резерв сердца определяют на основе использования функциональных взаимозависимостей между большим кругом кровообращения и коронарным кругом кровообращения, для чего измеряют массу тела, общее потребление кислорода пациентом, измеряют сатурацию кислородом и концентрацию гемоглобина в пробах крови, взятых во время зондирования из артерии, из правого предсердия или правого желудочка, из коронарного синуса. Вычисление коронарного резерва сердца пациента осуществляют в зависимости от величины концентрации гемоглобина в пробах крови. Способ обеспечивает возможность объективной оценки коронарного резерва сердца с помощью доступных методов, что может быть использовано для прогностической оценки состояния сердечной деятельности человека, здорового и с сердечно-сосудистой патологией. 2 табл.

Способ определения коронарного резерва сердца, отличающийся тем, что измеряют массу тела, общее потребление кислорода пациентом, забирают пробы крови во время зондирования из артерии, из правого предсердия или правого желудочка, из коронарного синуса, измеряют в них сатурацию кислородом и концентрацию гемоглобина, если концентрация гемоглобина в крови превышает 150 г/л, то коронарный резерв сердца (РКК) вычисляют по формуле

РКК= (ПО_2С/ПО_2ОБЩ) - ((ПО_2С/ПО_2ОБЩ)×((Нв_БК ×1,355(НвО_2А -

- НвО_2В))/(Нв_KS ×1,355(НвО_2А-НвО_2KS))),

если концентрация гемоглобина в пробах крови ≤150 г/л, то коронарный резерв сердца определяют по формуле

РКК= (ПО_2С/ПО_2ОБЩ) - ((ПО_2С/ПО_2ОБЩ)× ((НвО_2А - НвО_2В)/(НвО_2А-НвО_2KS)),

где ПО_2С - потребление кислорода сердцем, которое рассчитывают, исходя из массы тела пациента, с учетом его пола и наличия сердечно-сосудистой патологии;

ПО_2ОБЩ - потребление кислорода всем организмом;

НВ_БК - концентрация гемоглобина в большом круге кровообращения;

НВО_2А - насыщение артериальной крови кислородом;

НВО_2В - насыщение кислородом смешанной венозной крови большого круга;

НВ_KS - содержание гемоглобина в крови коронарного синуса;

НВО_2KS - насыщение кислородом крови из коронарного синуса.