СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОРТАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ Российский патент 2006 года по МПК A61B8/06 A61B5/02 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для неинвазивного определения степени повышения давления в портальной системе, а также для ведения мониторинга послеоперационного лечения пациентов - после спленоренального шунтирования.

В последние годы в нашей стране отмечается увеличение заболеваний вирусными гепатитами В и С, а также заболеваний печени алкогольной этиологии, которые при хроническом течении вызывают в 30% случаев развитие цирроза печени (ЦП), являющегося основной причиной развития синдрома портальной гипертензии (ПГ). Кровотечение из варикозно расширенных вен пищевода (ВРВП), прогрессирующая печеночная недостаточность (как проявление развития порто-системных коллатералий) являются одними из основных причин летальности при этом заболевании. Вследствие этого ранняя неинвазивная диагностика этого синдрома является крайне актуальной. С другой стороны, в настоящее время разработан ряд хирургичеких вмешательств, направленных на создание искусственных порто-системных шунтов с целью снижения давления в системе воротной вены. Оценка состояния пациентов в послеоперационном периоде с применением неинвазивных методик также является весьма важной.

Синдромом ПГ называют ряд клинических проявлений, возникающих вследствие повышения давления в системе воротной вены более 10-12 мм рт.ст. (в норме давление около 7 мм рт.ст.). В формировании ПГ основное значение имеют два фактора: сосудистое сопротивление и поток крови, которые и определяют градиент давления. В большинстве случаев при ПГ изменяются оба этих фактора.

Известны способы неинвазивной диагностики ПГ, основанные на вычислении индексов, отражающих ПГ (См. Камалов Ю.Р. Абдоминальное ультразвуковое исследование при синдроме портальной гипертензии. М.: Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова, 2003 г., с.13).

Для оценки ПГ могут использоваться следующие индексы:

- индекс обкрадывания, определяемый отношением разности объемной скорости кровотока главной портальной вены и суммы объемных скоростей верхней брыжеечной и селезеночной артерий к массе тела пациента. В норме этот индекс равен 0,8±2,1 мл/мин/кг, а у больных циррозом печени (ЦП) с синдромом ПГ - 2,2±4,3 мл/мин/кг;

- индекс застоя, определяемый отношением площади поперечного сечения главной портальной вены к средней линейной скорости кровотока в ней. В норме этот индекс равен по данным разных авторов от 0,03±0,01 до 0,07±0,029 см/сек;

- сплено-портальный индекс, определяемый отношением объемной скорости кровотока селезеночной вены к объемной скорости кровотока главной портальной вены, выраженным в %. При ЦП с наличием варикозно расширенных вен пищевода этот индекс равен 43,1±23,7%;

- индекс эффективного портального кровотока, определяемый разностью объемных скоростей кровотока главной портальной вены и околопупочной вены. У больных ЦП без расширения околопупочной вены этот индекс достоверно выше, чем у больных ЦП с проходимой околопупочной веной;

- портальный гипертензионный индекс, определяемый отношением произведения индексов резистентности собственной печеночной и селезеночной артерий к средней линейной скорости кровотока главной портальной вены. Если этот индекс превышает 12 см/с^-1, точность диагностики синдрома ПГ составляет 75%;

- печеночно-венозный градиент давления, определяемый произведением индекса резистентности селезеночной артерии и объемной скорости кровотока главной портальной вены.

Недостатком известных способов является низкая точность и достоверность определения ПГ. Числовые величины индексов у разных авторов колеблются в широких пределах и не всегда подтверждаются на практике. Расчет индексов трудоемок и требует сложных математических вычислений. Индексы недостаточно информативны. В большинство индексов заложен параметр "объемная скорость кровотока", который необходимо рассчитать прежде, чем переходить к вычислению самих индексов. Кроме того, и это весьма важно, известными способами у пациентов после спленэктомии нельзя определить индекс резистентности и пульсационный индексы селезеночной артерии, индекс обкрадывания, портальный гипертензионный индекс, печеночно-венозный градиент давления, что не позволяет вести мониторинг послеоперационного лечения пациентов.

Известным и наиболее распространенным способом диагностики портальной гипертензии является ультразвуковая доплерография (УЗДГ) сосудов органов брюшной полости, при которой вывод о наличии синдрома ПГ делают на основании увеличения диаметра воротной вены (ВВ) более 13 мм, увеличения диаметра селезеночной вены (СВ) более 9-10 мм и снижения линейной скорости кровотока в ВВ менее 16 см/с.

Так известен ультразвуковой доплерографический способ диагностики нарушений портального кровотока при хронических диффузных заболеваниях печени, в частности при циррозе печени, являющийся наиболее близким к изобретению и выбранный авторами в качестве прототипа. Оценка нарушений портального кровотока основывается на изучении показателей гемодинамики в воротной вене (площади сечения сосуда, линейной и объемной скоростей кровотока). В зависимости от степени выраженности патологического процесса в паренхиме печени указанные параметры характеризуются возрастанием объемных показателей кровотока в воротной вене при первоначально неизменной линейной скорости в ней, затем их нормализацией в сочетании со снижением линейной скорости и дальнейшим постепенным снижением обоих показателей при развитиии выраженных морфологических изменений (Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая диагностика. Доплерография. М.: ВИДАР, 1993).

Недостатком данного способа является низкая точность определения ПГ, обусловленная тем, что применение данного способа в диагностике характеризуется противоречивыми данными вследствие того, что указанные изменения достаточно полиморфны, а механизм их формирования не полностью изучен. Кроме того, ряд авторов считает изменение объемной и линейной скоростей кровотока в воротной вене недостаточно надежным критерием при диагностике ПГ. К тому же при диагностике учитывается только венозный кровоток в портальной системе без учета артериального притока.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности и достоверности неинвазивной диагностики, а также обеспечение возможности ведения мониторинга послеоперационного лечения пациентов.

Для решения поставленной задачи и достижения указанного результата разработан способ неинвазивной диагностики портальной гипертензии путем измерения показателей гемодинамики в воротной вене методом ультразвуковой доплерографии, в котором согласно изобретению дополнительно измеряют показатели сердечно-сосудистой системы, а в качестве критерия, характеризующего степень выраженности портальной гипертензии, используют коэффициент воротной вены, определяемый из выражения:

где

ЧСС - частота сердечных сокращений, уд./мин,

УО - ударный объем сердца, мл,

Vл - средняя линейная скорость кровотока в воротной вене, м/с,

D - диаметр воротной вены, мм,

СД - систолическое артериальное давление, мм рт.ст.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что неинвазивную диагностику портальной гипертензии осуществляют с помощью введенного авторами для оценки портального давления коэффициента воротной вены (КВВ), отражающего увеличение гидродинамического сопротивления в воротной вене, вычисляемого по ряду показателей гемодинамики в воротное вене и показателей сердечно-сосудистой системы.

Известно (Физиология сердечно-сосудистой системы. Часть I", Доктор Джеймс Роджерс, больница Френчай, Бристоль, Великобритания, 2003 г.), что среднее артериальное давление (САД) определяется как:

СВ - сердечный выброс, мл, определяемый произведением частоты сердечных сокращений (ЧСС), уд./мин, и ударного объема (УО) сердца, мл СВ=ЧСС·УО,

ОПСС - общее периферическое сопротивление сосудистой системы, мм рт.ст·мин/мл.

С другой стороны

ДД - диастолическое артериальное давление,

ПД - пульсовое артериальное давление, равное разнице систолического (СД) и диастолического давлений.

Приравнивая (1) и (3) получим

ЧСС·УО·ОПСС=СД/3

Откуда

Известно также, что объемная скорость кровотока Vоб определяется как объем крови, протекающей через поперечное сечение S сосуда радиуса r в единицу времени (Ультразвуковая диагностика (практическое руководство). Под редакцией Митькова В.В. Глава Основы гемодинамики. М., 1999 г.).

Vл - средняя линейная скорость кровотока, мм/мин,

S=π·r²=π·D²/4, м², где D - диаметр кровеносного сосуда, мм.

С другой стороны, Vоб можно определить как

Vоб=P/R, где

Р - давление в сосуде, мм рт.ст.,

R - гидродинамическое сопротивление сосуда, мм рт.ст.·мин/мл.

Отсюда R=Р/Vоб, или с учетом (5)

Принимая условно, что давление в воротной вене в норме Р=7 мм рт.ст., получим гидродинамическое сопротивление воротной вены

Vл - средняя линейная скорость кровотока воротной вены, мм/мин;

D - диаметр воротной вены, мм.

Учитывая, что при наличии синдрома портальной гипертензии происходит повышение гидродинамического сопротивления в воротной вене по сравнению с общим периферическим сопротивлением сосудистой системы, авторами экспериментально выведен показатель КВВ, названный коэффициентом воротной вены, который отражает повышение гидродинамического сопротивления воротной вены:

Rвв=ОПСС·КВВ

Отсюда

Подставляя (4) и (6) в (7), получим выражение для КВВ:

Из (8) очевидно, что для определения КВВ необходимо измерить диаметр воротной вены (мм), среднюю линейную скорость кровотока (мм/мин), ударный объем сердца (мл), систолическое артериальное давление (мм рт.ст.), частоту сердечных сокращений (уд./мин), достаточно просто определяемые с помощью ультразвукового метода исследований. Для упрощения вычислений среднюю линейную скорость кровотока удобно представить в м/с.

Введенный авторами коэффициент воротной вены, отражающий увеличение гидродинамического сопротивления при синдроме ПГ, хорошо зарекомендовал себя на практике и позволил повысить точность и достоверность определения портальной гипертензии.

Исследования проводили на аналого-цифровом аппарате "Мегас". Использовали конвексные датчики электронного сканирования с частотой 3,5-5 МГц. Для оптимизации УЗИ изображения предварительно выбирали сосудистую программу визуализации. Обследования проводили в оттенках серой шкалы (В - сканирование, серо-шкальное сканирование), цветное доплеровское картирование (ЦДК) скоростей и энергии кровотока, импульсно-волновое (спектральное) исследование. В случае возникновения трудностей при визуализации использовали режим тканевой гармоники. Так как УЗ исследование во многом является субъективным, все исследования проводили одним оператором и на одной диагностической аппаратуре.

Предлагаемый способ поясняется с помощью иллюстраций, где на фиг.1 представлено измерение диаметра воротной вены, на фиг.2 представлено измерение скорости кровотока в воротной вене.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Методом двухмерной ЭХО-доплеркардиографии по стандартной методике с использованием электронного датчика 2,5-3,5 МГц определяют величину ударного объема сердца (УО). Далее определяют систолическое артериальное давление (СД), частоту сердечных сокращений (ЧСС).

Методом ультразвуковой доплерографии предварительно осуществляют визуализацию вен в портальной системе, оценивают качественные показатели кровотока - направление и форму кровотока - и определяют количественные показатели - среднюю линейную скорость кровотока в воротной вене и диаметр воротной вены (см. Фиг.1 и Фиг.2). По полученным данным рассчитывают коэффициент воротной вены и диагностируют степень выраженности портальной гипертензии.

Для подтверждения эффективности предложенного способа диагностики были определены количественные величины КВВ (критерии диагностики) для разных групп больных. Предложенным способом были обследованы 3 группы пациентов. В первую вошли 30 человек практически здоровых лиц - 5 женщин в возрасте от 18 до 40 лет и 25 мужчин в возрасте от 18 до 35 лет. Результаты исследований приведены в таблице 1. Во вторую и третью группы пациентов вошли 14 человек - 4 мужчин в возрасте от 15 до 40 лет и 10 женщин в возрасте от 20 до 40 лет с синдромом ПГ, перенесших различные виды портосистемного шунтирования (наложение спленоренального анастомоза).

Вторая группа - с удовлетворительной клинической картиной заболевания (по данным клинико-лабораторных методов обследования пациентов). В группу вошли 7 человек (3 женщины и 4 мужчин). Результаты обследований приведены в таблице 2;

Третья группа - с ухудшением клиники заболевания, прогрессированием печеночной недостаточности. В подгруппу вошли также 7 человек (7 женщин). Результаты исследований приведены в таблице 3.

По данным таблиц 1, 2, 3 были рассчитаны средние величины КВВ для каждой из групп пациентов. Результаты приведены в таблице 4. Рассчитанные коэффициенты использовались далее для диагностики портальной гипертензии.

Конкретные примеры применения заявляемого способа.

Пример 1. У пациентки М., 18 лет, были измерены предлагаемым способом диаметр воротной вены D=8,0 мм, средняя линейная скорость кровотока воротной вены Vл=0,49 м/с, ударный объем сердца УО=36 мл, частота сердечных сокращений ЧСС=73 уд./мин, систолическое артериальное давление СД=118 мм рт.ст. Коэффициент воротной вены, подсчитанный по формуле (8), КВВ=18,998407. Диагноз пациента - практически здорова, что согласуется с данными клинико-лабораторных исследований.

Пример 2. Больная Наговицина С.В., 41 год, лечилась стационарно с диагнозом: мелконодулярный цирроз печени, портальная гипертензия в стадии субкомпенсации, варрикозное расширение вен пищевода. Госпитализирована с целью проведения оперативного лечения. Операция - дистальный термино-латеральный спленоренальный анастомоз. Выписана домой в удовлетворительном состоянии. При контрольном обследовании предлагаемым способом неинвазивной диагностики ПГ были получены следующие данные D=9,9 мм, Vл=0,23 м/с, УО=56 мл, ЧСС=68 уд./мин, СД=140 мм рт.ст. Коэффициент воротной вены, подсчитанный по формуле (8), - КВВ=32,279327, близок по величине второй группе пациентов (таблица 4) - с удовлетворительной клиникой заболевания, однако превышает величину КВВ практически здоровых лиц.

Пример 3. Больная Диганова Т.И., 45 лет, лечилась стационарно с диагнозом: цирроз печени, портальная гипертензия, спленомегалия с явлениями гиперспленизма. Госпитализирована с целью оперативного лечения. Операция - термино-латеральный спленоренальный анастомоз по типу "конец в бок". Гистологическое исследование биоптата печени: картина портального цирроза печени. У пациентки наблюдается прогрессирование заболевания. При контрольном обследовании предлагаемым способом неинвазивной диагностики ПГ были получены следующие данные D=12,8 мм, Vл=0,07 м/с, УО=70 мл, ЧСС=90 уд./мин, СД=120 мм рт.ст. Коэффициент воротной вены, подсчитанный по формуле (8), КВВ=122,45918, соответствует третьей группе пациентов (таблица 4) - с ухудшением клиники заболевания. Полученное значение значительно выше, чем в группе здоровых пациентов.

Таким образом, предлагаемый способ неинвазивной диагностики ПГ с помощью коэффициента воротной вены, отражающего увеличение сосудистого сопротивления воротной вены и определяемого рядом показателей гемодинамики портальной системы и сердечно-сосудистой системы, позволяет повысить точность и достоверность диагностики, а также обеспечить возможность ведения мониторинга послеоперационного лечения пациентов.

Таблица 1№ ппD ммVл м/сУО млСД мм рт.ст.ЧСС уд./минКВВ111,30,7369,81147112,4761211,00,39511526111,6026310,30,37411246414,421749,00,38451206220,2071510,90,3255,91408624,1618611.10,47451208214,2053711,00,4446,71208416,425089,30,2835,51446818,5182912,00,19421308426,53511013,5,0,27471258316,96621110,00,29481126023,7206129,00,2547,51446427,78911310,90,3558,31209329,06681411,60,3142,11427814,83071512,00,25491227622,68291610,80,3750,41268019,83581712,50,3153,61389119,5207189,00,2923,31299319,13011910,70,4883,41327222,1440209,60,37381437415,4271218,00,49361187319,9984229,60,28371197624,49722310,00,25281207819,4751248,00,45371187321,26172511,00,31531408924,0292269,00,29251309119,92982710,60,41821327225,97322811,00,72651207211,9755299,80,32451406217,34693010,80,38511308219,4159

Таблица 2№ ппD ммVл м/сУО млСД мм рт.ст.ЧСС уд./минКВВ19,90,23561406832,279327214,20,32651108220,08902313,80,29901206623,97727413,60,26701207022,7151512,20,25451187119,46616612,30,18441356821,771837711,50,17501207034,704Таблица 3№ ппD ммVл м/сУО млСД мм рт.ст.ЧСС уд/минКВВ111,20,12551208065,16334211,00,14651208875,27612314,20,16851207845,8129412,80,077012090122,4591856,50,159012080253,26951366,00,136012080228,64608877,00,187012080141,54605Таблица 4Группа пациентовСредняя величина КВВПрактически здоровые пациенты19,4±1,71Пациенты с удовлетворительной клиникой заболевания25,0003±2,28Пациенты с ухудшением клиники заболевания133,1675±28,8

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для неинвазивного определения степени повышения давления в портальной системе, а также для ведения мониторинга послеоперационного лечения пациентов - спленоренального шунтирования. Измеряют показатели гемодинамики в воротной вене. Измеряют также показатели сердечно-сосудистой системы методом ультразвуковой доплерографии. Для характеристики степени выраженности портальной гипертензии используют коэффициент воротной вены (КВВ), определяемый из выражения: где ЧСС - частота сердечных сокращений, уд/мин; УО - ударный объем сердца, мл; Vл - средняя линейная скорость кровотока в воротной вене, м/с; D - диаметр воротной вены, мм; СД - систолическое артериальное давление, мм рт.ст. При значении КВВ=25,0003±2,28 диагностируют удовлетворительную клинику портальной гипертензии после спленоренального шунтирования, а при КВВ=133,1675±28,8 - ее ухудшение. Способ позволяет повысить точность и достоверность неинвазивной диагностики, а также обеспечить возможность ведения мониторинга послеоперационного лечения пациентов. 2 ил., 4 табл.

Способ оценки клиники портальной гипертензии после спленоренального шунтирования путем измерения показателей гемодинамики в воротной вене методом ультразвуковой допплерографии, отличающийся тем, что дополнительно измеряют показатели сердечно-сосудистой системы и определяют коэффициент гидродинамического сопротивления в воротной вене (КВВ)

где ЧСС - частота сердечных сокращений, уд/мин;

УО - ударный объем сердца, мл;

Vл - средняя линейная скорость кровотока в воротной вене, м/с;

D - диаметр воротной вены, мм;

СД - систолическое артериальное давление, мм рт. ст.,

и при значении КВВ=25,0003±2,28 диагностируют удовлетворительную клинику портальной гипертензии после спленоренального шунтирования, а при КВВ=133,1675±28,8 - ее ухудшение.