СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕМАТОКРИТА Российский патент 2007 года по МПК A61B5/02 

Предлагаемый способ относится к медицине и может быть использован для непрерывного неинвазивного мониторинга гематокрита.

В литературе последних лет большое внимание уделяется изучению реологических свойств крови. Патологические изменения реологических свойств крови лежат в основе возникновения и развития широкого круга заболеваний. Особенно это касается заболеваний артерий и вен.

Условия кровообращения в сосудах малого и среднего калибра зависят в большой степени от биофизических свойств крови, определяющих ее текучесть.

С позиции реологии кровь представляет собой суспензию, состоящую из форменных элементов в коллоидном растворе электролитов, белков и липидов.

Одним из основных параметров, определяющих реологические свойства крови, существенно влияющих на микроциркуляторный кровоток, является гематокрит.

Гематокрит отражает долю объема крови, занимаемую эритроцитами, выражается в процентах или в виде индекса.

Повышение гематокрита является важнейшей причиной увеличения периферического сосудистого сопротивления, снижения венозного возврата и вследствие этого уменьшения производительности сердца, транзиторной гипертензии. Повышение гематокрита сопровождается падением объемного магистрального кровотока, что приводит к функциональной недостаточности различных органов, срыву компенсаторных возможностей, а также резервов коронарного и мозгового кровообращения.

Своевременное выявление и адекватная коррекция повышенного гематокрита является необходимым условием для оптимального функционирования микроциркуляторного русла органов и систем, что обеспечивает благоприятный результат лечения.

В настоящее время существует несколько способов измерения гематокрита. Наиболее распространен центрифужный способ с использованием гематокритных центрифуг. Определение гематокрита проводят в венозной или капиллярной крови с добавлением антикоагулянтов.

Для определения гематокрита по методу Уинтроба кровь, предварительно лишенную способности свертываться, центрифугируют в течение 10 минут при 1000 g в стандартной пробирке малого диаметра. Клетки крови, удельный вес которых выше, чем у плазмы, оседают на дно. Поскольку лейкоциты легче эритроцитов, они образуют тонкий беловатый слой между осевшими эритроцитами и плазмой. Значения гематокрита для крови, взятой из разных органов, а также для венозной, артериальной и капиллярной крови различны. Среднее значение гематокрита вычисляют, умножая величину, полученную при определении гематокрита в крови локтевой вены по методу Уинтроба, на коэффициент 0,9.

Расчетным путем гематокритный показатель определяют путем умножения среднего объема эритроцитов на число эритроцитов в крови. Этот способ наиболее часто применяется на автоматических анализаторах крови [Справочник по клиническим лабораторным методам исследования // М.: Медицина, 1975. - 384 с.].

Основными недостатками используемых на сегодняшний день способов и устройств для определения гематокрита является инвазивность (необходим забор крови), а также невозможность непрерывного контроля.

Разработка методов неинвазивной (не требующей забора крови) диагностики качества крови в настоящее время чрезвычайно актуальна еще и в связи с увеличением числа тяжелых неизлечимых заболеваний, передающихся через кровь.

Наиболее близким к предлагаемому способу определения гематокрита является способ, на основе которого нами ранее предложено устройство для неинвазивного определения гематокрита (патент на полезную модель №33854).

В работе устройства используется принцип неинвазивного определения гематокрита, отличающейся тем, что у больного регистрируют пульсовую волну магистральной артерии и по ее амплитуде и форме определяют гематокрит путем сопоставления с калибровочными кривыми, которые предварительно получают эмпирическим путем.

Клиническое использование данного устройства показало, что имеет место достаточно большая погрешность измерения гематокрита используемым в приборе способом, поскольку не учитываются индивидуальные особенности пациента.

Поиск методов точного неинвазивного контроля гематокрита является весьма актуальным.

С этих позиций представляют интерес пульсовые волны, являющиеся результатом сердечной деятельности.

Параметры пульсовых волн известны, достаточно детально изучены [Цедерс Э.Э., Касьянов В.А. Установка для исследования стенок кровеносных сосудов при динамическом режиме. Механика полимеров. - 1978. - №4. - С.745-747].

При изучении закономерностей распространения пульсовой волны нами впервые была выявлена взаимосвязь параметров пульсовой волны, скорости ее распространения, систолического и диастолического артериального давления и гематокрита.

На чертеже представлена пульсовая волна, амплитуда обозначена - А, длительность заднего фронта обозначена - ΔT.

Проведенные исследования позволили нам впервые разработать способ определения гематокрита на основании данных об амплитуде пульсовой волны А, длительности заднего фронта пульсовой волны ΔТ (чертеж), систолическом Ps и диастолическом артериальном давлении Pd, скорости распространения пульсовой волны, которая определяется по времени ее распространения от одного регистратора до другого Tv, и расстоянии между регистраторами пульсовой волны L.

Гематокрит рассчитывают по формуле:

где Ht - гематокрит (%),

ΔT - длительность заднего фронта пульсовой волны (мс),

А - амплитуда пульсовой волны (В),

Ps - систолическое давление (мм рт. ст.),

Pd - диастолическое давление (мм рт. ст.),

Tv - время распространения пульсовой волны между датчиками (мс),

L - расстояние между датчиками (см).

Способ определения гематокрита Ht (%) осуществляют следующим образом: одновременно регистрируют пульсовую волну магистральных артерий конечности на разных уровнях с использованием регистраторов (например, пьезодатчиков).

Измеряют амплитуду А (В) пульсовой волны, длительность ее заднего фронта ΔT (мс).

Для определения скорости распространения пульсовой волны измеряют расстояние между регистраторами L (см), а также фиксируют время распространения пульсовой волны от одного регистратора до другого Tv (мс).

Измеряют систолическое артериальное давление Ps (мм рт. ст.) и диастолическое артериальное давление Pd (мм рт. ст.).

Гематокрит рассчитывает по формуле:

Были проведены измерения гематокрита у 140 пациентов с помощью центрифужного способа, широко применяемого в настоящее время, а также с помощью предлагаемого способа.

Значение гематокрита, измеренное различными способами, представлено в табл.1.

Как следует из табл.1, предлагаемый способ определения гематокрита является достаточно точным.

Табл.1Значение гематокрита, определяемое различными способами№ п/пБольнойГематокрит, определенный центрифужным способом (%)Гематокрит, рассчитанный предлагаемым способом (%)1.Ист. б. №2829848472.Ист. б. №2868150513.Ист. б. №2916357564.Ист. б. №2752342415.Ист. б. №277775251

Пример

Больной П., 54 лет (ист. бол. №2567), поступил в отделение реконструктивной хирургии сосудов с диагнозом: облитерирующий атеросклероз аорты, артерий нижних конечностей. Синдром Лериша. Субкомпенсация нарушенного кровообращения в нижних конечностях.

Было проведено определение гематокрита центрифужным методом, Ht=51%.

Произвели одновременную запись пульсовой волны магистральных артерий верхней конечности на разных уровнях с помощью регистраторов.

Измерили амплитуду пульсовой волны А - 0,11 В и длительность ее заднего фронта ΔT - 30,90 мс.

Измерили расстояние между регистраторами пульсовой волны L - 31 см.

Зафиксировали время распространения пульсовой волны от одного регистратора до другого Tv - 44,89 мс.

Измерили систолическое артериальное давление Ps - 140 мм рт. ст.

Измерили диастолическое артериальное давление Pd - 80 мм рт. ст.

ΔT - 30,90 мс (длительность заднего фронта пульсовой волны)

А - 0,11 В (амплитуда пульсовой волны)

Ps - 140 мм рт. ст. (систолическое давление)

Pd - 80 мм рт. ст. (диастолическое давление)

Tv - 44,89 мс (время распространения пульсовой волны)

L - 31 см (расстояние между датчиками)

Ht=?

Полученные данные ввели в формулу для расчета гематокрита.

После проведения расчетов было получено значение гематокрита = 51%.

У данного больного получено полное совпадение значения гематокрита, определенное известным и предлагаемым способами.

Таким образом, нами впервые показана возможность измерения гематокрита по амплитуде и форме пульсовой волны лучевой артерии с учетом скорости ее распространения, а также значений систолического и диастолического артериального давления.

Разработанный способ открывает перспективы для создания приборов неинвазивного постоянного мониторинга гематокрита.

Внедрение предлагаемого способа определения гематокрита в клиническую практику позволит с принципиально новых неинвазивных позиций подойти к проблеме профилактики и лечения больных с заболеваниями сердца и сосудов.

Внедрение подобных приборов в клиническую практику позволит производить неинвазивное определение гематокрита как в стационарных, так и в домашних условиях.

Раннее выявление синдрома гипервязкости, характерного для ангиологических больных, позволит целенаправленно выделять доклинические формы заболеваний сосудов, своевременно осуществлять коррекцию гипервязкости. Это позволит сократить количество больных с тяжелыми осложнениями заболеваний сердца и сосудов, такими как инфаркт миокарда, инсульт, ишемическая гангрена конечности.

Создание портативных так называемых "пульсовых измерителей гематокрита" для широких слоев населения позволит значительно расширить возможности самоконтроля больных с заболеваниями сосудов. Раннее выявление начала обострения заболевания сосудов значительно повысит эффективность превентивных лечебных мероприятий.

Применение предлагаемого способа для постоянного мониторинга гематокрита во время травматичных и длительных операций, а также в послеоперационном периоде позволит своевременно регистрировать негативные тенденции в системе регуляции агрегатного состояния крови для проведения адекватной коррекции.

Внедрение в клиническую практику разработанного способа определения гематокрита является новым направлением улучшения результатов лечения больных с заболеваниями сердца и сосудов.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для мониторинга гематокрита. Способ обеспечивает неинвазивный постоянный мониторинг гематокрита и позволяет своевременно выявить нарушения вязкостных свойств крови, с последующей их адекватной коррекцией. У пациента одновременно регистрируют пульсовую волну магистральной артерии на разных уровнях конечности, определяют амплитуду пульсовой волны, длительность заднего фронта, время распространения пульсовой волны от одного регистратора до другого, расстояние между регистраторами, измеряют систолическое и диастолическое артериальное давление и рассчитывают гематокрит по формуле:

где Ht - гематокрит(%),

ΔТ - длительность заднего фронта пульсовой волны (мс),

А - амплитуда пульсовой волны (В),

Ps - систолическое давление (мм рт.ст.),

Pd - диастолическое давление (мм рт.ст.),

Tv - время распространения пульсовой волны между датчиками (мс),

L - расстояние между датчиками (см). 1 табл., 1 ил.

Способ определения гематокрита, включающий регистрацию пульсовой волны, отличающийся тем, что у пациента одновременно регистрируют пульсовую волну магистральной артерии на разных уровнях конечности, определяют амплитуду пульсовой волны, длительность заднего фронта, время распространения пульсовой волны от одного регистратора до другого, расстояние между регистраторами, измеряют систолическое и диастолическое артериальное давление и рассчитывают гематокрит по формуле

где Ht - гематокрит, %;

ΔT - длительность заднего фронта пульсовой волны, мс;

А - амплитуда пульсовой волны, В;

Ps - систолическое давление, мм рт.ст.;

Pd - диастолическое давление, мм рт.ст.;

Tv - время распространения пульсовой волны между датчиками, мс;

L - расстояние между датчиками, см.