СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ОБЪЕМНЫМИ КРОВОТОКАМИ В ПАРНЫХ ОРГАНАХ ИЛИ ПАРНЫХ "ОБЛАСТЯХ ИНТЕРЕСА" Российский патент 2014 года по МПК A61B6/02 A61K51/00 A61P43/00 

Описание патента на изобретение RU2532524C1

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента радиоизотопным методом.

В настоящее время клиника испытывает необходимость определения величин кровотока в органах или тканях. Решению этого вопроса посвящены работы многих исследователей: Meier P. and Zierler K.L. (1954), В.Л. Фролов с соавт.(1980), Todo Y. et al. (1986), Parkin A. et al. (1986), Peters A. et al. (1987) и др. Однако предпосылки, представленные в работах этих авторов, а именно: необходимость мгновенной или "болюсной" инъекции индикатора в кровеносное русло (Newman E.V. et al. - 1951), быстрота его смешивания с кровью (Todo Y. et al. - 1986, Parkin A. et al. - 1986, Peters A. et al. 1987 и др.), трудности работы с коррекцией рециркуляции индикатора (Meier P. and Zierler K.L. - 1954) не удовлетворяют требованиям современной клиники.

Основы вычисления объемного кровотока в конечностях пациента радиоизотопным методом заложены Stewart G.N. в конце XIX и начале XX века (The pulmonary circulation time, the quantity of blood in the lungs and the output of the heart. - Am. J. Physiol., 1921, v.58, p.20-44). В частности, объемный кровоток Q вычисляется по формуле:

Q=V/MTT,

где V - объем крови в "области интереса"; МТТ - среднее время движения индикатора в пределах избранной области органа или ткани.

Однако, при отсутствии возможности измерений объема циркулирующей крови абсолютные значения кровотока в мл/мин получить невозможно.

Известен также способ исследования кровотока венозного русла нижних конечностей с вычислением линейной скорости и его процентного соотношения в избранных ROIs (Патент RU 2110210 C1, 1998).

Однако в этом способе исследования выполнены с использованием анализа распределения в русле легочной артерии 99mTc-макроагрегатов альбумина сыворотки человека. Иными словами, дается информация не о величинах движения крови в зоне интереса, так как о перемещении крови в каком-либо участке сосудистого русла можно судить только на основании анализа ее динамики, т.е. регистрировать, например, зависимость изменений скорости счета или плоскостные характеристики крови во времени.

Наиболее близким способом по совокупности признаков к заявляемому объекту является способ анализа кровотока в конечностях радионуклидным методом, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения (патент US 0655432, 2005), который был выбран нами в качестве прототипа.

Существенным недостатком в этом способе является недоучет индикатора, находящегося в ROI, а также индикатора, уходящего из нее (ROI) в то же самое время, что снижает точность способа. Дело в том, что необходимо учитывать как индикатор, находящийся в данный момент в «поле зрения» детектора, так и индикатор, проходящий в «поле зрения» детектора по артериальной системе и уходящий из него - по венозной системе.

Целью изобретения является повышение точности измерений. Она достигается тем, что в способе определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривается внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой

y=kx+b,

где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,

x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,

k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,

b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,

а искомое соотношение определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й области интереса»,

Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».

Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или в парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривает проведение следующих последовательных операций:

1) пациенту в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном (браунюлю), к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор (его объем не должен превышать 0,3-0,5 мл), а другой - физиологический раствор. До фиксации шприца с индикатором к катетеру его помещают в защитный кожух, обеспечивающий во время манипуляций с ним существенное снижение облучения медицинского персонала. Сразу по окончании введения индикатора в катетер его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, что формирует «болюсное», т.е. компактное продвижение индикатора до избранной «области интереса»;

исходная информация (рис.1) - кривые "радиоактивность-время" y1(t), y2(t), полученные из "областей интереса" над стопами правой и левой нижних конечностей. Иными словами, кривые «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1. y2(t)/S2 с получением кривых φ1(t) и φ2(t);

2) исходные кривые «радиоактивность-время» y1(t) и y2(t) аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t);

3) вновь полученная графическая информация [α1(t), α2(t)] представляется в виде параметрической кривой, под которой понимается функция ψ[α1(t), α2(t)]. Иными словами (рис.2) - на параметрической кривой выбирают прямолинейный участок, между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации.

Линейная аппроксимация проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией: на (рис.3) представлен график прямой линии, аппроксимирующей участок параметрической кривой - y=kx+b, где

y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,

x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,

k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,

b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y.

Искомое соотношение определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,

Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».

Этот алгоритм работает в том случае, если 1-я «область интереса» принята за область, с которой сравнивают искомую «область интереса».

Если за такую область принята 2-я «область интереса», то D=(1-k)·100%, где k=Q1/Q2.

Таким образом, измеряемая величина D - процент отличия объемного кровотока в стопе или голени исследуемой конечности относительно величины данного показателя в соответствующем сегменте контрлатеральной конечности.

Далее (рис.4) представлен алгоритм величин соотношения объемных кровотоков в парных органах или парных "областях интереса".

Клиническое использование способа оценки кровоснабжения в парных органах или парных "областях интереса".

1. На основе представленной методологии в представленных здесь конечностях формируется кривая зависимости "радиоактивность-время".

2. Анализ кривой обеспечивает определение объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности.

3. Сопоставление амплитуд конечной части кривых "радиоактивность-время", находящихся в состоянии равновесия, создает условия вычисления относительных объемов крови;

4. Получаемые величины кровоснабжения в сегменте исследуемой конечности оцениваются в процентах по отношению к подобного рода показателям в контрлатеральной конечности.

В качестве примера представлено обследование больного Л-в, 56 лет, страдающего критической ишемией левой стопы (рис.5).

В статической форме сцинтиграммы хорошо видны правая (п) и левая (л) ноги больного. В динамической форме (внизу и слева) ноги представлены в виде ежесекундных изображений: в течение первых 16 секунд видны лишь "намеки на присутствие" правой ноги.

Соответственно, подобного рода информация свидетельствует о наличии выраженной воспалительной реакции в левой ноге. Причем, эта реакция сосредоточена, в основном, в левой стопе: вблизи ее пальцев находится круглый участок белого цвета (стрелка), фиксирующий язву.

Естественно, при анализе кривых "радиоактивность-время" кривая левой стопы существенно более выражена в сравнении с аналогичным участком правой стопы: величина кровотока в левой стопе (л) преобладала над соответствующим кровотоком в правой стопе на 319% (в 3,2 раза), а объем крови - на 150% или в 1.5 раза.

Литература.

1. Meier P. and Zierler K.L. On the theory of the indicator-dilution method for measurement of blood flow and volume. J. Appl. Physiol., 1954, v.6, p.731.

2. Parkin A., Robinson P.G., Wiggins P.A., Levenson S.H., Salter C.P., Mattehews I.F., Ware F.M. The measurement of limb blood flow using technetium-labelled red cells. Br. J. Radiol., 1986, v.59, p.493-407.

3. Peters A.M., Brown J., Hartnell G.G., Myers M.J., Haskel C, Lavender J.P. Non-invasive measurement of renal blood flow with 99m-Tc-DTPA: comparison with radioabelled microsheres. Cardiovasc. Res., 1987, v.21, p.830-834.

4. Todo Y., Tanimoto M., Yamamoto Т., Iwasaki T. Radionuclide assessment of peripheral hemodynamics: a new technique for measurement of forearm blood volume and flow. J. Nucl. Med., 1986, v.27, p.192-197.

5. Фролов B.K., Коптев И.В. Радионуклидные измерения величины объемного кровотока в голенях. Мед. радиология, 1980, №1, стр.24-28.

Похожие патенты RU2532524C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВСАСЫВАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ТОНКОЙ КИШКИ 2014
  • Евдокимова Ольга Ливерьевна
  • Лебедев Александр Георгиевич
  • Ярцев Петр Андреевич
  • Кудряшова Наталья Евгеньевна
RU2553186C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕЗЕРВОВ ДИСТАЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ КОНЕЧНОСТЕЙ 2013
  • Свирщевский Евгений Брониславович
  • Светлов Всеволод Анатольевич
  • Козлов Сергей Павлович
  • Михайлов Юрий Николаевич
  • Адрианов Сергей Олегович
  • Родионова Татьяна Викторовна
  • Кузнецов Борис Владимирович
RU2530764C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕЗЕРВА КРОВООБРАЩЕНИЯ КОНЕЧНОСТИ 2005
  • Свирщевский Евгений Брониславович
  • Светлов Всеволод Анатольевич
  • Миланов Николай Олегович
  • Сандриков Валерий Александрович
RU2304926C2
Способ радионуклидной диагностики кровотока печени 1980
  • Костылев Валерий Александрович
  • Микин Александр Вальтерович
  • Наркевич Борис Ярославович
  • Сивошинский Давид Синаевич
SU908321A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЕЧЕНИ С ПОМОЩЬЮ МЕЧЕНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 2006
  • Знаменский Игорь Альбертович
  • Гофман Яков Борисович
  • Румянцев Олег Николаевич
  • Постнова Алла Александровна
  • Ткаченко Андрей Викторович
RU2320262C1
Способ радионуклидной диагностики перфузионного кровотока легких 1981
  • Наркевич Борис Ярославович
  • Сорокин Александр Иванович
  • Богдасаров Юрий Борисович
  • Зайцева Татьяна Игоревна
SU1009426A1
Способ определения полноты ваготомии при язвенной болезни 1988
  • Сидоренко Василий Иванович
  • Чернякевич Светлана Александровна
  • Иванов Евгений Владимирович
  • Бабкова Инна Валентиновна
  • Зелинский Борис Игнатьевич
  • Комаров Юрий Николаевич
SU1603262A1
Способ радионуклидной диагностики кровотока печени 1982
  • Наркевич Борис Ярославович
  • Сивошинский Давид Синаевич
  • Джалмукашев Узагали Кумарович
  • Гельфанд Игорь Наумович
SU1074489A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВОДОНАСЫЩЕННОСТИ КОЛЛЕКТОРА 1999
  • Мирзаджанзаде А.Х.
  • Кузнецов О.Л.
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба Оглы
  • Мирзаджанова Д.Д.
RU2153183C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ДВУХКАНАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ 2016
  • Клочко Владимир Константинович
  • Кузнецов Вячеслав Павлович
  • Макарова Ольга Николаевна
RU2612323C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 532 524 C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ОБЪЕМНЫМИ КРОВОТОКАМИ В ПАРНЫХ ОРГАНАХ ИЛИ ПАРНЫХ "ОБЛАСТЯХ ИНТЕРЕСА"

Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, и может быть использовано при оценке состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента путем определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики. Для этого в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца. Один шприц содержит индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор. Сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца. Регистрируют излучение гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время». Нормируют зависимости «радиоактивность-время» на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2 для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией y=kx+b. При этом y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса», x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса», k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс, b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y. Искомое соотношение D определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса». Способ обеспечивает своевременную и точную диагностику патологии конечности за счет определения объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 532 524 C1

1. Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, отличающийся тем, что пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» у1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой Ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией
y=kx+b,
где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,
а искомое соотношение D определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса»,

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шприц, содержащий радионуклид, находится в защитном кожухе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2532524C1

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ВЕНОЗНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ 1995
  • Каралкин А.В.
  • Кириенко А.И.
  • Богачев В.Ю.
  • Дрозд О.В.
RU2110210C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ СТАДИИ ИШЕМИИ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ 2002
  • Айриян П.Э.
  • Бахтиозин Р.Ф.
  • Джорджикия Р.К.
RU2257853C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРОВОЖДЕНИЯ ИГРЫ НА МУЗЫКАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТАХ СВЕТОВЫМИ ЭФФЕКТАМИ 1935
  • Куганов С.О.
SU46420A1
Прибор для автоматической записи диуреза и удельного веса мочи у больных 1948
  • Грашин К.Е.
SU72840A1
WO 2005072674 A1, 11.08.2005
Кудряшова Н.Е
и др
Оценка степени ишемии тканей радионуклидным методом при остром тромбозе магистральных артерий нижних конечностей
Вестник рентгенологии и радиологии, 2007, 5, с.32-39
Вагнер Т.Е
Критерии степени

RU 2 532 524 C1

Авторы

Михайлов Юрий Николаевич

Свирщевский Евгений Брониславович

Адрианов Сергей Олегович

Родионова Татьяна Викторовна

Кузнецов Борис Владимирович

Банный Пётр Михайлович

Черний Александр Николаевич

Даты

2014-11-10Публикация

2013-08-09Подача