СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА СЕРДЦЕМ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2009 года по МПК A61B5/00 

Описание патента на изобретение RU2350258C2

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической физиологии, кардиологии и кардиохирургии.

Известен способ точной оценки потребления кислорода сердцем (ПО2СЕРД) с помощью измерения коронарного кровотока методом Кейти и Шмидта и параллельного измерения содержания кислорода в отбираемых пробах крови из артерии и коронарного синуса сердца [Jorgensen, Kazuto Kitamura, Frederick et al. - Long-term precision of the N2O metod for coronary flow during heavy upright exercise. //. J. Appl. Physiol. 1971 - V.30. - №3. - P.338-344]. Этот метод позволяет выполнить точные интегральные измерения, но он непригоден для мониторинга у интактного человека. Для его применения нужны: дыхательная аппаратура для получения газовой дыхательной смеси, содержащей 15% N2O, установка зонда в артерию и коронарный синус сердца, через которые во время дыхания газовой смесью производят синхронный отбор серии проб крови для газового анализа на содержание в них N2O и кислорода, а каждое исследование занимает большой промежуток времени. По причине своей громоздкости метод N2O Кейти и Шмидта используется только в исследовательской практике физиологических лабораторий и не получил распространения в кардиохирургических и кардиологических клиниках для многократного измерения ПО2СЕРД у пациента в процессе лечения и оценки результатов хирургического вмешательства при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Чтобы исключить применение сложных методов измерения ПО2СЕРД при сердечных сокращениях, часто прибегают к косвенному оцениванию этой величины путем умножения систолического артериального давления на ударный или минутный объем кровообращения (АДС×УО). Получаемая в этом случае величина имеет размерность, которая не позволяет преобразовывать ее в иные точно интерпретируемые физиологические величины, такие как ПО2СЕРД, мощность сердечного сокращения, коэффициент полезного действия сердца.

С целью исключить указанные выше технологические трудности и сделать возможным мониторинг этого важнейшего параметра сердца предлагается следующий способ оценки ПО2СЕРД у пациента в режиме мониторинга в клинических условиях. Для этого необходимо использовать элементарную единицу метаболической работы сердца (МРС) в Дж/(кг за 1 цикл), либо Дж/((АДС×УО) за 1 цикл), а также величину механической работы сердца в Дж/((АДС×УО) за 1 цикл). Эти метаболические единицы работающего сердца получают по таблицам справочника [Кровообращение и газообмен человека: Справочное руководство / Ю.А.Власов, Г.Н.Окунева. - 2-е изд., перераб. и доп. - Новосибирск: Наука. Сиб. отдел-ние, 1992. - 310 с. Таблицы 39 (стр.99) и 42 (стр.104)].

Способ реализуется следующим образом.

1. У пациента либо измеряют массу сердца (МСЕР) с помощью эхокардиографии, компьютерной или ядерно-магнитнорезонансной томографии, либо оценивают ее по массе тела, используя уравнения [Власов, Волков, 2004]. Эти измерения или оценки массы сердца осуществляют однократно перед мониторингом.

2. Измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС). Для этих целей могут быть использованы данные Холтеровского мониторирования ритма сердца.

3. Измеряют или оценивают дыхательный коэффициент миокарда RQCOR.

4. Измеряют несколько раз либо мониторируют артериальное давление у пациента (АДС).

5. Измеряют ударный объем сердца (УО) либо прямо по Фику, либо эхокардиографическим способом, либо по сфигмокардиографии.

6. По возрасту пациента В (возраст должен выражаться десятичной дробью) находят стандартную величину метаболической работы сердца (МРСД), выражаемой количеством джоулей, расходуемых 1 кг массы сердца за один цикл для мужчин от года до 12 лет -

от 12 до 70 лет -

для женщин от года до 12 лет -

от 12 до 70 лет -

где В - возраст в годах.

Полученные величины МРСД умножают на текущую частоту сердечных сокращений и на массу сердца, выраженную в кг, и получают величину метаболической работы сердца в Джоуль/мин на все сердце по уравнению

Затем через дыхательный коэффициент переводят полученную величину в мл/мин по уравнению -

где 0,238845896 - коэффициент перевода джоулей в калории, а знаменатель правой части уравнения - пересчет калорий в мл газообразного кислорода по дыхательному коэффициенту RQCOR.

7. Затраты ПО2 на механическую работу сердца, оцениваемые по произведению (АДС×УО), которое является условным выражением работы правого и левого желудочков сердца, находят по уравнениям для мужчин -

для женщин -

где АДС - рабочая нагрузка левого желудочка, нагрузка правого желудочка дана по [Власов, Окунева, 1992; стр.89; табл.24] выражением для мужчин -

для женщин -

Величину ПО2СЕР(МЕХ), выраженную в мл/мин, находят по уравнениям -

Для мужчин от года до 21 года -

от 21 до 70 лет -

Для женщин от года до 21 года -

От 21 до 70 лет -

8. По значениям общего и рабочего ПО2СЕР вычисляют текущее значение коэффициента полезного действия сердца пациента.

Примеры использования способа.

Во время диагностического зондирования сердца у пяти пациентов мужского пола по массе тела оценена масса сердца (МСЕР), измерена частота сердечных сокращений (ЧСС), измерен по газовому анализу проб крови дыхательный коэффициент миокарда (RQCOR), по Фику измерен минутный объем крови и (УО). Полученные исходные измерения показаны в таблице 1.

Таблица 1Диагнозлетмасс теламасс сер кгЧСС уд./минАДСУО, мл/ударRQ corИБС + сн48950,5748299114666,168670,623158ИБС + сн50860,54445162,1570914691,997880,924771ИБС + пикс53960,551225815093,248331,091821ИБС + АнЛж59630,60794564,3214392,541,403733ИБС + пикс61770,4890245917890,283690,540689

В таблице 2 приводятся вычисленные по приведенным уравнениям [1-12] значения потребления кислорода сердцем, которое затрачивается на метаболическую работу, и то, которое идет собственно на механическую работу сердца у этих пациентов.

Таблица 2ДиагнозлетМРС, ДжПО2 мл/м метабАДС×УОПО2 мех мл/минКПД сердца %ИБС + сн481459,9576,05939711932,0915,38489027,079849ИБС + сн50938,324545,23890616589,465,742469812,69365ИБС + пикс53878,176840,65977617275,0755,788020814,23525ИБС + АнЛж591055,745,50891316342,8415,725714112,58152ИБС + пикс61774,78641,27356919846,4755,946856814,40839

В тех случаях, когда невозможно непосредственно измерить RQCOR, например при мониторировании, можно воспользоваться значением RQCOR=0,7.

Способ позволяет оценить потребление кислорода сердцем человека и может быть использован в исследовательских медицинских центрах и в лечении пациентов.

Литература

1. Jorgensen, Kazuto Kitamura, Frederick et al. - Long-term precision of the N2O metod for coronary flow during heavy upright exercise. // J. Appl. Physiol. 1971 - V.30. - №3. - P.338-344.

2. Кровообращение и газообмен человека: Справочное руководство / Ю.А.Власов, Г.Н.Окунева. - 2-е изд., перераб. и дополн. - Новосибирск: Наука. Сиб. отдел-ние, 1992. - 310 с.

3. Власов, Волков, 2004.

Похожие патенты RU2350258C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЦЕНКИ ЧИСЛА ГИБЕРНИРУЮЩИХ КАРДИОМИОЦИТОВ В СЕРДЦЕ ЧЕЛОВЕКА 2010
  • Власов Юрий Александрович
  • Караськов Александр Михайлович
  • Бобошко Александр Владимирович
RU2425626C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ В БОЛЬШОМ, МАЛОМ И КОРОНАРНОМ КРУГАХ У ЧЕЛОВЕКА ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ 2011
  • Власов Юрий Александрович
  • Окунева Галина Николаевна
  • Смирнов Сергей Михайлович
RU2473900C1
СПОСОБ НОРМИРОВАНИЯ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЯ ФРАКЦИИ ВЫБРОСА СЕРДЦА 2012
  • Власов Юрий Александрович
  • Нарциссова Галина Петровна
RU2489966C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОГО ОБЪЕМА СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА 2008
  • Власов Юрий Александрович
  • Окунева Галина Николаевна
  • Смирнов Сергей Михайлович
RU2378978C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОГО ОБЪЕМА СЕРДЦА 2000
  • Заболотских И.Б.
  • Станченко И.А.
  • Скопец А.А.
RU2186520C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА ЧЕЛОВЕКА ПО СОВОКУПНОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РЕЗЕРВЫ ЗДОРОВЬЯ 2016
  • Руненко Светлана Давидовна
  • Ачкасов Евгений Евгеньевич
  • Разина Анастасия Олеговна
  • Жуковская Александра Владимировна
RU2612602C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА 2008
  • Власов Юрий Александрович
  • Смирнов Сергей Михайлович
  • Окунева Галина Николаевна
RU2391903C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ СМЕШАННОЙ ВЕНОЗНОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Власов Юрий Александрович
  • Окунева Галина Николаевна
  • Левичева Елена Николаевна
RU2275630C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА ЧЕЛОВЕКА И СКОРОСТИ СТАРЕНИЯ 2008
  • Горелкин Алексей Геннадьевич
  • Пинхасов Борис Борисович
RU2387374C2
Способ оценки числа функционирующих кровеносных капилляров у человека (варианты) 2017
  • Власов Юрий Александрович
RU2680798C2

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА СЕРДЦЕМ ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической физиологии, кардиологии и кардиохирургии. Способ включает измерение или оценку массы сердца, измерение частоты сердечных сокращений, измерение артериального систолического давления, измерение или оценку дыхательного коэффициента сердца, измерение или оценку ударного объема сердца. Затем вычисляют метаболическую (МРС) и механическую работу сердца. МРС вычисляют по формуле МРС=МРСД×МСЕР×ЧСС, где МРС - полная метаболическая работа сердца за минуту, Дж; МРСД - метаболическая работа сердца в Дж на 1 кг массы сердца за один сердечный цикл; МСЕР - масса сердца, кг; ЧСС - частота сердечных сокращений в минуту. Предлагаемый способ позволяет оценить потребление кислорода сердцем человека у пациента в режиме мониторинга в клинических условиях и может быть использован в исследовательских медицинских центрах и при лечении пациентов в кардиохирургических клиниках. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 350 258 C2

Способ оценки потребления кислорода сердцем человека, включающий измерение или оценку массы сердца, измерение частоты сердечных сокращений, измерение артериального систолического давления, измерение или оценку дыхательного коэффициента сердца, измерение или оценку ударного объема сердца, затем вычисляют метаболическую (МРС) и механическую работу сердца, при этом МРС вычисляют по формуле

МРС=МРСД·МСЕР·ЧСС,

где МРС полная метаболическая работа сердца за минуту, Дж;

МРСД - метаболическая работа сердца в Дж на 1 кг массы сердца за один сердечный цикл,

МСЕР - масса сердца, кг;

ЧСС - частота сердечных сокращений в минуту, по формулам,

где для мужчин от года до 12 лет;

для мужчин от 12 до 70 лет;

для женщин от года до 12 лет;

для женщин от 12 до 70 лет,

где В - возраст в годах;

затем по формуле:

где ПО2 - потребление кислорода,

где RQCOR - дыхательный коэффициент сердца;

0,238845896; 3,82137; 1,224802 - коэффициенты;

метаболическую работу сердца в Дж переводят в количество потребленного кислорода в мл/мин;

условную величину механической работы сердца вычисляют по формулам:

для мужчин -

для женщин -

где АДС - артериальное систолическое давление;

УО - ударный объем сердца;

23,7771; -0,00288954094; 100; 33,56127; -0,103864403788 - коэффициенты,

а потребление кислорода сердцем, расходуемое на механическую работу

сердца вычисляют по формулам:

- для мужчин от года до 21 года, - от 21 до 70 лет,

- для женщин от года до 21 года,

- от 21 до 70 лет.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2350258C2

СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ КАРДИОСИСТЕМЫ 2000
  • Семиколенова Н.А.
  • Гольтяпин В.В.
  • Потуданская М.Г.
  • Терентьев С.А.
  • Яковлев В.М.
RU2202943C2
СПОСОБ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ 2003
  • Окунева Г.Н.
  • Власов Ю.А.
  • Булатецкая Л.М.
  • Караськов А.М.
  • Чернявский А.М.
  • Назаров В.М.
  • Бобошко А.В.
  • Синельников Ю.С.
RU2250081C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРОНАРНОГО РЕЗЕРВА СЕРДЦА 2004
  • Власов Ю.А.
  • Окунева Г.Н.
RU2265852C2
Jorgensen, Kazuto Kitamura, Frederick et al
- Long-term precision of the NO metod for coronary flow during heavy upright exercise
//
J
Appl
Physiol
Устройство станционной централизации и блокировочной сигнализации 1915
  • Романовский Я.К.
SU1971A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Чемодан с сигнальным замком 1922
  • Глушков В.Т.
SU338A1

RU 2 350 258 C2

Авторы

Власов Юрий Александрович

Окунева Галина Николаевна

Чернявский Александр Михайлович

Фомичев Алексей Вячеславович

Даты

2009-03-27Публикация

2006-08-09Подача