СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ТИПА ГИПОКСИИ Российский патент 2011 года по МПК G01N33/573 G01N33/50 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для дифференциальной диагностики типа гипоксии при различных патологических состояниях в кардиологии, акушерстве и гинекологии, дерматологии и других областях медицины.

Гипоксия - состояние, возникающее при несоответствии потребности клетки в кислороде с его доставкой, либо когда это соответствие достигается в результате чрезмерного напряжения деятельности кислородтранспортной системы организма (Шпектор В.А. Гипоксия. // Вестник интенсивной терапии, 2007, №1, с.12-15).

По «этиологическому фактору» выделяют 4 типа гипоксии: дыхательный, кровяной, тканевой и сердечно-сосудистый (Большая медицинская энциклопедия академии медицинских наук СССР. - М., 1966, с.922-923.).

Дыхательный тип гипоксии обусловлен снижением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, обусловленного различными факторами окружающей среды, такими как низкое атмосферное давление, повышение температуры окружающей среды и т.д., что приводит к снижению диффузии кислорода в ткани.

Тканевой тип гипоксии обусловлен нарушением поглощения кислорода тканями и возникает при отравлении ядами, нарушающими тканевое дыхание (соединения синильной кислоты), при авитаминозах, гормональной недостаточности.

Сердечно-сосудистый тип гипоксии обусловлен снижением давления крови при болезнях сердца и сосудов, при шоке и коллапсе, что приводит к снижению насыщения крови кислородом.

Кровяной тип гипоксии обусловлен нарушением транспорта кислорода к клетке и возникает при болезнях крови, кровотечениях, гипоплазии костного мозга.

Независимо от типа гипоксия может привести к снижению умственной и физической работоспособности, нарушению координации движений, головной боли, тошноте, нарушению реально оценивать окружающее, замедлению речи, а в тяжелых случаях к судорогам, снижению артериального давления, остановке дыхания, потери сознания и смерти организма (Збарский Б.И., Иванов И.И., Мардашев С.Р. Биологическая химия. - Л., Медицина, 1972, с.508; Шевченко Ю.Л. Гипоксия: адаптация, патогенез, клиника. - СПб.: ООО «ЭЛБИ-СПб», 2000, с.12).

Дифференциальная диагностика дыхательного типа гипоксии основана на анализе данных анамнеза жизни пациента и особенностях его проживания в местах высокогорья и, как правило, не вызывает трудностей. Дифференциальная диагностика тканевого, сердечно-сосудистого и кровяного типов гипоксии, основанная только на клинических признаках заболевания, вызывает значительные трудности.

В этой связи разработка новых способов дифференциальной диагностики типа гипоксии на основе изучения механизмов ее развития является одной из актуальных проблем здравоохранения (Симоненков А.П., Федоров В.Д., Клюжев В.М. Уточнение классификации гипоксических состояний. // Вестник РАМН, 2004, №2, с.46), так как тактика обследования и ведения пациентов должна проводится с учетом конкретного типа гипоксии.

Проведенные исследования по научно-медицинской и патентной литературе выявили различные способы диагностики типа гипоксии.

Авторским свидетельством СССР №1215657 (1986 г., БИ №9), защищен «Способ диагностики нарушения кислородного обмена» заключающийся в определении парциального давления и коэффициента скорости его утилизации при ишемии ткани. Исследование проводят на полярографе в постоянном токовом режиме, для этого катод - платиновый электрод открытого типа, вводят в мышцу предплечья на глубину 15-20 мм от поверхности кожи, а анод - хлорсеребряный электрод, накладывают на тыльную поверхность кисти. По исходной силе тока рассчитывают величину напряжения кислорода в ткани, затем создают ишемию и определяют коэффициент скорости потребления кислорода, а после снятия ишемии - коэффициент скорости восстановления кислорода. На основе полученных данных рассчитывают кислородный баланс ткани и при его значении <1,0 диагностируют тканевой тип гипоксии.

Недостатком данного способа является то, что процесс его реализации вызывает определенные трудности, такие как наличие специальной аппаратуры и подготовленного персонала. Данные способ является технически сложным и требует создание регионарной ишемии ткани, что в некоторых случаях может усугубить общее состояние пациента. Кроме того, данный способ недостаточно информативен, так как позволяет определять только тканевой тип гипоксии без дифференциальной диагностики других типов гипоксии.

В патенте РФ №2155533 (2000 г., БИМП №25) описан «Способ диагностики нарушений использования кислорода тканями при острых отравлениях». Для осуществления данного способа у пациента осуществляют забор проб артериальной и смешанной крови, а также забор смешанного выдыхаемого воздуха. С помощью стандартного анализатора измеряют pH крови, газовый состав проб крови и воздуха по фактическому и ожидаемому потреблению кислорода рассчитывают дефицит использования кислорода. Если дефицит использования кислорода больше 25, то диагностируют тканевой тип гипоксии.

Недостатком данного способа является малая информативность, поскольку с его помощью можно диагностировать только тканевой тип гипоксии. Кроме того, способ является технически сложным, так как для его реализации требуется одновременный анализ не только проб артериальной и смешанной крови, но и анализ проб выдыхаемого воздуха.

Патентом РФ №2241378 (2004 г., БИПМ №34) защищен «Способ определения степени утилизации кислорода тканями в организме», который заключается в определении величины насыщения кислородом артериальной и смешанной венозной крови с последующим вычислением коэффициента утилизации кислорода. Измерение величины насыщения кислородом артериальной и смешанной крови осуществляют методом отражательной спектрофотомерии, для чего катетеры с фиброоптическими датчиками устанавливают одновременно в бедренную и легочную артерии. Полученную величину коэффициента утилизации кислорода сравнивают с нормальным значением и при его значении ниже нормы диагностируют сердечно-сосудистый тип гипоксии.

Недостатком данного способа является его техническая сложность и недостаточная информативность, так как позволяет диагностировать только сердечно-сосудистый тип гипоксии.

Наиболее близким техническим решением, выбранным нами в качестве прототипа, является защищенный авторским свидетельством СССР (№1673041, 1991 г., БИ №32) «Способ диагностики гипоксии», который заключается в исследовании крови пациента. В артериальной крови пациента определяют количество гемоглобина и кислорода до и после насыщения ее кислородом на сатураторе в стандартных условиях. Затем по формулам рассчитывают интегральный показатель кислородной недостаточности и сравнивают с его нормальными значениями. Если его величина превышает нормальные значения на 3-5% - диагностируют дыхательный тип гипоксии, а если его величина превышает нормальные значения более чем на 5% - диагностируют кровяной тип гипоксии.

Недостатком прототипа является его трудоемкость и сложность, так как необходимо использовать специальное оборудование для насыщения кислородом дополнительной порции артериальной крови in vitro, что требует наличие специально подготовленного персонала. Кроме того, данный способ мало информативен, поскольку позволяет диагностировать только лишь дыхательный и кровяной типы гипоксии.

Целью нашего изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей метода.

Поставленная цель достигается тем, что исследуют венозную кровь пациента, в плазме которой определяют: активность цитохромоксидазы А. В эритроцитах венозной крови определяют: концентрацию 2,3-дифосфоглицерата C₁ и концентрацию молочной кислоты С₂. Затем по формуле рассчитывают величину коэффициента оксигенации (К):

K=(C₁+C₂):A,

где:

C₁ - концентрация 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах (моль/л);

С₂ - концентрация молочной кислоты в эритроцитах (моль/л);

А - активность цитохромоксидазы в плазме (моль/л).

Если значение К лежит в диапазоне 1,0<К≤3,0, диагностируют тканевой тип гипоксии. Если значение коэффициента оксигенации К лежит в диапазоне 3,0<К≤5,0, диагностируют сердечно-сосудистый тип гипоксии. При значении коэффициента оксигенации К>5,0, диагностируют кровяной тип гипоксии.

Подробное описание способа.

У пациента берут 4,5 мл крови из вены в центрифужную пробирку, добавляют 0,5 мл гепарина. Затем пробу центрифугируют на центрифуге при 3000 об/мин в течение 10 минут. В результате центрифугирования выделяют плазму и эритроциты.

В полученной плазме крови определяют активность А цитохромоксидазы спектрофотометрическим методом по Кривченковой Р.С. (Кривченкова Р.С. Определение активности цитохромоксидазы в суспензии митохондрий. Современные методы в биохимии. М., 1977, с.47-49) в реакции с диметил-пара-фенилаланином при длине волны 536 нм. Активность выражают в моль/л.

В полученных эритроцитах колориметрическим способом определяют концентрацию C₁ 2,3-дифосфоглицерата по методу Лугановой И.О. и Блинова М.Н. (Луганова И.С., Блинов М.Н. Определение 2,3-ДФГ неэнзиматическим методом и АТФ в эритроцитах больных хроническим лимфолейкозом. Лабораторное дело. 1975, №7, с.652-654). Расчет производят по калибровочному графику, полученные результаты выражают в моль/л.

Концентрацию С₂ молочной кислоты в эритроцитах венозной крови определяют колориметрическим методом по Меньшикову В.В. (Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987, с.368). Расчет производят по калибровочному графику, результат выражают в моль/л.

Затем рассчитывают коэффициент оксигенации К по формуле:

K=(C₁+C₂):A,

где:

C₁ - концентрация 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах (моль/л);

С₂ - концентрация молочной кислоты в эритроцитах (моль/л);

А - активность цитохромоксидазы в плазме (моль/л).

Если значение К лежит в диапазоне 1,0<К≤5,0, диагностируют тканевой тип гипоксии. Если значение коэффициента оксигенации К лежит в диапазоне 3,0<К≤5,0, диагностируют сердечно-сосудистый тип гипоксии. При значении коэффициента оксигенации К>5,0, диагностируют кровяной тип гипоксии.

Практическая реализуемость заявляемого способа иллюстрируется примерами из клинической практики.

Пример 1: пациентка М., 49 лет, история болезни №2006 обратилась в поликлинику №6 г.Ростова-на-Дону в кабинет к дерматологу с предварительным диагнозом: ониходистрофия. Пациентка предъявляла жалобы на расслоение и истончение ногтевых пластин рук, наличие продольных борозд на их поверхности. Диагноз - ониходистрофия подтвердился. В беседе с пациенткой было также установлено, что она страдает головокружением и утомляемостью при незначительной физической нагрузке. При обследовании выявлены клинические признаки гипоксии: бледность кожных покровов, гипотермия, акроцианоз и для определения типа гипоксии пациентке было проведено обследование согласно заявляемому способу.

У пациентки взяли из вены 4,5 мл крови из вены в центрифужную пробирку, добавили 0,5 мл гепарина. Полученную кровь центирифугировали на центрифуге ЦЛК-1 при 3000 об/мин в течение 10 минут. В результате центрифугирования выделили плазму и эритроциты.

В полученной плазме крови определили активность А цитохромоксидазы спектрофотометрическим методом по Кривченковой Р.С. (Кривченкова Р.С. Определение активности цитохромоксидазы в суспензии митохондрий. Современные методы в биохимии. М., 1977, с.47-49) в реакции с диметил-пара-фенилаланином при длине волны 536 нм. Активность цитохромоксидазы А=13,5 моль/л.

В полученных эритроцитах определили C₁ концентрацию 2,3-дифосфоглицерата по методу Лугановой И.С. и Блинова М.Н. (Луганова И.С., Блинов М.Н. Определение 2,3-ДФГ неэнзиматическим методом и АТФ в эритроцитах больных хроническим лимфолейкозом. Лабораторное дело. 1975, №7, с.652-654). Значение C₁=8,1 моль/л.

В эритроцитах определили концентрацию С₂ молочной кислоты колориметрическим методом по Меньшикову В.В. (Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987, с.368). Значение С₂=10,4 моль/л.

Затем рассчитали коэффициент оксигенации К по формуле:

К=(C₁+С₂):А=(8,1+10,4):13,5=1,4.

Так как значение коэффициента оксигенации К=1,4 лежит в диапазоне 1,0<К≤3,0, пациентке был поставлен диагноз: тканевой тип гипоксии и назначено соответствующее медикаментозное лечение. Результаты проведенного лечения и отсутствие осложнений подтвердили достоверность поставленного согласно заявляемому способу диагноза.

Пример 2: пациентка Н., 29 лет, история болезни №18926 поступала в родильное отделение МУЗЛ ГБ №1 г.Ростова-на-Дону с предварительным диагнозом: фетоплацентарная недостаточность, гестоз. Диагноз - фетоплацентарная недостаточность, гестоз подтвердился. Пациентка предъявляла жалобы на слабость, тупые боли за грудиной, одышку при незначительной физической нагрузке. При обследовании выявлены клинические признаки гипоксии: бледность кожных покровов, акроцианоз, одышка, а также нарушение маточно-плацентарного кровотока и для определения типа гипоксии пациентке было проведено обследование согласно заявляемому способу.

У пациентки взяли из вены 4,5 мл крови из вены в центрифужную пробирку, добавили 0,5 мл гепарина. Полученную кровь центирифугировали на центрифуге ЦЛК-1 при 3000 об/мин в течение 10 минут. В результате центрифугирования выделили плазму и эритроциты.

В полученной плазме крови определили активность А цитохромоксидазы спектрофотометрическим методом по Кривченковой Р.С. (Кривченкова Р.С. Определение активности цитохромоксидазы в суспензии митохондрий. Современные методы в биохимии. М., 1977, с.47-49) в реакции с диметил-пара-фенилаланином при длине волны 536 нм. Активность цитохромоксидазы А=3,8 моль/л.

В полученных эритроцитах определили концентрацию C₁ 2,3-дифосфоглицерата по методу Лугановой И.С. и Блинова М.Н. (Луганова И.С., Блинов М.Н. Определение 2,3-ДФГ неэнзиматическим методом и АТФ в эритроцитах больных хроническим лимфолейкозом. Лабораторное дело. 1975, №7, с.652-654). Значение C₁=5,7 моль/л.

В эритроцитах определили концентрацию С₂ молочной кислоты колориметрическим методом по Меньшикову В.В. (Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987, с.368). Значение С₂=10,4 моль/л.

Затем рассчитали коэффициент оксигенации К по формуле:

К=(C₁+С₂):А=(5,7+10,4):3,8=4,2.

Так как значение коэффициента оксигенации К=4,2 лежит в диапазоне 3,0<К≤5,0, пациентке был поставлен диагноз: сердечно-сосудистый тип гипоксии и назначено соответствующее медикаментозное лечение. Результаты проведенного лечения и отсутствие осложнений подтвердили достоверность поставленного согласно заявляемому способу диагноза.

Пример 3: пациентка М., 43 лет, история болезни №8202 обратилась в гинекологическое отделение Ростовского государственного медицинского университета с предварительным диагнозом: миома матки, осложненная кровотечением. Пациентка предъявляла жалобы на кровянистые выделения, обильные менструации в течение 2-х недель. Диагноз - миома матки, осложненная кровотечением, подтвердился. При обследовании выявлены клинические признаки гипоксии: бледность кожных покровов, акроцианоз, цианоз носогубного треугольника, одышка, тахикардия, снижение уровня артериального давления 100/75 мм рт.ст. и для определения типа гипоксии пациентке было проведено обследование согласно заявляемому способу.

У пациентки взяли из вены 4,5 мл крови из вены в центрифужную пробирку, добавили 0,5 мл гепарина. Полученную кровь центирифугировали на центрифуге ЦЛК-1 при 3000 об/мин в течение 10 минут. В результате центрифугирования выделили плазму и эритроциты.

В полученной плазме крови определили активность А цитохромоксидазы спектрофотометрическим методом по Кривченковой Р.С. (Кривченкова Р.С. Определение активности цитохромоксидазы в суспензии митохондрий. Современные методы в биохимии. М., 1977, с.47-49) в реакции с диметил-пара-фенилаланином при длине волны 536 нм. Активность цитохромоксидазы А=3,1 моль/л.

В полученных эритроцитах определили концентрацию C₁ 2,3-дифосфоглицерата по методу Лугановой И.С. и Блинова М.Н. (Луганова И.С., Блинов М.Н. Определение 2,3-ДФГ неэнзиматическим методом и АТФ в эритроцитах больных хроническим лимфолейкозом. Лабораторное дело. 1975, №7, с.652-654). Значение C₁=14,85 моль/л.

В эритроцитах определили концентрацию С₂ молочной кислоты колориметрическим методом по Меньшикову В.В. (Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987, с.368). Значение С₂=4,38 моль/л.

Затем рассчитали коэффициент оксигенации К по формуле:

К=(C₁+С₂):А=(14,81+4,38):3,1=6,2.

Так как значение коэффициента оксигенации К=6,2>5, то пациентке был поставлен диагноз: кровяной тип гипоксии, и назначено соответствующее медикаментозное лечение. Результаты проведенного лечения и отсутствие осложнений подтвердили достоверность поставленного согласно заявляемому способу диагноза.

Нами было обследовано 112 пациентов, из них: 20 беременных женщин с фетоплацентарной недостаточностью, 32 пациента с ониходистрофией, 60 пациенток с миомой матки. У всех пациентов имелись клинические признаки гипоксии и для определения типа гипоксии им было проведено обследование согласно заявляемому способу. В ходе обследования было установлено, что у 40 пациентов имелся кровяной тип гипоксии, у 34 пациентов имелся тканевой тип гипоксии, у 38 пациентов имелся сердечно-сосудистый тип гипоксии. Диагноз был подтвержден результатами проведенного лечения.

Таким образом, заявляемый «Способ дифференциальной диагностики типа гипоксии» прост в реализации и позволяет осуществлять дифференциальную диагностику кровяного, тканевого и сердечно-сосудистого типов гипоксии.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для дифференциальной диагностики типа гипоксии при различных патологических состояниях в кардиологии, акушерстве и гинекологии, дерматологии и других областях медицины. Сущность способа заключается в том, что в плазме крови определяют активность цитохромоксидазы, в эритроцитах - концентрацию 2,3-дифосфоглицерата и концентрацию молочной кислоты. Затем рассчитывают величину коэффициента оксигенации К по формуле: K=(C₁+C₂):A, где C₁ - концентрация 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах, моль/л; С₂ - концентрация молочной кислоты в эритроцитах, моль/л; А - активность цитохромоксидазы в плазме, моль/л. При значениях 1,0<К≤3,0 диагностируют тканевой тип гипоксии, при значениях 3,0<К≤5,0 диагностируют сердечно-сосудистый тип гипоксии. Если коэффициент оксигенации К>5,0 диагностируют кровяной тип гипоксии. Использование способа позволяет осуществлять дифференциальную диагностику кровяного, тканевого и сердечно-сосудистого типов гипоксии.

Способ дифференциальной диагностики типа гипоксии, заключающийся в исследовании крови, отличающийся тем, что исследуют венозную кровь, в плазме которой определяют активность цитохромоксидазы А, в эритроцитах - концентрацию 2,3-дифосфоглицерата C₁ и концентрацию молочной кислоты С₂, затем рассчитывают коэффициент оксигенации K по формуле:
K=(C₁+C₂):A,
где C₁ - концентрация 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах, моль/л;
С₂ - концентрация молочной кислоты в эритроцитах, моль/л;
А - активность цитохромоксидазы в плазме, моль/л,
и если значение K лежит в диапазоне 1,0<K≤3,0, диагностируют тканевой тип гипоксии, если значение K лежит в диапазоне 3,0<K≤5,0, диагностируют сердечно-сосудистый тип гипоксии, при значении K>5,0 диагностируют кровяной тип гипоксии.